基于梁山派的自动窗帘控制V1.2 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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专业版 基于梁山派的自动窗帘控制V1.2

简介:基于梁山派的自动窗帘控制V1.2。可以使用按键、遥控器、WIFI简易网页控制窗帘状态;可以通过RGB_LED颜色、屏幕以及网页显示窗帘状态信息。

开源协议: Public Domain

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2023-09-04 19:48:32
更新时间: 2023-10-16 00:42:28
描述
## 一、项目与要求 使用梁山派开发板制作智能窗帘。 ## 二、全景图 1.上: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/gQNnrkBErfc5BGFrYTpqv43hywoo7JkoadETa8no.png) 2.下: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/aPNbyak4u2ZGN77FQKSedEb2P23F36PJ31xanoDA.png) 3.左: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/7viOR1EqA9sz3eM3wJUJGnF597NXTnqwuktgRDaf.png) 4.右: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/s0UzdzT7NCswLER109amjylTm4wv5uqCi77Ky0hD.png) 5.前: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/5LWUoA2kYdwq4gEHg92azGJ9DwT2DnA0aoT82dOq.png) 6.后: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/Fde48vW6MtVFbKE5E8CXkYMroL2Ckf7omvnynygv.png) ## 三、供电部分 1.供电电源: 使用两节3.7-4.2V的14500锂电池供电,优点:锂电池可以充电,避免电池浪费,且14500电池与普通五号电池大小相同,可通用电池盒。 2.降压部分: 因要搭载步进电机和ESP12模块,需要较大电流,故使用两个HE6250MPR降压芯片,输入电压经过SS34一个防反接二极管到此降压芯片,降压芯片最大输入电压为15V,可固定输出5V电压给单片机和外围器件提供供电。 3.降压部分: 使用电阻分压来使IO口识别高低电平,当电压不足6.6V时,屏幕显示“low battery”,开关指示灯熄灭;当电压超过6.6V时,开关指示灯点亮,屏幕正常显示窗帘状态。 4.此部分原理图与实物图: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/ho8IblYt41alZfpQ6wdUKDG3agfp7ei6twuNdvJN.png) 降压原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/DooCrvnjNV3JA8xYP7PdCSMk99PGInK0UkxVzNfv.png) 锂电池 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/9uGOWilOZxUWw5Po1JNdElSiGpmypH19W4gx4O7P.png) 降压芯片 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/lEG20vGuY8Jl5AUSGCgBLcH7PAHpiDeBxFd3aHhU.png) 电压检测与开关指示灯原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/nNKLj7huRz51Vjk3tJardOqEww32LJQFwE2WySu2.png) 电压检测与开关指示灯实物图 ## 四、按键控制部分 1.独立按键: 使用四个独立按键控制窗帘开关与自动、手动控制。 2.此部分原理图与实物图: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/5UlLh5kDExk27LcBP0Hs3RjykO3tQeR9GGkYxt0L.png) ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/Hu3YH9gCQzzpCw0dESVtM8yxNKH9Q4Nqul3rnMgZ.png) ## 五、显示部分 1.RGB_LED灯: 使用两个共阳极RDB_LED显示窗帘开关状态与自动、手动模式。RDB_LED灯可以通过改变三个引脚的占空比来展现无数种灯光,不过此次设计中只用到两种颜色,故没有配置PWM,直接使用引脚高低电平控制。其中窗帘打开为绿色,窗帘关闭为品红色;自动模式为绿色,手动模式为品红色。此外,可在共阳角上加一个电阻用来分压,避免LED过亮。(颜色表可参考 https://www.sojson.com/rgb.html ) 2.0.96 SPI屏幕: 使用0.96 SPI屏幕来实时显示窗帘状态,其中第一行显示“窗帘控制”,第二行显示开关状态,第三行显示自动、手动模式。 3.此部分原理图与实物图: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/ZBaqkxTKYWZ7iTTIUa14c2LAfoG260awiVqX12iN.png) RGB_LED灯原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/2TSCtIJL1gZiQAGz5ZPiq6zGStLrc7kboj4nr2t8.png) 0.96 SPI屏幕原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/G76HyF6NEgKVIWvD8o5Txkf78dov2gVbPET4qn7x.png) RGB_LED灯实物图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/GfYT80zw3VpEeOrUR8AMFyUjzl9MlaW1hjc6kISz.png) 0.96 SPI屏幕实物图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/bJU6l6jGkWJtyqv3qyGldsfm1VH6ApWWzurQdXIv.png) 0.96 SPI屏幕开机显示中文logo ## 六、步进电机部分 1、步进电机: 使用两线四相步进电机控制窗帘开关,每当步进驱动器接收到一个脉冲信号时,就可以驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。 