基于全志D1s實(shí)現(xiàn)智能家居中控虛擬光渲交互

項(xiàng)目作者：是小葉呀~

一位除了不會(huì)的都會(huì)的“全棧”工程師，接觸國產(chǎn)RISC-V芯片(全志D1-H)的最早的一批開發(fā)者，熱衷于有意思的DIY項(xiàng)目，有主控芯片自己焊接的無畏精神與小米加步槍的節(jié)儉精神。

本文所介紹產(chǎn)品demo是在立創(chuàng)開源平臺(tái)的開源作品《全志D1s智能家居中控虛擬光渲交互(86盒)》，項(xiàng)目選用RISC-V核心的全志D1s作為主控進(jìn)行開發(fā)，并通過家庭WIFI內(nèi)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間MQTT通信，與其它開源單片機(jī)控制項(xiàng)目進(jìn)行充分聯(lián)動(dòng)，旨在推廣類似客制化鍵盤概念到智能家居領(lǐng)域，嘗試打破各大廠商對(duì)物聯(lián)網(wǎng)家居的包攬野心和APP的分散的局面，回歸到注重用戶體驗(yàn)的智能家居本心。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

目整體形態(tài)以適配86盒安裝為基礎(chǔ)，使用全志RISC-V核心的D1s芯片作為主控，選擇更契合廣大房奴的戶型的4.3寸長方形屏幕，屏顯拉滿輸出RGB888，搭載全志系的芯之聯(lián)XR829作為WIFI/BLE模塊，多種方式聯(lián)動(dòng)。

在開發(fā)系統(tǒng)的選擇上，作者基于全志最新公開的Melis 4.0實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行本項(xiàng)目的開發(fā)，并針對(duì)Melis 4.0粗糙地適配了LVGL圖形庫，實(shí)現(xiàn)了在性能受限的嵌入式設(shè)備上的光照渲染核心技術(shù)，致敬homeassistant。

硬件設(shè)計(jì)

為了在結(jié)構(gòu)上適配標(biāo)準(zhǔn)86盒安裝，硬件設(shè)計(jì)方面不僅引出了D1s包括屏幕顯示、網(wǎng)絡(luò)、音頻在內(nèi)的大部分功能引腳，還為后續(xù)的DIY功能開發(fā)、與其它開源單片機(jī)控制項(xiàng)目進(jìn)行充分聯(lián)動(dòng)預(yù)留了開發(fā)接口。

開發(fā)板正反面渲染圖

功能設(shè)計(jì)原理

雖然功能繁多，但項(xiàng)目的硬件設(shè)計(jì)方面其實(shí)并沒有什么難點(diǎn)，只是作者本人本著主控芯片自己焊接的無畏精神與小米加步槍的節(jié)儉精神，在星火計(jì)劃里申請(qǐng)了第一板的PCB和物料。

然而...作者確實(shí)高估了焊接eQFP芯片的難度，焊接完成發(fā)現(xiàn)還是存在結(jié)構(gòu)等小問題，總結(jié)完各種問題后不斷改了三個(gè)版本的PCB，甚至拖到了全志D1s都已經(jīng)上架到了立創(chuàng)SMT元件庫中。

想要復(fù)刻的小伙伴需要注意以下幾個(gè)方面：

SMT的版本系需要手工焊接B5819

需要檢查D1s元件是否反接, 不然會(huì)造成片內(nèi)DDR無法校準(zhǔn)的深坑

不接USB_ID也不會(huì)影響D1s燒錄鏡像到Flash

軟件設(shè)計(jì)

智能家居中控采用Melis 4.0以及RT-Thread內(nèi)核的夢(mèng)幻聯(lián)動(dòng)作為操作系統(tǒng)，并基于此系統(tǒng)進(jìn)行了LVGL的適配工作，并在LVGL圖形庫實(shí)現(xiàn)了在性能受限的嵌入式設(shè)備上的光照渲染核心技術(shù)。

軟件架構(gòu)圖

作為本項(xiàng)目的最核心亮點(diǎn)，作者為這款86盒專門適配了一套自研"光渲"算法，讓交互不再停留在常規(guī)的按鈕點(diǎn)擊，顯示界面會(huì)通過亮暗兩種形態(tài)來反饋用戶的操作效果。

除了實(shí)時(shí)反饋通過傳統(tǒng)開關(guān)帶來的燈光亮滅變化，用戶在使用時(shí)還可以通過觸摸屏幕，App控制等方式來充當(dāng)燈光及其它智能家居的開關(guān)，通過該智能家居中控操作實(shí)現(xiàn)真正的全屋智能，回歸到注重用戶體驗(yàn)的智能家居本心。

開門見山地說項(xiàng)目內(nèi)的亮點(diǎn)：

基于全志最新公開的Melis 4.0實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā), 使用RTThread內(nèi)核! 汝可知這其中的夢(mèng)幻聯(lián)動(dòng)?

針對(duì)Melis 4.0粗糙地適配了LVGL圖形庫；

基于LVGL圖形庫實(shí)現(xiàn)了在性能受限的嵌入式設(shè)備上的光照渲染核心技術(shù)，致敬homeassistant；

搭載全志系的芯之聯(lián)XR829作為WIFI/BLE模塊；

選擇4.3寸屏幕是因?yàn)殚L方形的更契合廣大房奴的戶型(自己家)；

結(jié)構(gòu)上適配標(biāo)準(zhǔn)86盒安裝；

目前項(xiàng)目的整體功能還不算完善，項(xiàng)目作者本人也在初版demo的基礎(chǔ)上不斷增加更加智能化的功能，目前有以下三個(gè)計(jì)劃：

計(jì)劃接入阿里云的MQTT服務(wù), 正在謀劃中...

社區(qū)大佬正移植NES模擬器..

方案適用于各種帶屏設(shè)備, 逼格即可拉滿! 包括但不限于:Voron, Klipper....(RISC-V生態(tài)百廢待興!)

作者連同使用的開發(fā)系統(tǒng)一起打包了軟件及硬件的源碼，并熬了好個(gè)晚上填完了項(xiàng)目中的坑，本項(xiàng)目所有資料均已開源，想獲取資料自己DIY學(xué)習(xí)的伙伴，請(qǐng)戳文末的“閱讀原文”獲取。

審核編輯：湯梓紅