目录顺序  :(可能有点长,方便大家跳过)

图片 ( 啥也憋说,上图!

硬件

1. 简介(特色)
2. 原件选型
3. 设计说明

软件

1. 简介
2. 程序代码说明

遇到的困难

演示 / 教程视频

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图片

硬件

简介

本工程的基于ESP-07的智能物联网功率计，带小夜灯，特色有：

特色	说明
oled显示	可将电流电压，功率，用电量，温度和湿度打印在oled屏幕上
隔离式电流电压采集	比较起非隔离采样更加安全
触摸控制	用手按按键很累，所以加了触摸 ( 雾
语音控制	可接入小爱同学（可手机），小度，天猫等智能音箱
PCB大小	控制在约61x64mm内，可以轻松塞入86暗盒内
集成插座	不需要再另外接输出线，直接通过板载插座输出
ESP07侧焊	很好的解决了ESP模块的面积占用问题，并且也解决了信号被覆铜挡住的问题
WS2812小夜灯	可以设置多种光效,例如冷光白,暖光白, 最重要的是RGB增加100%性能 ( 雾
TypeC接口	与现在大部分手机数据线通用,不必另外寻找线材
WS2812指示灯	可在固件内设置不同功率显示的不同颜色，小夜灯开启时指示灯自动关闭
屏幕自动关闭	通过触摸开关来唤醒屏幕（可在固件内设置oled存活时间）
温湿度传感器	可采集家中的温湿度数据并传送到伺服器，在app中观看图表

原件选型

种类	名称	说明
WIFI模块	ESP-07	占用面积小,io够用,自带陶瓷天线,信号比PCB天线更强
电压电流采样芯片	HLW8032	只需要一个引脚就可以跟单片机通讯,电路简单
继电器	HK4100F-DC5V-SHG	虽然只有3a电流但600w已经足够使用,重点是小!
温湿度传感器	SHTC3	采用i2c通讯方式,可与oled并联,减少io使用 并且芯片超小 ! 电路超简单 !
指示灯/小夜灯	WS2812B-3535	可以设置多种颜色,并且只需要单个io即可设置多颗led的光效
触摸芯片	SD8223LC	具有自校准功能并且可以通过电阻设置不同工作模式
串口芯片	ch340c	无需外接晶振,体积小,为什么不适用其他更小的e或者n? 因为ESP的自动下崽需要同时使用dtr与rts引脚

设计说明


↑ 电流走向以及电路总览

电路分为2部分:强电和弱电

强电部分主要有 : 电源输入,acdc模块,电流电压采集电路,继电器以及电源输出插座

弱电部分主要有 :ESP最小系统电路,自动下崽电路,复位电路,以及5个外设的电路


从上图可见整个PCB很清楚的分成了强弱电2部分(除了led,因为要4角都有)

图里面最小的电路莫过于SHTC3温湿度传感器的电路,真的是比led电路还小!

这是ESP07的焊接图

这样很好的解决了ESP模块占用大面积的问题，并且也解决了信号被覆铜/走线挡住的问题

温度传感器附近没有元器件,以减少其他元器件的发热对测量造成误差

每一颗WS2812旁边都有一颗0.1uf的电龙,进行滤波，保护灯珠

采用的电源模块只有2x3x3cm,体积超小,并且带3,3v输出,不用在pcb上再搭5v到3,3v的降压电路

触摸电路采用的是SD8223LC, 具有自校准功能并且可以通过电阻设置不同工作模式,通过焊盘接线到覆铜小板来延伸操作距离

覆铜小板 ↓ ( 5个孔是因为方便焊接

软件

简介

程序采用了Arduino进行编程,主要使用的库有:

库	说明
Blinker	程序核心库,Blinker 是一套跨硬件，跨平台的物联网解决方案 使用非常简单，支持多种设备
Fastled	用于控制WS2812的库
HLW8032	HLW8032电量计芯片的库
SparkFun_SHTC3	SparkFun SHTC3温湿度传感器的库
OneButton	一个简单的按键库,通过绑定回调函数来实现多种操作:单击双击长按等, 非常方便,不用自己写判断式
Adafruit_SSD1306	Adafruit的OLED库
Adafruit_GFX	Adafruit的图形库,类似于u8g/u8g2
字库	使用 http://oleddisplay.squix.ch/#/home  创建的10px和14px的字库 用于oled显示，因为Adafruit GFX库自带的字库太少了

程序总览

行数	说明
5-15	库定义
17-19	定义WIFI SSID 密码 以及Blinker秘钥
20-68	各种参数定义
70-92	绑定oled屏幕，HLW8032，SHTC3，blinker组件，OneButton组件
94-107	各种常量定义
109-150	自定义图标（oled显示）
153-361	blinker的各种定义，详见程序
363-386	onebutton的回传函数
394-443	setup函数
445-454	loop函数
456-480	更新app图标以及更新传感器数据
497-501	蜂鸣器
503-512	指示灯
514-526	小夜灯定时器
528-530	将bool转换成string
532-542	屏幕自动休眠
544-608	屏幕显示

其他更多详细的请看程序注释(注释打字打到我手酸)

遇到的困难

1, 二个人在香港,另外一个人在青岛,跨越整整半个中国,在调试以及完成作品都有极大的困难

2, 在第一次打板的时候,不知道因为什么而导致打出来的板子没有覆铜.最后打样第二块板子,幸亏课程延时了

3, 电脑上开不了CAD软件来绘制外壳的dxf文件,只能将LCEDA当成CAD来用

4,选错蜂鸣器,选了无源的,最后通过更改digitalWrite() → tone() 函数解决,并且选的只有65db,声音较小,另外蜂鸣器在第一代板子上是接在gpio2的,忘记了gpio2上带有板载led,所以蜂鸣器会一直响,虽然可以通过拉高引脚来阻止蜂鸣器响但led的功能就失去了,第二代板子将蜂鸣器接到了gpio13解决

5,调试时继电器一直保持高电平,点选开关并没有任何反应,最后通过在setup函数内加入pinMode定义继电器引脚为输出解决(pinMode我几乎没用过)

6, SHTC3 温湿度传感器读不出数据,然后发现是忘了加Wire.begin()函数

7, HLW8032 读不出数据,初步怀疑是跟板载的ch340冲突而不能从串口读出数据,测试员未起床,暂待解决(距离交作业还剩-1小时)

8 ,WS2812 不亮,程序是没问题的,最后发现是焊接问题,第一颗灯珠损坏了,但是这时候发现灯珠要用4颗,但只买了5颗,而板子上的灯珠拆下来已经坏了,剩下只有一颗灯珠可用.................这个故事教训我们买零件要买多点备件

方方不起床,没照片没视频 ,md