【涂鸦智能】桌面智能小摆件

写在前面：

    非常荣幸能够参加涂鸦智能和立创EDA的第二次训练营，但是非常可惜的是由于个人原因 没多少时间来完成此次项目（更可惜的是RTT的因为时间不够也没搞），所以这次作品提交的很晚...已经有300多号大佬提交工程了我才来。这次的作品是一个桌面摆件，灵感来自著名的开源项目Awtrix ，我也在尽量的节省经费，所以决定搞一个8*24的点阵就够了，电路已经基本绘制完成。

本次项目我主要分为两个部分来完成：

1. 基本功能：当然是可以显示时间、日期、闹钟、本地温湿度和自动亮度调节，另外我还增加了一颗记忆电池，即使时钟在断电后离线，也能正确的显示时间。
2. 扩展功能：显示当地天气、增加陀螺仪可重力感应、增加FFT频谱模式，信号源为麦克风或音频输入、一个触摸按键，可以覆盖整圈用来关闹钟等操作、然后再加一些好看的显示一些动画（看项目完成度，即使在训练营结束后我也会完善成自己心仪的样子）。

1、WS2812 8*24点阵显示原理

    其实很简单就是把原本串成一条的灯串给它摆成点阵的样子，如图一；然后就可以通过指令让相应的LED点亮即可显示出任何数字、字母和图案（因为点阵行少，所以只能显示简单的图形或文字），如图二：

2、原理图分析

    灯珠的话我选择的是WS2812E，总体的的电路部分还是很简单的，我就根据原理图布局分为4部分来进行说明：

2.1 电源部分、温湿度传感器、光线采集部分、蜂鸣器部分

电源的话，因为WS2812是5V电压，所以我采用5V供电，再用一个普通的LDO AMS1117给单片机和涂鸦模组使用。	温湿度传感器采用的是SHT30数字温湿度传感器，IIC通信，加了上拉电阻。	光线采集我用了一个光敏电阻，分压后单片机ADC采集。	蜂鸣器选择了一个贴片的85dB,用S8050一个NPN三极管进行驱动。	这颗LED主要用于写程序的时候调试用

2.2 涂鸦模组、STM32、用户按键

涂鸦模组我选用的是WB3S，因为这个和ES12系列的封装相同，所以我也进行了适配，在这个32暴涨的时代，还可以用ESP进行点阵驱动	MCU这里我还是选择了STM32F103C8T6(买不起系列)，虽然买不起，但是决定从以前的某些板子上拆下来用...环保	这就是简单的按键了，设置了2个按键，功能可以程序添加

2.3单片机外围电路

第一部分呢就是纽扣电池部分了，用来给单片机提供RTC电源。		后边也就没啥好讲的了，都是普通流程，boot可以通过电阻选择程序运行方式。

2.4扩展部分电路

陀螺仪用的是MPU6050，IIC通信	音频放大用了一个0-50可调增益的反向放大器来放大信号，信号源可通过SW1来切换是麦克风还是音频输入。	这个触摸按键是用了一个AM01B单通道触摸芯片

可以发现在原理图中，有两个芯片（SHT30和MPU6050）都是通过IIC来通信的，所以我们要在数据手册中找到各个芯片的地址，如下：

SHT30数据手册第9页，列出了表格，当ADDR脚低电平时，地址为0x44(默认)；高电平时，地址为0x45，我这里是接地的，所以写程序的时候从机地址是0x44.	MPU6050数据手册第15页，AD0引脚低电平时，地址为0x68，高电平时，地址为0x69，我这原理图里时接地，所以写程序的时候地址是0x68

3、PCB设计

PCB底层	PCB顶层
3D正面	3D背面

4、实物搭建

    下面是年前焊接好的板子，WS2812是用的183°锡浆和加热台贴的。

焊盘加锡浆	上加热台	成品

5、涂鸦智能

   涂鸦模块选用的是WB3S，直接获取网络时间，参考协议如下：

MCU发送	MCU接收

过程中遇到的问题：

1. 在这次项目过程中发现最大的一个问题就是自己会的东西实在太少，只会用STM32，别的单片机都没玩过，所以没办法这次项目还是选了32，虽然都说差不多，但实际上手肯定也是需要一定的时间，今后我会去尝试更多的单片机。
2. 在涂鸦模块的天线部分并没有进行镂空，甚至还走了线，但是还好隔了2层，影响肯定是有的，不过应该问题不大...家里换个信号强的路由器就好hhh，待测试（暂时没发现问题）...
3. 因为没时间看手册...还是不太清楚WS2812和WS2812B和WS2812C和WS2812E和WS2812F...有啥区别，不过应该区别不大。
4. 计算的电牛可能有点大，没想好用什么端子接口，先开两个窗凑合用叭。 

附件说明：

程序是基于STM32CubuMX HAL库编写

焊接好的板子展示是在年前，涂鸦模组还没到的时候录制的视频，所以还没焊接涂鸦模组。

视频所展示效果为：时间+温度+湿度显示 还有触摸按钮控制显示模式为蹦迪模式

功能还不是很多，由于本人自身问题，项目耽搁时间过久，在之后的日子里，会将它功能调试完成。