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#第五届立创电子设计大赛#室内实用物联网控制系统

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简介

室内简易物联网控制系统

简介:室内简易物联网控制系统

开源协议

CC-BY-NC-SA 3.0

创建时间:2020-06-19 06:55:28更新时间:2021-06-23 02:01:46

描述

#报名阶段:
##1、自我/团队介绍
团队主要负责人:张海鹏,小生现大二🤸‍♂️,就读于邯郸学院机电学院,在修太极文化学院双学位,专业为机械设计制造及其自动化智能制造,业余爱好电子制作,从小学四年级开始接触物理,初中开始翻看高中物理书籍,热爱动手制作东西,学习太极全刀剑扇等,于高中接触网页电路绘制软件(立创EDA)当时很震惊,因为在网上找了很多,就这个非常实用。伴随我走过了多个学习生涯!

小生在校期间积极参加各类活动,担任电子科技协会副会长一职,校科协第二负责人,组织参加各类活动,曾参加过电子设计大赛并获得三等奖,两次轻松智能大赛一等奖,邯郸市太极拳械展示交流赛太极团体一等奖。三好学生以及优异的专业成绩。一项专利以及实习经验。我的希望是能为大家用最少的资金做出最实用的产品服务大家!

团队的开心果:🙋‍♀️佳琪小朋友 ヾ(≧▽≦*):准初一新生哦,就读于廊坊某中学,性格开朗,特别爱笑,给团队带来了很多的欢乐!爱好舞蹈,学过五年拉丁舞,多次参加比赛,取得优异成绩。喜欢打羽毛球(虽然打的不好),调皮可爱!就是数学不太好,不过,正在努力学好数学,好好学习奋发有为!

在团队中给予我很多的帮助,帮我设计电路图布局,在我失落的时候鼓励我,这个项目调试了很多次,好几次遇到问题很久才解决(后面会把我的经验分享给大家)


##2、简要介绍项目
使用最简单的方案,使用最低的价格来定制自己的智能家居,让物联网离我们并不遥远,让我们自己体验到动手的乐趣,在动手中学到新东西,让大家有所收获!这就是我做这个项目最大的动力,本项目成品功能有控制6路灯光,控制家中的RGB彩色灯,获取家中的温湿度情况。那可以附加的功能有哪些呢?
举个例子,我们可以在再获取温湿度之后指挥家中的空调加湿器工作,空余的接口我们可以接红外头,加入夜晚家里有人活动,灯光可以自动打开,如果我们需要烧水我们可以用手机控制,甚至使用红外探头我们可以控制我们家中的红外电器哦!
#竞赛阶段填写:
##1、描述项目详情

现阶段物联网刚刚兴起,市面上的物联网仅仅是控制单个继电器,功能单一,价格高,本项目旨在更加倾向于实用,不是什么高高在上的理论云处理之类的东西,目的就是让大家用最少的资金用上最适合自己家的物联网系统!

室内物联网系统功能有控制墙壁灯两个,室外灯两个,卧室灯一个,🌕电源总开关一个,蓝牙功放机一个温湿度检测一个,以及蓝牙模块一个。本项目使用最基本的方案来解决家中常见的问题,比如控制简单的灯之类的,造价低廉是一大特色,控制6个设备,价格不超过一顿饭(尽量控制在25块钱以内!甚至15块钱以内!)。

室内一个六路灯光控制,每个灯光具有一个独特的地址(可以通过天猫精灵控制),在制作过程中也有失败的时候,经过几次的改进终于将项目基本做出来了,实现了我预期的目标,然后会在后期将使用ESP8266的相关常见问题和大家分享一下。

力求大家在第一次制作过程中直接一次性成功,然后体会到智能家居给我们生活带来的便利,爱上物联网,引起大家对物联网的兴趣!


##2、描述项目所面临的挑战及所解决的问题

程序编写,以及ESP8266模块的物尽其用,功放机的开关值得好好设计,拟采用舵机控制,还有室内控制线的接线问题,如何用最少的资金完成本项目。
如何使用8266和ARDUINO 或者是STM32或者是STC15单片机联合使用,比如我使用一个口,就可以控制几十继电器中任意继电器的开关(应该会用到信号调制技术就好比串口发送信息一样,但是现在我的能力还没有达到,报的立创的暑期课程没赶上末班车完美的错过了培训课程,所以目前的项目不具有和STM32或者是ARDUINO STC15单片机联动使用的功能。)

