一．项目介绍及设计思路

风扇是我们日常生活中比较常见的家用电器，平时在很大的空间或者不方便去开启时一款智能检测环境温度与人体的风扇会非常便利，这是我此次设计思路

1. 温度控制，根据温度选择是否开启 。
2. 人体红外感应控制，可以检测是否有人在风扇底下，有人时达到目标温度自动开启，无人时或有人离开时自动关闭。
3. 蓝牙连接手机进行智能控制。

二．设计方向的市场介绍

可广泛应用于大型教室，图书馆，饭店等大型控制开关比较麻烦的公共场合，因功能可定制则也可应用于家用等小场合

三．方案框图

根据比赛要求，本次使用得捷的Scheme-it来设计框图

本项目的主要框图如下，得捷网站链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/智能检测风扇-2163799bd03b4b26835140add086433c

主要元器件：

• ESP32S3 乐鑫
• DS18B20温度传感器
• MAX44000: 环境光和红外接近检测传感器：
• 蓝牙模块hc05

主控芯片：乐鑫ESP32S3

ESP32-S3 是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的 MCU 芯片，支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz，内置 512 KB SRAM (TCM)，具有 45 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM，支持用户配置数据缓存与指令缓存。

ESP32-S3芯片具有行业领先的低功耗性能和射频性能，支持 WiFi IEEE802.11b/g/n 协 议和 Bluetooth 5。该芯片搭载 Xtensa-R32 位 LX7 双核处 理器，工作频率高达 240 MHz。支持二次开发，无需使用其它微控制器或处理器。芯片内置 512 KB SRAM，384 KB ROM， 16KB RTC SRAM。芯片支持多种 低功耗工作状态，能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控功能、动态电压时钟频率调节功能、射频输出功率可调节功 能等特 性，可以实现通信距离、通信速率和功耗之间的最佳平衡。

模组提供丰富的外设接口，包括 UART，PWM，SPI，I2S，I2C，ADC，LCD， DVP,RMT(TX/RX)，脉冲计数器，USB OTG，USB Serial/JTAG，SDIO，DMA 控制器， TWAI 控制器，温度传感器，电容式传感器和多个IO 口。

模块具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持 AES、SHA 和 RSA 算法。其中的 RNG、HMAC 和数字签名(Digital Signature) 模块提供了更多安全性能。 其他安全特性还包括 Flash 加密和安全启动 (secure boot) 签名验证等。完善的安全机 制使芯片能够完美地应用于各种加密产品。模块支持低功耗蓝牙：Bluetooth5，Bluetooth mesh。蓝牙速率支持：125Kbps，500Kbps，1Mbps，2Mbps。支持广播扩展，多广播，信道选择。

支持蓝牙和WIFI，就意味着可以进行很多的无线连接；同时乐鑫提供了大量的开源库，包括语音识别Skainet，可以方便的进行后期扩展。

温度检测传感器模块：DS18B20

DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。 [1]  DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。

主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

红外接近检测传感器：ADI MAX44000

MAX44000集成了宽动态范围环境光传感器和一个红外接近检测传感器，是便携式触摸屏控制产品的理想方案。
在环境光检测+接近检测应用中， IC仅消耗11μA (时间平均)电流(包括外部IR LED电流)。

片上环境光传感器能够测量0.03 lux至65,535 lux较宽的动态范围； 内部IR接近检测传感器与集成IR LED驱动器配合工作。通过I2C总线读取所有数据，可编程中断减轻器件
数据轮询的工作负荷，节省微控制器资源并减少系统软件开销，最终降低系统功耗。

IC设计用于驱动外部IR LED，工作在1.7V至3.6V VDD供电电源。只有环境光传感器工作时，器件消耗5μA电流，使能接近检测接收器和驱动器后，器件仅消耗7μA电流。

蓝牙模块HC-05

是一种基于蓝牙协议的简单无线通信设备。该模块基于BC417单芯片蓝牙IC，符合蓝牙v2.0标准，支持UART和USB接口。

具有两种工作模式：命令响应工作模式和自动连接工作模式。

当模块处于命令响应工作模式（或者AT模式）时能才能执行 AT 命令，用户可向模块发送各种 AT指令，为模块设定控制参数或发布控制命令。（AT指令就是我们PC与一些终端设备（例如蓝牙，WiFi模块）之间进行通信的，配置这些终端设备参数的一套指令。）在自动连接工作模式下模块又可分为主（Master）、从（Slave）和回环（Loopback）三种工作角色。当模块处于自动连接工作模式时，将自动根据事先设定的方式连接的数据传输。主模式：该模块可以主动搜索并连接其它蓝牙模块并接收发送数据。从模式：只能被搜索被其它蓝牙模块连接进行接收发送数据。回环：蓝牙模块就是将接收的数据原样返回给远程的主设备。

手机端app开发：

通过使用手机应用程序实现风扇个人定制控制，可实现远程开关，定时开启，以及温度检测与红外检测模块的开关，故可为日常生活提供一些便利。

四、总结

通过此次FastBond2阶段1，我想到了这样一款风扇，希望将智能化接入普通家用电器中希望使得日常生活更加的便利。在这过程中收获颇多，希望未来能精进自己的技术水平，完善项目，真正的把它做下去。

祝fastbond越办越好！