01 引言

隨著科技的飛速發(fā)展，智能家居領(lǐng)域迎來(lái)了革命性的變革，其中智能照明作為智能家居系統(tǒng)中的重要組成部分，極大地提升了我們?nèi)粘Ｉ畹谋憷裕ㄟ^(guò)智能控制和自動(dòng)化調(diào)節(jié)，使照明系統(tǒng)更加貼合我們的需求，比如根據(jù)環(huán)境光線自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，或者根據(jù)我們的日常習(xí)慣設(shè)定開關(guān)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性化和舒適的照明環(huán)境。此外，智能照明系統(tǒng)通過(guò)精準(zhǔn)的光控技術(shù)，有效降低了能源消耗，為節(jié)能減排做出了積極的貢獻(xiàn)。

02 項(xiàng)目介紹

《智能照明燈》項(xiàng)目是一項(xiàng)集成了現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能照明解決方案，旨在通過(guò)智能化控制提升照明系統(tǒng)的能效和用戶體驗(yàn)。本項(xiàng)目硬件平臺(tái)基于Hi3861開發(fā)板，項(xiàng)目采用了NFC配網(wǎng)、MQTT通信、光照傳感器數(shù)據(jù)采集等多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能控制RGB燈的顏色、亮度以及工作模式，解決了傳統(tǒng)照明系統(tǒng)操作不便和能源浪費(fèi)的問(wèn)題，提供了一個(gè)節(jié)能、便捷和舒適的照明解決方案。

項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)內(nèi)容：

• 設(shè)備端

1) NFC 配網(wǎng)功能

2) 按鍵切換照明燈的工作模式

3) 根據(jù)光照傳感器進(jìn)行調(diào)整當(dāng)前光照的亮度

4) 發(fā)布和訂閱MQTT 的消息

• 微信小程序端

1) 可以將數(shù)據(jù)寫入 NFC 標(biāo)簽中

2) 可以手動(dòng)控制RGB 燈的開關(guān)和顏色控制

3) 可以定時(shí)控制RGB 燈的開啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間

4) 可以手動(dòng)切換RGB 燈的工作模式

5) 在界面中顯示當(dāng)前光照傳感器的數(shù)據(jù)和RGB 燈當(dāng)前的狀態(tài)

03 項(xiàng)目涉及技術(shù)點(diǎn)

①使用NFC進(jìn)行WiFi配網(wǎng)

②華為云平臺(tái)MQTT服務(wù)的申請(qǐng)和使用

③JSON數(shù)據(jù)的封裝和解析

④微信小程序的搭建和利用相關(guān)API進(jìn)行設(shè)備的監(jiān)控

⑤AW2013三色LED燈控制芯片的使用

⑥SSD1306驅(qū)動(dòng)OLED顯示屏的方法

04 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)

項(xiàng)目框架

硬件部分

1.主控部分

本項(xiàng)目使用的是 Hi-12F 模組作為主控，此模組是基于 Hi3861V100 芯片設(shè)計(jì)的，該芯片是一款高度集成的 2.4GHz 芯片，集成了 IEEE 802.11b/g/n 基帶和 RF 電路，包括功率放大器 PA、低噪聲放大器LNA、RF balun、天線開關(guān)以及電源管理模塊等。

支持 20MHz 標(biāo)準(zhǔn)帶寬和 5MHz/10MHz 窄帶寬，提供最大 72.2Mbit/s 物理層速率。并且集成了高性能32 位微處理器，提供 SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPIO 以及多路 ADC 模擬輸入等豐富的外設(shè)接口，同時(shí)支持 SDIO2.0 接口，時(shí)鐘最高支持 50MHz。

主控部分原理圖如下圖所示：

模組的外設(shè)引腳功能，如下圖所示：

2.三色燈部分

RGB 燈部分所使用的是 AW2013 控制芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和共陽(yáng)極的三色 LED 燈，此芯片支持淡入淡出效果和直接 PWM 控制模式和一次編程模式，使用的 I2C 端口與主控芯片進(jìn)行通信，它可以驅(qū)動(dòng) 3 個(gè)單獨(dú)的 LED 燈或一組RGB 燈。亮度可以使用 PWM 進(jìn)行設(shè)置，輸出電流可配置 4 級(jí)（0A、5mA、10mA、15mA）。

3.NFC 部分

NFC 通信使用的是恩智浦公司生產(chǎn)的 NT3H1101 芯片，此芯片支持 I2C 通信，支持可配置的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)引腳，內(nèi)部配備有EEPROM 存儲(chǔ)芯片，允許在 RF 和 I2C 之間快速傳出數(shù)據(jù)，不收 EEPROM 內(nèi)存的寫入周期進(jìn)行限制。

4.OLED 顯示屏部分

采用 SSD1306 芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 0.96 寸OLED 顯示屏，本顯示屏使用黃+藍(lán)屏幕進(jìn)行顯示。點(diǎn)陣數(shù)量為 128*64。

軟件部分

1.設(shè)備端程序框架

2.應(yīng)用端程序框架

綜合測(cè)試

• 編譯工程

1.修改 src\vendor\hqyj\fs_hi3861\demo 下的 BUILD.gn 文件。注釋掉其它目錄，保留本工程目錄:

