基于【立创·梁山派开发板】智能窗帘项目

题目要求

基于梁山派的智能窗帘项目

题目分析

期望实现的功能

自动模式下

1. 根据空气湿度判断是否开关窗帘（优先度高）
2. 根据光照强度判断是否开关窗帘

自动/手动模式下

1. 红外遥控控制
2. 语音指令控制
   

原理图设计说明

（1）温湿度传感器模块：用于检测空气温湿度；
因为手边刚好只有这个DHT11温湿度检测模块，就使用它来代替雨滴检测模块啦，又省下了一笔支出。本项目中主要使用湿度的度数。
原理图：

我的模块实物图是这个样子滴，如下图，应该市面上这种模块的实物都大差不差，代码应该可以通用。

具体的移植方法及代码请参见下面链接中有关于DHT11模块的部分：【立创·梁山派】模块移植手册
（2）光线强度传感器模块：用于检测光线强度；
本项目方案跟随官方案例使用了简化方案，即直接使用一个分压电阻加上一个光敏电阻。
原理图：

（3）红外接收模块，用于遥控控制；
原理图：

使用了一个红外接收头串联一个10KΩ贴片电阻。

另外还需要配一个遥控器发送指令。

（4）步进电机模块：用于驱动窗帘；
原理图：

步进电机选择了与官方案例相同的二相四线步进电机和驱动芯片，用来显示。
步进电机实物图：

步进电机驱动芯片：

（5）语音识别模块，用于语音控制。
原理图：

语音识别模块实物图：海凌科V20模块，具体使用方法及教程详情请参见：海凌科语音识别模块的语音固件创建与下载

喇叭实物图：嗯，一个挺大的喇叭

麦克风实物图：需要注意库存，官方例程的麦克风缺货，连夜修改了PCB，换了一款小点的麦克风，功能没有什么区别。

拨码开关实物图：用于独立控制是否给语音控制模块供电，方便下载语音模块的SDK固件.

PCB设计说明

注意事项：
画PCB时要注意电源线的宽度；电机部分的电路要注意电源线先经过电容再连接到电机驱动芯片上；为了美观走线时可以尽量走底层，或者藏起来。

软件说明

部分代码说明：
本项目使用的是DHT11模块进行空气湿度的数值检测，所以雨滴传感器接口宏定义部分可以注释掉，添加了温湿度的阈值。另外温湿度及光照的阈值，需要自行在自己的环境中测试得出。

/*file:bsp_adc.h*/

#ifndef _BSP_ADC_H__
#define	_BSP_ADC_H__

#include "gd32f4xx.h"

/* 雨滴传感器接口  PF8  ADC2_IN6 */
#define BSP_RAINDROP_GPIO_RCU       RCU_GPIOF
#define BSP_RAINDROP_GPIO_PORT      GPIOF
#define BSP_RAINDROP_GPIO_PIN       GPIO_PIN_8

/* 光照传感器接口  PF6  ADC2_IN4 */
#define BSP_LIGHT_GPIO_RCU          RCU_GPIOF
#define BSP_LIGHT_GPIO_PORT         GPIOF
#define BSP_LIGHT_GPIO_PIN          GPIO_PIN_6

#define BSP_ADC_RCU                 RCU_ADC2
#define BSP_ADC                     ADC2
#define BSP_LIGHT_ADC_CHANNEL       ADC_CHANNEL_4 
#define BSP_RAINDROP_ADC_CHANNEL    ADC_CHANNEL_6 

//雨滴阈值  越小说明雨越大
#define RAINDROP  60

//温湿度阈值 
#define HUM_MIN  60
#define HUM_MAX  75

//光照阈值  越小说明越亮
#define LIGHT_MIN  600
#define LIGHT_MAX  3900

void raindrop_and_light_config(void);
unsigned int get_adc_value(uint8_t  adc_channel_x);
#endif

测试代码直接写在了自动模式的函数里，方便在自动模式下通过串口接收数据观察数值变化，以及后续改动宏定义中的相关阈值。

void automatic_mode(void)
{
    uint16_t light_value = 0;
    uint16_t raindrop_value = 0;
    uint16_t temperature_value = 0;
    uint16_t humidity_value = 0;
    	
    DHT11_Read_Data();
    //读取温，湿度值
    temperature_value=Get_temperature();
    humidity_value=Get_humidity();
	
    //读取光照值
    light_value = get_adc_value( BSP_LIGHT_ADC_CHANNEL );

    //串口打印输出光照，温度，湿度值
    printf("light_value=%d\r\n",light_value);
    printf("temperature_value=%d\r\n",temperature_value);
    printf("humidity_value=%d\r\n",humidity_value);
	
    delay_1ms(1000);

    if( humidity_value >= HUM_MAX )
    {
        printf("湿度很高\r\n"); 
        //打开窗帘（高优先度）
        open_curtain();
        return;
    }
		
    //如果检测到光照很高
    if( light_value < LIGHT_MIN )
    {
        printf("光照强度很高\r\n");   
        //展开窗帘
        open_curtain();
       
    }
    
    //如果检测到光照很低
    if( light_value >= LIGHT_MAX )
    {
        printf("光照强度很低\r\n"); 
        //关闭窗帘
        close_curtain();
    } 			
}

项目中使用时钟频率为200MHz,需要在文件："system_gd32f4xx.c"中将相关240MHz的宏定义注释掉，解开200MHz的注释

/* select a system clock by uncommenting the following line */
//#define __SYSTEM_CLOCK_IRC16M                   (uint32_t)(__IRC16M)
//#define __SYSTEM_CLOCK_HXTAL                    (uint32_t)(__HXTAL)
//#define __SYSTEM_CLOCK_120M_PLL_IRC16M          (uint32_t)(120000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_120M_PLL_8M_HXTAL        (uint32_t)(120000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_120M_PLL_25M_HXTAL       (uint32_t)(120000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_168M_PLL_IRC16M          (uint32_t)(168000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_168M_PLL_8M_HXTAL        (uint32_t)(168000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_168M_PLL_25M_HXTAL       (uint32_t)(168000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_200M_PLL_IRC16M          (uint32_t)(200000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_200M_PLL_8M_HXTAL        (uint32_t)(200000000)
#define __SYSTEM_CLOCK_200M_PLL_25M_HXTAL       (uint32_t)(200000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_240M_PLL_IRC16M          (uint32_t)(240000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_240M_PLL_8M_HXTAL        (uint32_t)(240000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_240M_PLL_25M_HXTAL       (uint32_t)(240000000)

其他部分代码都与官方教程无太大区别，详情请参考官方教学。

实物展示说明

焊接完成的实物 be like:
(请忽略我不小心烤化了一小半的麦克风)

焊接时的注意事项：我自己摸索的一些小规律，不知道对不对。**先焊一些较小的贴片元件（刀头和热风枪比较好用），再焊中等大小焊不太多的插件，最后焊最大最复杂的。**本项目的电机芯片的位置距离底层排母的排针较近，焊接时最好使用焊锡膏和热风枪来焊。另外，还要在此特别感谢一下李工，帮我找了好几天的bug，最后发现是电机芯片有个引脚没焊上。后面使用了热风枪和锡膏进行补焊。是的，麦克风就是那个时候烤化的，呜呜呜。

演示视频

欲知详情，点它点它：智能窗帘演示视频