智能窗帘解决方案智能窗帘设计案例分析

了解实现原理

首先，您可以用尼龙绳绑定好窗帘，利用打在墙上固定窗帘的座子形成回路，使其用两根绳子相互运动从而达到窗帘的开和关。

• 当窗帘处于关闭状态时，绿色绳子往里拉，蓝色绳子往外放，即可将窗帘打开。

• 当窗帘处于打开状态时，绿色绳子往外放，蓝色绳子往里拉，即可将窗帘关闭。

分析原理图

• 电源

  • 因为电机选择的是12V的，所以电源也需要12v输入，方便接适配器或电池。

• 降压部分，您可以使用较简单的 AMS1117。直接降到 3.3V 的话担心低压差稳压器（LDO）功耗大发热严重，所以建议用一个 5V 缓冲一下。在涂鸦云模组这边，也建议使用了一个小的 LDO，在绘制 PCB 的时候也将 WB3S 画成了一个模块，引脚引出，方便后续拓展。

  

• 外设

• 在主板上留了一颗 LED，方便调试和指示作用。2个低功耗霍尔型号是 FDH002BH 用来检测窗帘是否到了限位，预留了程序下载调试接口。无线模块的话，选择的是一个透传模块 LC12S，很方便，配置成一样，可以一对多，多对多，只要一次配置好，就不用动了，也大大减少了代码量，缩短开发周期。

  

• 电机驱动

• 电机驱动芯片，作者选择的是 RZ7889，它的工作电压范围是 3-18V，最大连续工作电流为 4.2A。

• RZ7889 自带 MSOFET 和一些保护电路，不用外围电路，通电直接控制，内置保护电路，根据手册真值表直接就可以用，很方便。

  

• MCU

• 主板和遥控器的主控都是 STM32F070F6P6，因为在这个项目非常的简单，作者本人也比较喜欢 32，就选择了成本较低的 STM32F0 系列单片机，可以控制成本和难易程度。

  

• 涂鸦智能云模组

• 作者选择的是 WB3S 模组。 对于这一部分电路，您可以将涂鸦模组的引脚引出来，加了个 LDO 方便以后 DIY。涂鸦平台的确比较方便，开发很简单，也挺好使的，手机控制的时候延时也很小，作者以前也用过别的一些物联网平台，操作延时普遍高过涂鸦 IoT 平台。

  

  因为作者设计的是智能窗帘电机，所以在 涂鸦 IoT 平台 创建产品的时候选择了 MCU方案开发。再用 STM32 当作主控来配合涂鸦智能的 WB3S 进行通信。

• 遥控器按键

  遥控器总共有8个按键，都进行了硬件消抖，这样也能省去大部分的程序，减轻了程序的负担。

• 遥控器充电电路

  充电电路参照了典型锂电池充放电典型结构设计的：

  

  充电保护芯片，作者选择的是常用的 TC4056A，并主要使用充电的指示灯和充满的指示灯。

  通过图中R9调整最大充电电流到1A。作者使用的是 800mAh 的锂电池，然后用了 SC662K 低压差 LDO 来给遥控器供电，充电接口推荐 Type-C。

设计 PCB

PCB 的设计思路如下图所示：

搭建实物和创建产品

• 开始焊接调试 PCB：

• 完成 PCBA：

*完成焊接的主板和遥控器：

• 网购的电机和尼龙绳：

• 创建智能硬件产品

  在 涂鸦 IoT 平台 上，参考 选品类创建产品 创建一款智能产品。

  为了制作方便快捷，作者只使用了涂鸦智能模组的一个最简单的功能，只有开和关，然后用 STM32 检测输出的电平即可控制。

  作者选择的智能窗帘的 App 控制面板如下图所示。

  

• 离线遥控器也是做了8个按键，在以后可以用程序添加功能。所以作者定了一个简单也方便后续添加的协议：

  

• 智能窗帘遥控器的数据发送部分：

  

经过这次的创作，一个自制的一个智能窗帘在家里诞生，再配合家中已有的智能音箱，便可以实现语音控制。

1. 前往 涂鸦增值服务。

2. 在 智能语音服务 中找到一款服务，作者使用的是家中的小米小爱。

   

3. 如果开通成功，会接收到如下短信。

   <img src="https://airtake-public-data-1254153901.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/goat/20201228/f7c7cf9938b74b9f88f71e1c28dffd1f.png" alt="涂鸦技术文档示意图" width="500"/>

4. 进入 米家 > 我的 > 其他平台设备 > 添加 > 找到涂鸦智能，然后与您的涂鸦账号绑定。

   <img src="https://airtake-public-data-1254153901.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/goat/20201228/337c9f8291ac43479e5313ddd5b58383.png" alt="涂鸦技术文档示意图" width="500"/>

5. 点进去就能看见您的设备，就可以呼叫小爱同学，操作设备。

   <img src="https://airtake-public-data-1254153901.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/goat/20201228/e97a58aa30eb455d9207809c21b5eca8.png" alt="涂鸦技术文档示意图" width="500"/>

• 智能窗帘主板的数据接收部分：

  

• 注意事项：

  • 因为第一次上手，作者没仔细看官方手册，无线模组的 LC12S 的 SET 引脚，画错了（原理图PCB已修改），正常工作时SET引脚应该是拉高或者悬空的。

    解决方法：板子到了后，配置好模组割了根线。

  • 遥控器的调试接口丝印画反了（原理图PCB已修改）。

  • 霍尔电路信号没有上拉，有时候会被触发，不稳定。

    解决方法：程序内部上拉或硬件上拉，作者选择了程序上拉。