2.在 VS Code 的左側(cè)按鈕中，打開 DevEco Device Tool開發(fā)工具，在開發(fā)工具中首先點(diǎn)擊“Rebuild”進(jìn)行編譯源碼。

3.編譯完成之后，會(huì)在終端中提示“SUCCESS”字樣，說(shuō)明編譯完成。

4.編譯完成之后，點(diǎn)擊 upload 上傳代碼到開發(fā)板(需提前在工程配置中檢查 upload_ port 是否正確)。注意在提示復(fù)位時(shí)按一下復(fù)位按鈕。

再經(jīng)過(guò)燒寫后即可運(yùn)行程序

除了指導(dǎo)如何在開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目外，項(xiàng)目說(shuō)明文檔還涵蓋了軟件部分的云平臺(tái)配置、綜合測(cè)試的燒寫及運(yùn)行程序等詳細(xì)步驟，完整的項(xiàng)目文檔目錄如下圖。

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05 硬件平臺(tái)

《智能照明燈》是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，硬件平臺(tái)是華清遠(yuǎn)見Hi3861鴻蒙開發(fā)板。

開發(fā)板簡(jiǎn)介

FS-Hi3861鴻蒙開發(fā)板，是華清遠(yuǎn)見研發(fā)的一款用于鴻蒙設(shè)備開發(fā)及鴻蒙物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)學(xué)習(xí)的開發(fā)板。主控為華為海思Hi3861V100芯片，內(nèi)置WiFi功能，支持OpenHarmony系統(tǒng)。

開發(fā)板板載資源豐富，包括傳感器、執(zhí)行器、NFC、顯示屏等，還有豐富的拓展模塊，還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)板超聲波測(cè)距模塊、智能小車、指紋識(shí)別模塊、語(yǔ)音控制模塊、農(nóng)業(yè)安防模塊、雷達(dá)控制模塊、移動(dòng)定位模塊等。

開發(fā)板還配套了豐富的開發(fā)教程、視頻課程及綜合項(xiàng)目案例，非常適合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)教學(xué)、學(xué)生畢設(shè)、個(gè)人學(xué)習(xí)、項(xiàng)目練手，還可用于全國(guó)大學(xué)生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，及全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)竟賽華為賽道。

基于Hi3861鴻蒙開發(fā)板，我們提供了12大物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用項(xiàng)目：智能照明燈、智能安防報(bào)警、智慧農(nóng)業(yè)、智能溫度計(jì)、智能測(cè)距儀、倒車?yán)走_(dá)、智能小車、智能指紋鎖、智能垃圾桶、語(yǔ)音控制智能小車、智慧農(nóng)業(yè)與安防控制、車輛感知與定位，案例中涉及了單片機(jī)接口開發(fā)、傳感器數(shù)據(jù)采集、鴻蒙系統(tǒng)開發(fā)、NFC配網(wǎng)、WiFi網(wǎng)絡(luò)開發(fā)、MQTT協(xié)議、華為云接入、微信小程序開發(fā)等知識(shí)點(diǎn)，非常適合高校教學(xué)、學(xué)生畢設(shè)、創(chuàng)新竟賽及個(gè)人開發(fā)學(xué)習(xí)實(shí)戰(zhàn)。

配套學(xué)習(xí)路線推薦

關(guān)于單片機(jī)相關(guān)入門及項(xiàng)目課程的說(shuō)明：

1. 從用戶個(gè)人能力角度上看，部分鴻蒙開發(fā)學(xué)習(xí)用戶，單片機(jī)方面比較薄弱，我們提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)板和超聲波模組的配套文檔、源碼視頻課程，可以進(jìn)行單片機(jī)入門、電機(jī)控制基礎(chǔ)、總線通訊-協(xié)議學(xué)習(xí)，也可以做單片機(jī)項(xiàng)目練手，便于單片機(jī)方向的拓展學(xué)習(xí)；

2. 從項(xiàng)目協(xié)作式開發(fā)角度看，比如競(jìng)賽或高校教學(xué)，一個(gè)項(xiàng)目組可以更好的分工，有的負(fù)責(zé)單片機(jī)控制（傳感器數(shù)據(jù)采集與電機(jī)控制等），有的負(fù)責(zé)鴻RTOS以及網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，有的負(fù)責(zé)微信小程序開發(fā)，項(xiàng)目綜合性較強(qiáng)，可以鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作及多技術(shù)方向?qū)W習(xí)。

對(duì)于初學(xué)者，在找工作前，也可以多做一些物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目案例練手，在實(shí)戰(zhàn)中去理解并應(yīng)用技術(shù)。有精力的話，最好可以基于我們的開發(fā)板去拓展一些功能更豐富的項(xiàng)目，做更多技術(shù)上的創(chuàng)新拓展，去參加一些競(jìng)賽（比如全國(guó)大學(xué)生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)竟賽華為賽道），DIY一些更接近實(shí)際產(chǎn)品的項(xiàng)目，這樣的經(jīng)歷，也會(huì)為你的簡(jiǎn)歷及面試加分不少。