【物联网】鸿蒙智控节点 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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专业版 【物联网】鸿蒙智控节点

简介:基于传智教育Hi3861模组主控的智控节点,该模组为基于海思 Hi3861LV100 芯片的系统封装,采用鸿蒙嵌入式系统,WIFI无线控制,训练营开源项目

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2022-02-28 19:48:17
更新时间: 2023-11-30 10:10:02
描述

1 项目简介

基于传智教育Hi3861模组主控的智控节点,该模组为基于海思 Hi3861LV100 芯片的系统封装,采用鸿蒙嵌入式系统,可通过WiFi实现远距离无线控制。
两节18650锂电池供电,引脚资源全部利用。
本项目中主要应用场景有:二轴云台控制、三轴云台控制、宿舍无线控制开关。

2 功能特点

  • 3路PWM舵机驱动;
  • 3路立式轻触开关;
  • 2路可控LED;
  • 1路ADC采集引脚;
  • IIC的4pin 0096 OLED显示屏;

3 电路模块

(1)主控电路:
  • Hi3861主控,3.3V供电,可实现wifi通信,AP模式+STA模式,TCP、UDP等通信协议;
  • 串口通讯:CH340N串口芯片+备用4P排针接口.
(2)引脚配置:
  • 3路PWM舵机控制:GPIO7(PWM0)、GPIO8(PWM1)、GPIO2(PWM2);
  • 3路立式按键开关:GPIO11、GPIO12、GPIO13;[电容硬件消抖]
  • 2路可控LED:GPIO6、GPIO14;
  • 1路ADC采集:GPIO5(ADC2);[例:声音传感器[MAX4466,实现声控开关功能]
  • 1路OLED屏幕I2C接口:GPIO9(SCL)、GPIO10(SDA).
(3)供电设计:
  • 电池接口:7.4~8.4 V-18650-锂电池;
  • Type-C(800mA)接口:5V供电、串口烧录;
  • 5.0V稳压LDO芯片:LD1117-5.0(1A);
  • 3.3V稳压LDO芯片:AMS1117-3.3(500mA);
  • 5.0V额外供电输入/输出接口:2pin排针.

4 原理图与PCB

(1)原理图:

SCH.png
(2)PCB:

PCB.png

5 三维外壳设计

此外壳采用SolidWorks2020建模软件设计。
  • 外壳体组成:底部壳体+顶部壳体;
  • 采用FDM式3D打印,无需支撑;
  • 前侧底部M3*2:可安装MPU6050模块;
  • 后侧背部M3*4:固定孔;
[注!:背部M3孔安装螺栓时,注意勿损坏背部线路]
Hi3861.jpg

6 程序设计

环境配置教学网址:https://robot.czxy.com/ohos/

(此次开发环境比较有意思,联动了虚拟机Ubuntu和主系统Win10,编辑器为Clion,烧录工具在附件)

程序框架:
  • 主线程:OLED屏幕显示与按键交互
  • 定时器:采集ADC2引脚端电压
  • 线程Task1:启用WIFI的STA模式 + 接收UDP信息
函数库:
  • IIC通讯库(移植自STM32)
  • OLED显示库:画点,画线,画圆,显示字符...(移植自STM32)
  • 舵机控制库:控制角度,读取角度
  • ADC引脚数据读取库
  • LED闪烁控制库
无线控制方法:(UDP协议)

前置条件:

(1)控制器与被控制器连入同一WIFI;

(2)受控端的IP地址获取方法:串口获取(115200波特率);

(3)PC端通过cmd,输入ipconfig获取ipv4地址;移动端通过在WIFI设置界面查找。

假设:本机IP:192.168.31.138,控制器IP:192.168.31.80

则,打开网络调试器【在附件】,通过UDP协议,本机向控制器发送控制指令。

G9.png
  1. 选择UDP协议;
  2. 输入本机ipv4地址;
  3. 输入端口号;
  4. 点击连接;
  5. 输入目标ipv4地址;
  6. 输入端口号;
  7. 输入指令;
  8. 点击发送。
(控制器可连入串口查看是否接收到信息)

[源代码在附件]

7 APP设计

基于Android Studio开发的App程序,作为上位机发送指令。由上一章所述,服务端与客户端采用UDP协议通信。
功能:

(1)跳转至WIFI设置界面;(需要定位、通知权限)

(2)获取已连接WIFI信息;

(3)指令发送。

(界面灰常简单,这次主要拿来练手)
G8.jpg

[.apk文件在附件]

8 实物展示

(1)主要组成部分:

G1.jpg

(2)通电界面展示:

G2.jpg

[演示视频在附件V1喔...]

9 应用:宿舍主灯开关实物图

设计要点:
  • 舵机型号:MG996R;
  • 应用偏心轮结构,解决豆型开关问题;
  • 结构均为PLA材质,3D打印制造;
  • 主体部分配合M4螺栓组成夹具,固定在灯具开关上;
  • 主控板斜角45°,目的在于:[1]错开MAX4466声音传感器与MG996R舵机位置;[2]腾出按键交互空间;
[此开关结构的设计所针对场景特殊,其他场景的灯具开关结构,可参考此例更改优化]

G4.jpg
G6.jpg
G5.jpg
G7.jpg

[视频在附件V2,V3喔...]
设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次
工程视频/附件
序号 文件名称 下载次数
1

调试小工具.zip

74
2

STL.zip

42
3

V1.mp4

3783
4

源代码.zip

77
5

V2.mp4

2133
6

v3.mp4

2166
7

Genkipi.apk

62
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