还有的问题是如何处理设备的相关信息,建立庞大的物联网管理平台,真正的将生活中所有的物品接入物联网,当然每个物品的相关信息也要及时处理,比如门锁接入物联网,如果有人进来开门的话,会报警,有垃圾掉在地上,摄像头会识别到,然后让会移动的垃圾桶和打扫工具去打扫垃圾,让整个家庭智慧联动起来,这些都是比较专业而且比较复杂的问题,也是我想学习并且解决的问题。

##3、描述项目硬件、软件部分涉及到的关键点
硬件关键点:交流脉冲影响,程序下载电路,电路的布局美观等 软件关键点:程序编写,温湿度读取,网络读取数据。

硬件关键点补充:如何将交流电的“杂信号”给过滤掉,设备在使用时候很容易因为电源的问题而掉线,影响体验,而且设备使用时候8266焊接方式也很重要,芯片也有焊错的风险,而且也要考虑芯片电压,超过3.3必烧毁,所以电源设计必须过关。本项目的电路排版完全是按照我的电源设计的,我的电源是从DVD播放机上拆下来的,具有12V和5V输出功能,然后就按照他的尺寸去画自己的电路板,所以这很“自定义”,大家手里有什么电源就用什么电源就行了,方便才是最重要的。

软件设计的关键点是如何让6个设备同时在线,然后加入物联网这个总控台,本项目接入的是贝壳物联网,所以使用方法也要看贝壳官方提供的方法,后期也会录制相关视频的,然后就是下载部分的内容。

其实本项目最坑爹的就是下载部分的内容了,我先说几个下载需要注意的问题,第一EN使能端必须拉高,GPI015要10K接地,当烧录固件时候GPIO2需要拉低,否则要拉高(也可以接个DHT11传感器玩),然后RST是按键接地,在下载程序时候,尽量就让这几个引脚在工作,其他的都悬空,不然有时候你插上USB转TTL编程器时候他就会出现乱码,反正没法烧写程序的。

还要一件事,烧录固件时候记得选自115200比特率,然后你的导线不要太长,别给我整尼玛多个跳线级联、、就好比你没有公转母跳线,你用了公对公,母对母跳线干到一起,那我跟你讲,那样完全不可以哦,因为我试过,有可能会不检测,下载程序时候可能会显示链接超时之类的话,反正保险期间我建议你就用10厘米以内的导线来传输数据最好了。

还有一件事,这设备是不防雨水的,所以不要放在户外使用,经过水泡之后,可能会被腐蚀的!

还有一件事,继电器使用时候,没有正负极,使用时候最好采用焊接方式,记得要断电操作,啥?你说断电后没法使用电烙铁,你不知道电烙铁断电后还能用几十秒吗,你就要抓住这几十秒,创造奇迹!我相信你!加油同志!要不你就带电操作,(非常不建议,出事后果自负)我一般情况下都是带电操作的,但是非常小心谨慎的!

还有一件事,鄙人QQ群55906552 有问题可以在群里交流或者找群主我,一块研究研究。

还有一件事,感谢立创提供的这次机会,感谢嘉立创免费打板,感谢国产立创EDA提供的画电路板支持,非常好用,相信有一天我们的EDA一定可以占据海外市场的!加油!立创加油!冲鸭!

##4、项目材料清单展示

名称原理图封装数量立创编号
ESP-12FP6ESP-12F(ESP8266MOD)1
CH340C_JXU2SOP16_150MIL_JX1
10k/1%R10603_R_JX1
WJ126V-5.0-2PP5,P4,P2,P1CONN-TH_WJ126V-5.0-2P4C8404
47010R08051C17710
L78M05CDT-TRU8,U9TO-252-2_L6.5-W6.1-P4.58-LS10.0-BR2C55509
1N40074007,3,6,9,12,4SMA_L4.4-W2.8-LS5.4-RD6C126233
120RN1RES-ARRAY-SMD_0805-8P-L5.08-W2.2-BL1C278698
CJT1117B-3.3-GU13SOT-223-3_L6.5-W3.4-P2.30-LS7.0-BR1C164899
Header-Male-2.54_1x3H2HDR-TH_3P-P2.54-V1C49257
按键开关U7按键开关1
1.3KR6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,R13,R14,R15,R20R080511C139939
S8050_C1811588050,2,5,8,S8050,14,1,7SOT-23-3_L2.9-W1.6-P1.90-LS2.8-BR8C181158
20R2R08051C115295
10KR17,R18,R19R08053C115295
RD-105DM-A 10AK5,K4,K1,K3RELAY-TH_RD-XXXXM4C358582
3KGM1,GM2RES-TH_L4.1-W3.4-P2.50-D0.42C11294
470R4R08051C136570
SK-3296S-01-L1JDQKG,POWCTSW-SMD-C8.4X4.32C319020
USB-CON-MICRO-B-5S1HDMICRO-USB-B-SMD_5PIN-FEMALE-5S-POST1C40954
19-217/BHC-ZL1M2RY/3TP8,P9,P10,P11,P12,P3LED0603-R-RD6C72041
33R3R08051C139881
10K10K5,10K2,10K3,10K4,10K7,10K8,10K1R08057
2001K10,1K1R08052C25623
100nFC2,C3,C4C08053C28378
10ufC1C08051
4.3KR16,R5R08052C294719
XH-2A5JDQ,13JDQ,16JDQ,14JDQ,LYCK,CZJDQ,1JDQ,JDQ13,JDQ14,JDQ6,JDQ5XH-2A11C20079
HL-A-5730D34W-S1-08-HR3(LY)CM1,CM1257302C210354
TJ-L5FYTYGTDLSFLC6TW-A5LED2,LED1LED-TH_BD5.8-P2.54-FD2C330768
PESD0603-240D1,D2,D3,D46034C133012
UMW817C-SU4,U1,U3,U5,U6,U10SMD-4_L4.6-W6.5-P2.54-LS10.2-BL6C482014

