基于ESP32物联网控制台的框图设计
由于时代发展,家电与智能工具越来越多,为了方便操作,我们就迫切地需要一个总控制台来操作所有东西,于是,我们准备制作一个基于ESP32的物联网控制台。
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嵌入式系统
ESP32
物联网
FastBond2阶段1
控制台
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更新2023-11-08
华中科技大学
261

一、项目思路

由于时代发展,家电与智能工具越来越多,为了方便操作,我们就迫切地需要一个总控制台来操作所有东西,我想借助FastBond2的机会来设计一款新的WIFI物联网控制台,主打的特点:

  1. 与门禁系统相连,用AS608模块通过指纹识别来实现门禁系统的管理
  2. 灯,电视,空调通过语音控制,实现生活智能
  3. 通过乐鑫的ESP8266/32实现WIFI大范围控制家电,提高生活质量

二、方案框图

根据比赛要求,这次使用得捷的Scheme-it来设计框图,非常方便!!后续要好好看看,在更多的项目上用起来!本项目的主要框图如下,得捷网站链接如下:https://www.digikey.cn/schemeit/project/智能物联网控制台-ecc5432226f34c7f98e4e804081be5ae

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三、设计方向的市场介绍

 如何缩短时间,提高生活效率已经成为全球关注的重要议题之一,这也促使了物联网控制台市场的发展,这样的物联网控制台往往带有语音控制系统,传感器,摄像头,以实现统一语音或其他方式操作家电。

该市场目前呈现出较高的竞争水平,许多公司都在开发和推出自己的可语音和其他方式控制的物联网控制台。这些公司通常依靠创新的技术和设计来吸引消费者。物联网控制台的功能设计多样化,适用于不同的室内和室外环境。

此类智能物联网控制台的优点包括方便快捷的使用体验,减少了人们与家电的直接接触,同时提高了家电操作的准确性和效率。此外,物联网控制台还通常具有节能的特点,采用智能降噪技术和节能模式,以提高能源效率。

 总的来说,智能物联网控制台的市场正在积极发展,为人们提供更便捷、环保的生活方式。不同企业在该市场上竞争激烈,将不断推出创新产品以满足消费者需求。

四、元器件介绍

主控芯片:乐鑫ESP8266EX

ESP8266EX 提供高度集成的 Wi-Fi SoC 解决方案,以满足物联网行业用户对紧凑设计、高效能耗和可靠性的一贯需求。ESP8266EX 可以用作独立应用或主机 MCU 的从设备。当 EXP8266EX 控制一个应用时,可迅速由闪存启动。集成的高速缓存有助于提升系统性能,优化系统存储器。ESP8266EX 可通过 SPI/SDIO 或 I²C/UART 接口作为 Wi-Fi 适配器应用于任何微控制器设计。ESP8266EX 集成了天线开关、RF 平衡不平衡转换器、功率放大器、低噪声接收器放大器、滤波器和电源管理模块。紧凑设计最大限度减少了 PCB 尺寸,将所需的外部电路减至最少。

音频编解码芯片:ADI MAX98357

MAX98357A/MAX98357B是数字脉冲编码调制(PCM)输入D类功率放大器,可提供AB类音频性能,同时具有D类的效率。器件在I2S/左对齐模式下通过单个增益设置输入可提供5中可选择增益(3dB、6dB、9dB、12dB、15dB),在TDM模式下为固定12dB增益。

数字音频接口高度灵活,MAX98357A支持I²S数据,MAX98357B支持左对齐数据。两种器件均支持8通道时分复用(TDM)数据。对于所有支持的数据格式,数字音频接口可接收8KHz至96KHz的指定采样速率。 IC通过配置可将立体声输入数据转换成左声道、右声道、(左声道/2 + 右声道/2)输出。对于I2S和左对齐模式,IC采用16/24/32位数据工作,对于TDM模式,器件采用16位或32位数据工作。IC无需PCM通讯应用中的外部MCLK信号。这有助于减小EMI以及电路板的耦合问题,另外,也可减小电路板尺寸以及IC引脚数。

IC在BCLK和LRCLK上具有很高的宽带抖动容限(12ns典型值),能够可靠工作。

有源辐射抑制、边沿速率限制以及过冲控制电路大大减小EMI。无需滤波的扩谱调制机制可省去传统D类器件中的输出滤波器件,可减少方案中的器件数量。

IC采用9引脚WLP (1.345mm x 1.435mm x 0.64mm)和16引脚TQFN (3mm x 3mm x 0.75mm)封装,工作在-40°C至+85°C温度范围。

AS608光学指纹识别模块

AS608是一种光学指纹识别模块,它是一种用于生物识别和安全应用的指纹识别设备。以下是关于AS608光学指纹识别模块的简介:

原理:AS608采用光学指纹识别原理,通过照明指纹表面,然后使用图像传感器捕获指纹的图像,最终进行图像处理和特征提取,以识别和验证指纹。

高分辨率图像:AS608能够生成高分辨率的指纹图像,这有助于提高指纹识别的准确性。

存储容量:它通常具有内置的指纹存储容量,可以存储多个指纹模板,以便进行多用户的指纹验证。

通信接口:AS608通常具有串行通信接口,如UART或SPI,可轻松集成到各种嵌入式系统中。

安全性:它提供高度安全的生物识别,因为每个人的指纹都是独一无二的,这增加了系统的安全性。

响应时间:AS608通常具有快速的指纹识别响应时间,适用于需要迅速访问或解锁的应用。

低功耗:它通常具有低功耗特性,适合依赖电池供电的设备。

开发支持:一些AS608模块提供了开发支持,包括示例代码、文档和驱动程序,以帮助开发人员轻松集成和使用它。

总之,AS608光学指纹识别模块是一种可靠的生物识别解决方案,可用于提高系统的安全性和便利性,广泛用于各种应用领域。

五、总结

    通过此次FastBond2阶段1,我想到了制作一个WIFI连通的物联网控制台项目,可以通过语音或其他方式进行操作。后续希望有时间能够完善电路图,然后学习一下kikad,真正的把项目做下去。祝fastbond越办越好!

软硬件
电路图
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