基于ESP32的低功耗藍(lán)牙暗室定時(shí)器

描述

顯影就是讓曝光的膠片或相紙發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)。它涉及帶出曝光圖像的“顯影”，停止顯影化學(xué)反應(yīng)以?xún)鼋Y(jié)圖像的“停止”，以及消除介質(zhì)光敏性以便在正常光線下觀看的“定影”。所有的化學(xué)反應(yīng)都對(duì)數(shù)量、溫度和時(shí)間敏感，不同的膠片和顯影液對(duì)顯影時(shí)間的要求也不同。顯影時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)改變圖像的質(zhì)量。

有一個(gè)小眾類(lèi)別的暗室計(jì)時(shí)器應(yīng)用程序，但我對(duì)它們有兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。首先，有些提供“暗室”模式，將界面全部變?yōu)榧t色，但這并不能阻止通知或意外滑動(dòng)中斷并導(dǎo)致曝光錯(cuò)誤。其次，由于化學(xué)物質(zhì)，暗室是潮濕的地方。這在手機(jī)上效果不佳。

所以，我決定構(gòu)建自己的解決方案！

設(shè)計(jì)

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暗室計(jì)時(shí)器應(yīng)用程序具有一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)：開(kāi)發(fā)時(shí)間選擇。由于膠片、顯影劑、溫度等的所有組合，顯影時(shí)有多種選擇可供選擇。因此，我選擇不為計(jì)時(shí)器本身設(shè)計(jì)任何類(lèi)型的界面——而是選擇將界面實(shí)現(xiàn)為應(yīng)用程序，并使用低功耗藍(lán)牙將時(shí)間選擇傳輸?shù)接?jì)時(shí)器。

計(jì)時(shí)器本身只需要一個(gè)按鈕來(lái)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。每個(gè)計(jì)時(shí)器完成后，它會(huì)前進(jìn)到下一個(gè)計(jì)時(shí)器（鑒于開(kāi)發(fā)是一個(gè)三步過(guò)程，每個(gè)步驟都需要一個(gè)不同的計(jì)時(shí)器）。

電子產(chǎn)品

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對(duì)于定時(shí)器本身，沒(méi)有界面意味著它可以非常簡(jiǎn)單：它只需要一個(gè)四位七段顯示器，一個(gè)啟動(dòng)/跳過(guò)當(dāng)前定時(shí)器的按鈕，以及一種調(diào)節(jié)亮度的方法。對(duì)于顯示器，Adafruit 有一個(gè)完美的紅色 1.2 英寸顯示器，可通過(guò) I2C 接口。為了控制顯示和接收時(shí)間，我選擇了基于ESP32 的TinyPico ，因?yàn)樗鼉?nèi)置了 BLE 模塊、I2C 引腳和模擬引腳。瞬時(shí)按鈕啟動(dòng)定時(shí)器，連接到模擬引腳的電位器設(shè)置顯示屏的亮度。當(dāng)每個(gè)計(jì)時(shí)器完成時(shí)，蜂鳴器也會(huì)響起。

軟件

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該應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)來(lái)自電影社區(qū)網(wǎng)站，該網(wǎng)站擁有廣泛的電影和開(kāi)發(fā)商數(shù)據(jù)庫(kù)。這是我在 iOS 開(kāi)發(fā)中使用新的（差不多）SwiftUI 界面設(shè)計(jì)功能的第一個(gè)項(xiàng)目，它使將數(shù)據(jù)模型連接到一系列下鉆表變得輕而易舉。它似乎沒(méi)有長(zhǎng)期使用的所有自定義選項(xiàng)，UITableView但對(duì)于簡(jiǎn)單的需求，它要好得多。在應(yīng)用程序中，我還添加了定義自定義計(jì)時(shí)器序列的功能。

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為了在 BLE 消息中將選定的時(shí)間集發(fā)送到計(jì)時(shí)器，我設(shè)計(jì)了一種自定義數(shù)據(jù)格式，將整數(shù)數(shù)組編碼為字節(jié)數(shù)組。消息的第一個(gè)字節(jié)包含“開(kāi)始字符”，ASCII 碼0x02，第二個(gè)字節(jié)是一個(gè)無(wú)符號(hào)整數(shù)，它是消息中定時(shí)器的數(shù)量，然后消息的其余部分是該長(zhǎng)度中指定的兩個(gè)字節(jié)對(duì)的數(shù)量少量。每對(duì)都是無(wú)符號(hào)的 16 位秒整數(shù)。消息的最后部分是 ASCII 代碼0x03，表示消息結(jié)束。

發(fā)送：

func send(times: [UInt16]) {
    var message = Data()

    message.append(MessageStart)
    
    message.append(UInt8(times.count))

    times.forEach { time in
        let parts : [UInt8] = [
            UInt8(time & 0x00FF),
            UInt8(time >> 8)
        ]
        parts.forEach { part in
            message.append(part)
        }
    }

    message.append(MessageEnd)

    if let clockDevice = self.clockDevice, let clockCharacteristic = self.clockCharacteristic {
        clockDevice.writeValue(message, for: clockCharacteristic, type: CBCharacteristicWriteType.withResponse)
    }
}

收到：

bool readBLE() {
  std::string value = pCharacteristic->getValue();
  if (value.compare(lastBLEValue) == 0) {
    return false;
  }
  lastBLEValue = value;
  const char* bytes = value.c_str();
  int l = value.length();
  if (bytes[0] != MESSAGE_START) {
    return false;
  }
  int length = uint8_t(bytes[1]);
  if (length >= MAX_LENGTH || length == 0 || bytes[2 + (length * 2)] != MESSAGE_END) {
    return false;
  }
  for (int i = 0; i < length; i++) {
     timerSet[i] = uint16_t(bytes[(i * 2) + 2]) | (uint16_t(bytes[(i * 2) + 3]) << 8);
     Serial.printf("Seconds: %d\n", timerSet[i]);
  }
  currentTimersN = length;
  return true;
}

在 GitHub 上查看完整代碼

外殼

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我在 Fusion360 中為外殼建模。這些部分是：

• 外殼
• 穿孔板的支架
• 墊片將顯示屏與機(jī)箱正面齊平
• 電位器旋鈕
• 按鈕的圓頂形蓋

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