2、步进电机驱动: 使用两个L9110S芯片作为步进电机的A+、A-、B+、B-的四项驱动。 3.此部分原理图与实物图: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/aKaUTp0mam2HYTp9P0YwFsz03uEUOJljeKpUFwMl.png) 步进电机及驱动原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/cEvWMVsActlKMOzUCEbtWwdM5malmUtmGggAJXZq.png) 步进电机实物图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/7XeU3cZbU0m2p1Kfcua8V0lwpN9VsbqLlXWOF5DE.png) L9110S驱动芯片实物图 ## 七、语音控制部分 1.语音控制模块: 使用海陵科V20语音控制模块结合麦克风与喇叭来实现语音播报与语音识别功能。 2.此部分原理图与实物图: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/OWMHgJOat1aT6Rt5tQ0kNPluDN0ITOTD7Q9UzOyQ.png) 语音识别部分原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/obRhhni5lD45nniTzSh1EejxrHMrDnBkVp2SDr3S.png) 语音识别部分实物图 ## 八、自动识别部分 1.自动识别设计: 使用光敏电阻与雨滴传感器来自动控制窗帘开关。通过IO口读取到的实时ADC值来设计阈值,控制开关窗帘。当过暗时,关闭窗帘;检测到雨滴(即下雨时)关闭窗帘,且此项优先级最高;当不下雨天气晴朗时,打开窗帘。 2.此部分原理图与实物图: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/XBHdk7y8FLkKH4buUbAPVVgkGjt5G47ewXGOPbUB.png) 光线检测原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/nP1wawTmbqlBb4Hpz6xwp1hguuMUkq26CsZNhmDF.png) 雨滴检测原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/SWBlyidDEgpfq4k7yAzaJNZVu3yqqQgsXQWpqwXo.png) 光线检测实物图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/2eQdShdELcmMT3ZqLTRQigtDtzxrQ3RUeYH10YRt.png) 雨滴检测实物图 ## 九、遥控识别部分 1.红外遥控: 红外一般具有发送端与接收端,发送端(遥控器)发送红外信号,接收端(红外接收头)收到到信号后,按照协议进行解码,就完成了一次数据传输。红外线接收头通过感应到有红外光输出高低电平。感应到输出低电平,没有感应到输出高电平。所以,通过检测输出端是否输出低电平,就可得知是否有红外接收。 2.此部分原理图与实物图: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/aT9zGeYxwsFkcxhjvu5I5njrbEPcD5SP4l85haDO.png) 红外接收头原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/oOIqKakM4TyWifVsepANzM0vkmUK4Ymfbglzn3vk.png) 红外接收头实物图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/oLkjFGLhlSDyNbqfhwdpzDnmqfQPrcGcNXZUOggQ.png) 红外遥控器实物图 ## 十、联网控制部分 1.联网控制: 使用ESP12F模块实现简易网页控制,将模块接入WIFI网络,登录IP地址即可控制窗帘也可以看到窗帘状态(与ESP12F在同一网络下的手机电脑等其他中端都可以控制),ESP12F接入的网络名称以及IP地址也在屏幕上显出,同时引出烧录口方便升级固件。(ESP12F的源码也在工程附件中开源) 2.设计规则: ESP12F模块的PCB设计规则严格按照安信可《设计及天线摆放参考指南》设计,(手册网址: https://docs.ai-thinker.com/_media/esp8266/docs/antenna_design_reference_v1.1.pdf ) 3.此部分原理图与实物图: ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/iINQfdNtQ52h6tdrQ3K9wVOqQXku1f8kOSNAuxQx.png) ESP12F原理图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/tyFHnsoAdOofu3qtDhDzz6osTRDnoZI1rjGfIlnK.png) ESP12F实物图 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/LQ9ZnPc4rFqAfzMVoQaQ27gOocyorjIo9pK9wxdZ.png) 显示接入的网络名称以及IP ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/oXBL3e2A6Qszpf6tSwmbT0aEl4lWKdSn7KiNJ3TT.png) 电脑网页控制 ![image.png](//image.lceda.cn/pullimage/lXbD88cceGgy7OJKxM2BGen77Jmn7rSiWz6iWg5Z.png) 手机网页控制 ## 十一、演示视频验证 b站: 完整功能部分验证:https://www.bilibili.com/video/BV1up4y1T7Yb/?vd_source=7539ce42a906b69ccb12480528427658 低电压检测部分验证:https://www.bilibili.com/video/BV1wu411T7wo/?vd_source=7539ce42a906b69ccb12480528427658 网盘: 全部验证视频:https://pan.baidu.com/s/1CZ-EMoh3eNXn1NzKRDOB-g?pwd=6666 提取码:6666 注:视频中看OLED屏幕会有循环刷新的感觉,是因为手机录像原因,实际不会;由于两个RGB灯影响手机摄像头亮度会影响手机拍摄,致使拍出来效果“一团黑”,所以用了一个黑色塑料片盖在RGB灯上以起到遮光效果。 * * *
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