一、项目思路

台灯是一个非常常见且便利的家用电器，我目前使用的一款已经加入了触摸控制，可充电。我想借助FastBond2的机会来设计一款新的蓝牙台灯，主打的特点：

1. 蓝牙技术制作一个可以通过手机控制的台灯，比如开/闭，亮度调节等
2. 人体红外感应控制，夜晚手靠近台灯，比较方便
3. 加入MP3音乐播放。可以通过蓝牙播放，暂停或者定时歌曲播放
4. 加入麦克风，利用乐鑫的Skainet组件，实现语音控制台灯亮度。

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/fastbond2-littlestudent-智能台灯-2a024d15a5f747c39c4c13a854cd9449

主要元器件：

• ESP32S3 乐鑫
• MAX98357AETE+T_(ADI(亚德诺)/MAXIM(美信))
• MAX44000: 环境光和红外接近检测传感器：https://www.analog.com/media/cn/technical-documentation/data-sheets/MAX44000_cn.pdf
• INMP441麦克风芯片--支持I2S

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。

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。

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。

微信小程序开发：

微信小程序作为轻量级应用的载体，确实方便了很多的应用场景。传统的产品如果要和手机互联互通，那么必须要开发两套 APP，即 IOS 和安卓。十分的麻烦和成本巨高。但是微信小程序的出现大大的提升了效果。因为微信小程序有两个巨大的特点和优势

1、跨平台    --- 不用单独的去开发安卓和 IOS 的 APP，只用借助微信小程序的 API 即可

2、依托于微信 --- 微信这个常驻手机的核心 APP 之一

三、电路图

暂时省略，后续加上。

四、总结

通过此次FastBond2阶段1，我想到了这样一款复合功能的台灯，可以播放音乐，也可以语音操作，还可以通过蓝牙进行操作。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！