FastBond智能建筑之电器伴侣
将普通家用电气接入互联网,可通过Android APP、智能语音助手等方式控制设备电源。
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嵌入式系统
PCB设计
baymax
更新2021-10-09
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内容介绍

简介

一个简易的小模块,可以将此模块串接到普通家用电器的电源上,即可通过手机APP或智能语音助手控制设备开关。就可以实现将非智能电器如:电灯、热水壶等,接入互联网进行控制。

这个想法来着平时的生活,家里的电灯都是非智能的,晚上点灯看完手机后想关灯但是又不想下床,使用这个模块后就可以在手机上直接关闭灯光,特别方便。

硬件介绍:主控芯片ESP12F                       厂家:安信可      用途:联网及接受和处理控制命令

          LDO芯片:ADP151AUJZ-3.3-R7   厂家:ADI        用途:将5V输入电压转换为3.3V

                 测温芯片:DS18B20+                  厂家:美信        用途:测量室内温度

          继电器:SRD-5VDC-SL-C             厂家:松乐        用途:控制外接设备电源开关

软件介绍:主控芯片的编程软件是Arduino IDE,支持编程、下载以及串口监视功能,界面友好。

                 PCB及原理图由立创EDA绘制,免费、稳定;且自带大量元件库。

                 Android APP由E4A搭建,简单易用,可以实现需要的大部分功能。

                 云平台使用贝壳物联,免费、强大、稳定。

原理图简介

供电:采用micro usb供电,电源电压为5V,采用ADI的ADP151AUJZ-3.3-R7进行降压转换。ADP151是一款超低噪声、低压差线性稳压器,其工作电压范围为2.2 V至5.5 V,并提供高达200 mA的输出电流。在输入和输出部分采用0805封装的1UF电容用于整流,采用官方推荐电路:

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测温:采用美信公司的DS18B20+测温芯片,DS18B20+只需要一条数据线用于与中央微处理器通信,可测量-55°C至+125°C的温度。本次设计中将此测温芯片连接至主控芯片的D13引脚。

继电器驱动采用ON公司的NUD3105LT1G,内部带有驱动三极管和卸流二极管,可大大节省PCB面积。如图所示:

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在PCB的电源端有一个扩展接口,在中间也设计了一个3M的螺丝孔,可连接一个220V转5v的模块到后面,这样在接入电灯灯设备时会更方便。

Android APP客户端

安卓APP的获取方式是扫描PCB板后面的二维码即可跳转到下载页面(www.hellozhong.top/other/1/)在下载安装完成以后,安卓APP会自动连接服务器,并判断当前的手机是否有权限操作。

这个实现的方式是通过安卓APP获取到手机的IMDI识别码,然后从服务器读取已经授权的IMDI码,并将本机的IMDI码和服务器端进行对比,如果对比成功,则自动授权,如果没有查找到此设备的信息,则不能通过认证,从而不能控制设备。

这是未认证和已认证的APP截图:

-

在认证成功后会显示当前设备的IMDI码,也可以查看到温度信息,点击APP中间的开关即可改变设备的状态,中间的名称可以自己更改,退出软件后也会自动保存。非常简易的一个APP,占用空间仅1.25MB,更没有花里胡哨的广告。

其他应用场景:继电器控制的范围从0V~220V均可,因此也可以应用到一些其他的领域:

  • 电磁阀等领域,远程打开水管、浇花管道等;
  • 结合自带的测温芯片,可以连接至孵化箱等场所,结合加热设备,搭建一个恒温环境;
  • 结合电磁锁,可以将学校寝室门改为APP控制的,给寝室室友都安装并授权,避免忘带钥匙及丢钥匙的情况......

实物图: 正面&反面

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部分代码

代码整体已经上传,需要注意的是在最开始的部分,设备的ID和APIKEY需要在贝壳物联的平台申请,每个设备会拥有不同的APIKEY,不能混用!

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遇到的问题

整个过程还算比较顺利,在APP阶段曾老是不能获取到设备的IMEI设备码,但在电脑模拟器工作正常,经过检查库以及一些调试发现部分手机默认关闭了获取的权限,后期加入了询问窗口后解决。

心得体会

  • 非常感谢硬禾学堂和Digi-Key举办的这次活动,学到了不少东西,第一次一个人完成整个项目,超满足。
  • 也非常感谢各种开源平台提供的各种库,前人栽树后人乘凉,为项目的功能提供了非常大的帮助,点赞。
  • 电子森林里有非常多的大佬,很多好的项目,能在这个环境下学习特别开心,爱了爱了,
  • 非常好的活动,希望以后多次举办。

附件下载

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控制APP

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baymax

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