剖析BLE智能插座產(chǎn)品原型設(shè)計（MCU主控）

智能插座是一款常見的智能設(shè)備，使用智能插座可以遠程控制連接的電器，可以實時查看電器的狀態(tài)，極大的方便了人們的生活?；谕盔f IoT 平臺可以簡單、快速完成一款智能插座的開發(fā)，本文介紹如何使用涂鴉三明治開發(fā)板快速完成一個智能插座產(chǎn)品原型。

方案介紹

MCU 方案與 SoC 方案不同，開關(guān)和聯(lián)網(wǎng)模組的驅(qū)動代碼寫在 MCU 中，您可以自行開發(fā) MCU 代碼，擁有更多的可玩性。

涂鴉三明治開發(fā)板插座套件中，MCU輸出高低電平給插座功能板控制開關(guān)通斷，MCU 通過串口與 BLE 通信板連接，使用涂鴉智能 App 配網(wǎng)，可以將開關(guān)狀態(tài)展現(xiàn)在手機端，并與其他智能設(shè)備聯(lián)動。MCU 型號為 STM32G071RB，本教程采用 Arduino IDE 進行編程，可方便的移植于各 Arduino 系列開發(fā)板。

物料清單

硬件 (3) 軟件 (1)

提供交流電通斷功能與電量統(tǒng)計功能。采用晶豐BT01 電源芯片、貝嶺 BL9037 計量芯片、貝嶺 BL1117-3.3 LDO芯片、宏發(fā)繼電器等關(guān)鍵器件實現(xiàn)計量，輸出斷電等功能。

STM32G071RB MCU 官方開發(fā)板。負責(zé)插座開關(guān)控制和模組通訊控制。NUCLEO-G071RB 開發(fā)板支持 Arduino 接口。

板載涂鴉 BT3L 模組，負責(zé)智能化連接。模組已燒錄通用固件，MCU 對接涂鴉串口協(xié)議，即可使用涂鴉模組、App、云等一站式智能化服務(wù)。

步驟：

第 1 步：硬件連接

本次使用的涂鴉三明治開發(fā)板溫濕度傳感套件主要包含：

將三明治開發(fā)板套件控制板、通訊板、功能板拼接組裝。

第 2 步：例程環(huán)境

軟件開發(fā)過程主要基于 Arduino 實現(xiàn) MCU 與插座和模組協(xié)議對接。首先調(diào)通 MCU 和模組的通訊，可以實現(xiàn) App 配網(wǎng)，MCU 數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸pp。

參考 搭建 MCU 環(huán)境 完成三明治開發(fā)板環(huán)境搭建。您需要在 Arduino IDE 中添加 ST 開發(fā)板，集成 STM32CubeProgrammer 實現(xiàn)編譯下載功能。

您可以根據(jù)以下步驟，快速在涂鴉 IoT 平臺上開發(fā)一個智能插座。

1、進入 涂鴉智能IoT平臺。

2、參考 選品類創(chuàng)建產(chǎn)品 創(chuàng)建一款插座產(chǎn)品。其中產(chǎn)品屬性如下：

開發(fā)方式：自定義方案

聯(lián)網(wǎng)方式：BLE

功耗類型：標準功耗

3、根據(jù)頁面提示選擇產(chǎn)品的標準功能和自定義功能。例如，功能選擇為開關(guān)。

4、選擇您喜歡的面板，第一次開始調(diào)試也可以選擇為開發(fā)調(diào)試面板，便于調(diào)試，后面也可以更換面板。

5、進入硬件開發(fā)階段，硬件開發(fā)步驟中模組選擇 BT3L 藍牙模組，固件選擇藍牙單點通用方案。

6、在頁面拉到最下面，下載開發(fā)資料。

7、硬件測試。

下載到 MCU 開發(fā)包后，使用開發(fā)包中的涂鴉模組調(diào)試助手，您可以使用助手模擬 MCU 模式，配合調(diào)試模組通訊板，驗證模組是否通訊正常，同時也可以熟悉涂鴉串口協(xié)議提高對接效率。確定通信板正?？捎玫?，可以跳過此步驟。若調(diào)試過程中對協(xié)議收發(fā)有疑問，也可以使用此助手協(xié)助查看正確數(shù)據(jù)交互格式。 使用步驟可參考 涂鴉模組調(diào)試助手。

