【航顺训练营】猫猫智能干饭器

1个月前

简介:基于航顺的HK32F030M芯片主控,涂鸦智能模块联网,实现宿舍灯具的智能控制

开源协议: GPL 3.0

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描述

1.项目简介

本项目选择涂鸦智能的联网模块WBR3为主要联网模块,搭配航顺的HAK32F030MF4P6芯片,实现通过手机端对猫咪喂食器的智能控制。该作品自主设计了猫咪形状的外壳,其中采用驱动RZ7899芯片控制直流电机正反转,通过驱动推送螺旋管转动实现猫粮的送出。同时配有称重传感器的模拟输入接口,可计算与记录小猫咪的干饭数据。

2.功能特点

  1. 手机端通过涂鸦智能APP智能配网连接设备,实现物联网无线控制;
  2. 支持接入世界时间,配置定时投喂;
  3. 支持串口程序下载与引出仿真接口,程序调试更加便捷;
  4. 内置无源蜂鸣器,可编辑音乐提醒猫猫干饭;(XP系统的开机、关机音乐)
  5. 24位差分ADC模块,准确快速读取称重传感器的数据,最大可称10kg;
  6. 采用7.4V锂电池供电,锂电池需取下再充电;
  7. 可通过PWM控制直流电机的转速与方向。(防止猫猫掏粮,毕竟没有自锁)

3.元件选型

  1. 主控MCU:HK32F030MF4P6,最高频率32MHz,20个引脚,拥有I2C,I2S,SPI,UART等通信接口,2个可调用定时器,一个高级定时器与一个基本定时器,其中每个定时器有4路PWM通道,封装较小,开发方便。(2块钱!超便宜!)
  2. 涂鸦智能WBR3:物联网模块,与ESP-12F的封装尺寸基本一致,通过串口与MCU通信,SDK移植快捷方便,支持智能配网、远程OTA固件升级、蓝牙、WiFi等,APP界面可在涂鸦平台下自定义;(问就是联网方便)
  3. ADC模块选中CS1237芯片,24位A/D位数,SPI读写,内置晶振,带有powerdown功能,最高速率1.1MHz,方便快捷,搭配称重传感器效果不错;
  4. 简简单单地无源蜂鸣器电路,这个感觉没啥好讲滴,能滴能响能唱歌;
  5. 稳压电路选择AMS1117-3.3,此次采用的18650锂电池为7.4V,虽然压差较大,不够好在电流不大,经过验证较长时间内AMS1117-3.3扛得住,发热量不高。

4.APP界面

APP.jpg (由于最近事情较多与时间问题,APP界面未做太多改动)

5.结构模型

该外壳设计为猫咪外形,喂食器总体有四个部分需要打印:上壳体,下壳体,推送螺旋管,输送套。至于储粮瓶是900ml的大瓶茶π(瓶口大,容量足)。

打印材料:PLA;
打印参数:层高0.15mm,填充50%,部分结构需加支撑;
打印时间:预估34小时左右; 猫咪喂食器.png猫猫喂食器.jpg

6.程序设计

本作品基于HK32F030MF4P6主控,20引脚的小巧封装,其开发方式与代码写法与STM32十分相似,以至于我这种初次使用32系列单片机开发的小白不至于找不到资源(^▽^)。

Github地址:[https://github.com/BlackRain543/Cat-rice-dryer.git]()

1. 自定义库:led.h,motor.h,beep.h,delay.h,usart.h

  • led.h:关于LED的控制配置好引脚就可以啦,高低电平控制亮灭;
  • motor.h:本作品中使用RZ7899作为电机驱动器,仅需根据其真值表控制引脚的高低电平即可实现电机正反转或停止;
  • beep.h:无源蜂鸣器的控制采用手敲方波的方法实现,能实现基本的提示音与音乐播放,加入了XP系统的开机与关机音乐。
  • 【同时本人存了三段音乐在里面(自带的《红尘情歌》、自编的《打上花火》与《起风了》),由于担心小猫咪听不懂故没有调用);】
  • delay.h:采用定时器中断的方式,实现ms级与10us级延时(经过测试无法实现us级延时);
  • usart.h:单字节数据的串口接收与发送,后续SDK移植部分需要。

2. SDK官方包:

system.h,mcu_api.h,protocol.h,wifi.h 本部分仅修改了protocol.h中的内容,在主函数调用了些mcu_api.h内容,其他的没有多少更改。主要移植步骤参照protocol.c文件中靠前的注释部分。

7.实物展示

1.png2.jpg3.jpg4.jpg

8.总结

参加本次涂鸦智能开展的喂食器训练营活动又一次锻炼了实际的项目经验,其实自我感觉来讲本次的设计还是偏简单,买来的5kg重量传感器也没用上,电路功能的话也比较简单,在模型上这次也有些放飞自我。实际设计中确实遇到了不少问题,多方询问也无果,不过一点点地研究下来还是慢慢都克服了。

总之,这又是一次比较愉快的活动,感谢涂鸦智能与立创EDA给我们这群独立开发者能够锻炼的机会,真的使用起来十分方便,有机会一定会向同学们推过滴!

文档

PCB_【航顺训练营】猫猫智能干饭器

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BOM

ID Name Designator Footprint Quantity
1 蜂鸣器 BUZZER1 B-12*7.5 1
2 100nF/50V C5,C9,C12 0603_C_JX 3
3 10uF C7 C0603 1
4 22μF/6.3V C8 0603_C_JX 1
5 100pF/50V C6,C10 0603_C_JX 2
6 0.1uF C2,C3,C4,C11,C14,C16 C0603 6
7 10uF C1,C17 C0603 2
8 HDR-M-2.54_1x4 J1 HDR-M-2.54_1X4 1
9 HDR-M-2.54_1x5 J2 HDR-M-2.54_1X5 1
10 LED-0603_G LED1 LED0603_GREEN 1
11 LED-0603_B LED2 LED0603_BLUE 1
12 直流电机 P1,P2,P3,P4 CONN-TH_2P-P5.00 4
13 S8050_C908252 Q1 SOT-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR 1
14 100R/1% R1,R3,R4 0603_R_JX 3
15 100R/1% R2 0603_R_JX 1
16 1k R6 R0603 1
17 10k R5,R7,R8,R16 R0603 4
18 4.7k R9,R10 R0603 2
19 SK-12D07-L4-B SW1 SW-TH_SK-12D07-X-X 1
20 EVQPAE05R SW2 KEY-TH_4P-L6.0-W6.0-P4.5-LS7.5 1
21 M3 TP1,TP2,TP3,TP4 M3铜柱 4
22 CS1237_JX U1 SOP8_150MIL_JX 1
23 HK32F030MF4P6 U2 TSSOP-20_L6.5-W4.4-P0.65-LS6.4-BL 1
24 WBR3 U3 TUYA-WBR3 1
25 rz7899 U4 SOP-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 1
26 LD1117-3.3 U5 SOT-223-3_L6.5-W3.4-P2.30-LS7.0-BR 1

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