项目材料都可以在立创商城买到,电路板可以在嘉立创打,然后材料清单请看下边,成品图也看下边!

##5、项目图片上传
###5.1、PCB上印制大赛logo图片,若无视为放弃参赛
IMG_20200819_171524.jpg

这是成品主控板哦


无元器件.jpg
油画风格的主控板正面照


0.jpg
浮雕效果的背面照


IMG_20200819_171617.jpg
背面正常滴照片


###5.2、项目其它图片
IMG_20200819_174031.jpg
买元器件疯狂的焊接调试


IMG_20200819_173943.jpg
当然少不了疯狂的打板改进我们的产品啦!😍


222206.jpg
为了物联网!焊接必备工具,你有没有同款呢😃
##6、演示您的项目并录制成视频上传
###6.1、视频上传大赛官网
视频在最上边有(我这里能看到,你们要是看不到就去最下边下载或者点击网页链接)
###6.2、B站视频标题和链接
[团队成员介绍视频](https://www.bilibili.com/video/bv1T5411h7uf

项目介绍视频

项目展示视频(点击进入观看)

电路图讲解视频请在B站观看,源文件500多MB在立创这里上传失败了。。。有需要的小伙伴可以去那里看看
项目原理图讲解视频

#7、是否首次公开发布
##7.1、项目之前是否发表过或获奖,请说明
项目专为立创GD32而生,为大家服务,之前从未发表,未曾得到任何奖项,希望本次可以拿奖,冲鸭!!!
##7.2、若项目是在原有基础上优化,请说明优化部分
优化了四次,也是拆了焊接重新画电路图四次,优化的部分在于电源的使用,已经电源布线,以及下载部分和光线传感器和光敏感应夜灯和温湿度读取,第一代产品功能单一,目前产品功能丰富,将IO口尽可能物尽其用,而且压低成品成本。

# 8、开源文档
最下边有开源的原理图哦,或者是参加
#9、参考文献
除立创设计大赛说明文件以及官方数据手册无其他参考文献。

大部分内容从百度B站开源社区查阅学习,东西杂内容多不再单独列出。
#分享几个有用的网站可以查阅相关文献资料:
亲爱的立创开源社区< br>
< br>
敬爱的立创商城< br>
< br>
贝壳物联网上管理平台< br>
< br>
国产!国产立创EDA!< br>
< br>
B站(查相关物联网使用知识)< br>
< br>
ESP8266程序烧写< br>
< br>
ArduinoIDE给8266烧写程序< br>
< br>
点击链接了解更多详情:https://www.szlcsc.com/go/dsxq< br>
< br>
#小生在此感谢各位老师的指导,我会更加努力的完善这个项目,认真学习研读各位评委老师的指导意见!

设计图

原理图
PCB

BOM

IDNameDesignatorFootprintQuantity
1ESP-12FP6ESP-12F(ESP8266MOD)1
2CH340C_JXU2SOP16_150MIL_JX1
310k/1%R10603_R_JX1
4WJ126V-5.0-2PP5,P4,P2,P1CONN-TH_WJ126V-5.0-2P4
547010R08051

附件

序号文件名称下载次数
1
室内物联网2.0版本.lua
5
2
烧写程序工具.zip
4
3
烧录必备程序.zip
5
4
ESP8266Flasher.exe
4
5
QQ截图20200820152649.jpg
2
6
QQ截图20200820152656.jpg
3
7
IMG_20200819_171524.jpg
3
8
带有PWM.bin
4
克隆工程
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