8、參考 MCU SDK開發(fā)包移植調(diào)試 進行移植調(diào)試。

移植成功配網(wǎng)會看到選擇的產(chǎn)品面板。

第 4 步：功能板調(diào)試

本章節(jié)中，您可以參考應(yīng)用層示例代碼實現(xiàn) App 下發(fā)指令到模組，通過 MCU 控制插座開關(guān)，獲取開關(guān)狀態(tài)后，MCU 將狀態(tài)傳輸給 App 展示。

#include"bluetooth.h"#includeSoftwareSerialmySerial(0,1);//RX,TX#define_SS_MAX_RX_BUFF300#definerelay10inttime_cnt=0,cnt=0,init_flag=0;voidsetup(){//putyoursetupcodehere,torunonce:
pinMode(relay,OUTPUT);//繼電器IO初始化
digitalWrite(relay,LOW);

pinMode(PC13,INPUT);//重置藍牙按鍵初始化
pinMode(8,OUTPUT);//藍牙狀態(tài)指示燈初始化

mySerial.begin(9600);//軟件串口初始化
mySerial.println("myserialinitSUCCESS_ful!");
Serial.begin(115200);//PA3RXPA2TX
Serial.println("serialinitSUCCESS_ful!");

bt_protocol_init();
}voidloop(){//putyourmaincodehere,torunrepeatedly:
if(init_flag==0){
time_cnt++;if(time_cnt%6000==0){
time_cnt=0;
cnt++;
}
bt_stat_led(&cnt);//藍牙狀態(tài)處理
}
bt_uart_service();
myserialEvent();//串口接收處理
key_scan();//重置配網(wǎng)按鍵檢測}voidmyserialEvent(){if(mySerial.available()){unsignedcharch=(unsignedchar)mySerial.read();
uart_receive_input(ch);
}
}voidbt_stat_led(int*cnt){#definebt_stat_led8
switch(mcu_get_bt_work_state())
{case0x00://0x00
init_flag=0;if(*cnt==2){
*cnt=0;
}if(*cnt%2==0)//LED快閃
{
digitalWrite(bt_stat_led,LOW);
}else
{
digitalWrite(bt_stat_led,HIGH);
}break;case0x01://0x01
init_flag=0;if(*cnt>=30){
*cnt=0;
}if(*cnt==0)//LED慢閃
{
digitalWrite(bt_stat_led,LOW);
}elseif(*cnt==15)
{
digitalWrite(bt_stat_led,HIGH);
}break;case0x02://0x02
digitalWrite(bt_stat_led,HIGH);//LED熄滅
break;case0x03://0x03
break;case0x04://0x04
if(0==init_flag)
{
digitalWrite(bt_stat_led,LOW);//LED常亮
init_flag=1;//bt連接上后該燈可控
*cnt=0;
}break;default:
digitalWrite(bt_stat_led,HIGH);break;
}
}

基于涂鴉平臺，使用涂鴉三明治開發(fā)板，Arduino IDE編程，您就可以快速實現(xiàn)一款智能智能插座產(chǎn)品原型搭建。

隔壁鄰居看了都眼紅的產(chǎn)品，堪稱“家電小助手”，有了它，家里的電器都掌握在你手中~ 快來試試吧~

涂鴉三明治插座功能板數(shù)量：1

NUCLEO-G071RB數(shù)量：1

涂鴉三明治 BLE MCU 通信板（BT3L）數(shù)量：1

插座功能板

BLE MCU 通信板

ST 官方 NUCLEO-G071RB 開發(fā)板（MCU控制板）

第 3 步：創(chuàng)建產(chǎn)品和項目

編輯：jq