[经验]

基于机智云IoT云平台的懒人声控灯

2019-5-28 13:50:10

10126 机智云 Arduino 串口

[ 本文概述]
本案例，使用Arduino Pro mini和Wifi模块接入机智云平台，实现远程APP、声控及离线按钮控制开关等功能。本文分材料准备、固件烧录、主程序烧写、灯的模型改造、心得感悟和项目演示等环节记录了改造过程。

这个灯怎么来的，源于一句话：“我有一个大胆的想法！！！”，应该是这样，然后就有了这个灯。差不多花了20天的时间，也没有20天，就是偶尔花点时间弄一下。
先说下具体功能：

离线按钮控制开关
远程APP控制开关
声控控制开关
胶粘在了懒人支架上

前方高能预警！注意！这不是演习！制作过程如下：
[ Step1 材料准备]
1.1 主控：Arduino Pro mini以及FTD1232串口下载器
1.2 通信：正点原子ESP8266 WIFI模块
1.3 声控：声音检测模块
1.4 光源：5W 白灯10颗灯珠，5V供电
1.5 供电：DC 5V-2A 适配器
1.6 支架：懒人手机支架（后续改装用）
1.7 工具：电烙铁，热熔胶，钩刀，
1.8 模型：亚克力板20x30cm，厚度2mm
1.9 额外：1路继电器，轻触开关，自锁开关，洞洞板，火牛电源头，散热硅脂、铝制散热块各一个
[ Step2 固件烧录]
2.1 固件烧写
机智云烧录GAgent固件方法参考：
http://club.gizwits.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3551&highlight=8266
2.2 主控烧录
2.2.1 在机智云中添加两个数据点，LED_Switch，Sound_Switch，布尔类型，可写，
将下载的代码文件夹Gizwits放入Arduino编程器文件目录libraries下。
如果开发流程不清楚可以详见官方开发流程！附上地址：dev.gizwits.com
2.2.2 下载ProtoThreads多线程的库，同上放入libraries。
修改Gizwits文件夹下的Gizwits.h头文件，打开头文件，将公有成员函数void process(void);改为bool process(void);
同样，在Gizwits.cpp中将函数修改为bool类型，还需对代码修改，如下：

解释一下为什么，在我的代码中有一行：
PT_WAIT_UNTIL(pt,myGizwits.process());
这个函数的第二个参数是布尔类型的参数，所以需要修改Gizwits的源代码，当串口无数据是该线程阻塞的，当串口接收到数据时，线程运行，这样可以节省CPU查询if语句的资源。
2.3总体代码
移植networkConfig中的部分代码，按键1的代码去掉（基本用不到），修改按键2为D4，方便随时都配置网络。
声音传感器使用中断触发的方式，连接在D3（外部中断1），使用计算时差的方式过滤掉一些杂音或避免多次重复触发开关。
由于单片机的IO提供电流太小，所以LED灯通过继电器控制，继电器低电平驱动，连接在D5。
附上代码：

烧录时由于Pro mini没有自带串口，所以要用FTD1232串口模块下载，若用其它的开发板可以不用FTD1232。
[ Step3 模型设计]
3.1 灯的改造
这是买来时的灯：

拆了后如图：

这样，把固定灯的环壳用钩刀裁剪下来

在LED灯板上用钻孔机（这个东西实验实有）钻两个孔，涂上硅脂，固定在散热块上

最后，当当当~~~，拼装起来

3.2 外壳设计
由于灯的最大直径为60mm，所以四面的长方形块大小为60x73mm，顶部的方形块大小为60x60mm，都用钩刀裁剪就可以了。
3.3 顶部电源设计
如图想办法挖槽吧，用钻孔机+钩刀，是的，楼主我只有这些工具。

然后把开关，按钮等东西用热熔胶粘上去

[ Step4 安装模型]
先用热熔胶粘两个侧面，然后固定LED灯。再把元器件也粘进去

接下来把其它两块也粘上去，这样大体就差不多了

以上步骤在做的时候边粘边连线的！
最后，盖上顶部的盖子。

呐~~~酱紫的~~~

现在轮到懒人支架上场表演了，先把脚跺了再说，如下图

再把脚粘在灯的顶部

[ Step5 装饰灯具]
以前做了个大别野，剩了点贴纸，就给敷上去了，字不重要，看下图

[ 个人感悟]
说一下感悟吧：
用心做好一个灯
不只是电科的专业与执着
更是使命
用实在的原料
佐以专业独运的焊接工艺
所融入的不只是优美代码
还有与之相得益彰的模型
让人陶醉，更令人沉迷的
电科精神
打包，懒人声控致瞎灯
以亚克力熔制的躯壳
融入困、懒、惰、倦之气
让每一次起床开关灯的想法万念俱灰
声控也更为庸人自扰
懒得到豆腐渣工艺
更享受到无比诚意
——修改于匠汤海鲜面
[ 项目演示]
项目演示视频地址
http://v.youku.com/v_show/id_XMzA4OTQzMzcwOA==.html
题外话：本来想做花样七彩+白色LED灯的（WS2812B RGB七彩转圈圈的，很漂亮，美滋滋），后来发现驱动RGB灯需要占用极大的CPU使用率，又由于Arduino 串口库不能中断收发数据（即实时性低）影响用户体验，就没做了。

楼主我走过一些弯路，烧过一些芯片，这是取经之路必定会发生的事情，这是我完美的一面，为各位网友踮脚啦
项目代码&ProtoThreads库源码