一、创意方向介绍
目前,学生宿舍等大量装配非智能灯,同时为上床下桌,睡前下床关灯非常不便。因此,设计这款智能化开关灯装置。使用小型太阳能板和电池的组合,使得布线免于混乱。增加语音模块和光强模块,使得可以根据光强和语音控制开关灯。ESP32-C6支持wifi,即使宿舍没有局域网也可以控制该设备开关灯。
二、框图
使用ESP32-C6作为主控,控制系统运行,连接互联网,校准系统时间,监测电池电压。
使用光强传感器监测室内光照强度,使其可以根据光照强度开灯。
使用太阳能板作为系统供电。
使用语音识别模块将语音指令转化为数字信号,控制系统开关。
三、器件选型
3.1 主控
该系统主要需要原生的低功耗WIFI支持、wifi-meshi功能,以及低功耗处理器。因此选用ESP32-C6,以下是其部分特性。
ESP32-C6 是乐鑫首款支持 Wi-Fi 6 的 SoC,集成 2.4 GHz Wi-Fi 6、Bluetooth 5 (LE) 和 802.15.4 协议,能够为物联网产品提供行业领先的射频性能、完善的安全机制和丰富的内存资源。它搭载一个时钟频率最高 160 MHz 的高性能 RISC-V 32 位处理器,和一个时钟频率最高 20 MHz 的低功耗 RISC-V 32 位处理器,内置 512 KB SRAM,320 KB ROM,并支持外接 flash。ESP32-C6 拥有 30 个 (QFN40) 或 22 个 (QFN32) 可编程 GPIO 管脚,支持 SPI、UART、I2C、I2S、RMT、TWAI、PWM、电机控制 PWM 和 SDIO。它还集成了一个 12 位 ADC 和一个温度传感器。
3.2 电机驱动
此处舵机负载不大,大多数电机驱动都可满足,选用TB6612即可。
3.3 舵机
考虑到部分灯具开关老化,所需的按压力度较大,保险起见,选用20KG的舵机,简易选用180度舵机即可,编程简单。同时,最好搭配金属舵盘,降低舵盘碎裂的风险。
3.4 光强传感器
此处不需要高精度测量光的强度,因此一般的光敏电阻也可以满足要求,配合电阻分压电路即可。
四、总结
本项目设计了一款具有物联网功能的自动开关灯装置,具有wifi功能,可以不依赖于外部局域网。具有感光器,可以实现依亮度实现开关灯的功能。同时,配备的太阳能板可以使该设备做到完全不需要连线,有光线照射即可。