手把手教你制作一款免开发语音控制红外遥控器

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概况

入夏不久,我们 DIY 了一款基于涂鸦零代码开发方案的万能红外遥控器,只要通过手机就可以控制空调,再也不会因为找不到空调遥控器而发愁了。转眼间到了冬天,又是一个开空调的季节,本次我们带来了升级版的万能红外遥控器。

大家都知道上一次做的万能红外遥控是基于空调伴侣零代码实现的。将其当做红外智能遥控来使用,大家会发现它只有空调、插座、DIY 三种工作模式,而且只能工作在一种工作模式下,用红外同时控制多个设备只能在 DIY 模式下实现。

而这一次,为大家带来的是一个 AI 语音红外遥控,同样是基于涂鸦零代码方案实现的,这次的 AI 语音红外遥控有以下几个特点:

  • 支持“小智管家”语音唤醒

  • 智能设备控制

    解放双手,随时唤醒小智管家,控制家里的智能设备。

  • 场景控制

    支持自定义场景联动进行语音控制。

  • 红外设备控制

    可以作为一个 AI 语音红外遥控,可以同时将房间里的设备添加到面板内,统一控制,解放双手,并可以将家里的红外非智能设备,变成语音控制的智能设备。

  • 红外学习

    支持普通家用遥控器波长 940nm 的红外信号学习,进入 DIY 模式可以控制绝大多数红外设备。

  • 语音助手

    支持设定闹钟、闹钟提醒、天气查询、设备控制、场景控制、百科、计算器、翻译等技能。

  • 手办收纳、鱼缸等等

    此次设计灵感来源于手办收纳玻璃罩,又结合小智管家,以这种方式让我们珍贵的手办不再落灰,另外还增添了一个语音助手,与小智管家互动,又仿佛让我们的手办活了起来,同样也可以放置其他有意义的小礼物,有种让有意义的礼物常伴我们左右的意思。将玻璃罩反过来,又可以养养鱼、养养花花草草,何尝不是又一种乐趣。

步骤

  • 第 1 步:在涂鸦 IoT 开发平台上创建产品

    1. 登录涂鸦 IoT 开发平台

    2. 单击右上角的 创建产品,选择 数码娱乐 > AI 语音红外遥控

    1. 选择产品方案 区域,选择 零代码实现
    1. 选择默认 DP 点,并单击 下一步:设备面板
    1. 选择一款公版面板后,单击 下一步:硬件开发
    1. 选择云端接入硬件 区域中,选择 WiFi 在线语音模组_VWXR2-ES 模组。
    1. 我们根据自己的需求配置好管脚后,单击 在线生成固件

    完成上述步骤后,即可根据页面提示采购模组。同事还可以根据配置好的固件来完成硬件电路设计。

  • 第 2 步:硬件设计

    根据创建的产品和配置好的固件,我们就可以看到硬件方案主要包含以下部分:主控、电源、扬声器、咪头、配网按键、复位按键、配网指示灯、呼吸射灯、红外发射、红外接收这些部分。

    主控

    主控我们选择涂鸦 IoT 语音模组 VWXR2-ES,是基于 XR872AT 研发的搭载语音唤醒&降噪算法的 IoT 应用 Wi-Fi 模组,支持 WLAN 802.11b/g/n+ARM Cotex-M4F,内置 416KB SRAM 和 4MB PSRAM,匹配涂鸦云端语音技能+IoT 平台,可实现 IoT 产品的语音入口赋能,很好的支持了低成本在线语音控制的终端产品。

    电源

    电源部分需要我们注意一下,这款模组工作电压范围为 DC 3.3-5.5V,但是 I/O 口的高电平输入范围为 2.06-3.6V,所以如果有高电平流入模组 IO,电压应控制在 3.6V 以下,为避免因此将模组烧坏,所以我们用 DC5V 为模组供电,外围电路我们用 DC3.3V 网络供电。我们用 DC5V 电源适配器为整机供电,另外选用一颗AMS1117-3.3将 DC5V 降到 3.3V。

    喇叭

    喇叭我们采用了一个 4Ω 3W 的带音腔扬声器,尺寸为 L40-W28-H11.5mm。板载功放最大支持 2.6W,推荐使用 8Ω 2W 或者 4Ω 3W 的扬声器。另外推荐使用带音腔的喇叭,腔体对音质影响是非常大的,这里我们选择绕开这个盲区,直接使用带腔体的扬声器。

    咪头

    咪头我们选用两颗 IP67 级防水的全向咪头,灵敏度为-32dB,工作电压为 1-10V。直径 7.1mm,厚度 2.7mm。

    按键部分

    有两个地方需要有按键,一个是配网和静麦按键,一个是复位按键 RST,配网和静麦按键我们选用一颗 4.5X4.5X7 卧式轻触开关实现,复位按键我们选用一颗 3×4×2.0 160gf 贴片无柱轻触开关实现。另外如果还需要添加音量+音量-,也可以参考配网和静麦按键。

    射灯和配网指示灯

    射灯使用两颗直径为 3mm 的插件白色 LED 实现,为达到射灯的效果,我们使用黑色热缩管将 LED 套起来,使其仅漏出顶端直径大约 1.5mm 的漏光点,电路上,我们采用一颗 S8050 三极管来当做开关,实现呼吸灯的控制。配网指示灯,我们直接用一颗蓝色的 0603LED,另外通过一个 1K 的保护电阻,并由主控的 I/O 口直接驱动。

    射灯 LED 处理如下所示:

    红外发射

    红外发射我们使用四颗 IR333-A 的红外发射二极管,波长为 940nm,正向电压 1.4V,工作电流 100mA。每两颗串在一起,然后使用 S8050 三极管当做开关,发射红外信号。

    红外接收

    红外接收我们采用 1 颗 IRM-3638T-X,用于接收 940nm,38K 调制后的红外信号,自带解调功能,有较强的抗干扰能力。

    整体方案原理图(点此下载原理图文件

    PCB(点此下载 PCB 文件

    BOM(点此下载 BOM 文件

  • 第 3 步:结构设计

    结构设计需要注意的点:

    • 结构设计需与 PCB 设计高度吻合,有必要先确定结构,再开始画板
    • 不透光材料,红外发射管尽可能漏出一部分
    • 音响装配要紧凑,放置松动可以用胶粘
    • 两个咪头方向最好朝上,且直线间距大于 4cm
    • 语音模组声学结构设计
    • 3D 打印文件

小结

到这步,整体开发过程就结束了。从无到有整个过程都没有涉及到代码,成品却是一个有 AI 语音功能的红外万能遥控器,这是一种非常令人震惊的产品开发模式。想要了解更多的物联网智能产品方案,请访问涂鸦智能 零代码开发方案