【训练营】涂鸦智WIFI插座
基于涂鸦WR2模组为核心的智能WIFI 插座
简介
插座是人们日常生活中常见且不可缺少的一种应用工具,但生活中大部分人当用电设备不使用时会忘记拔插头,这种现象很常见,这造成了电能的浪费和存在安全隐患。本文介绍一款基于涂鸦模组的WIFI 智能插座,可以实现远程设备断电,定时通断电功能。智能插座为人们的生活提供方便安全的用电环境。
关键词 智能插座 涂鸦WR2模组 定时
一、模组介绍
涂鸦智能是一个全球云开发平台,AI+IOT开发者平台,连接消费者、制造品牌、OEM厂商和连锁零售商的智能化需求。通过涂鸦IOT平台可以快速的使产品智能化。开发者减少了产品端、云端的开发任务量。在此感谢涂鸦和立创的联合主办的这次活动,让更多平民爱好者能够接触到IOT,并开发出自己想要的产品。
本次智能WIFI插座采用涂鸦WR2模组。WR2 是由杭州涂鸦信息技术有限公司开发的一款低功耗嵌入式 Wi-Fi 模块。它由一个高集成度的无线射频芯片 RTL8710BN 和外扩 flash 芯片构成,内置了 Wi-Fi 网络协议栈和丰富的库函数。WR2 还包含低功耗的ARM CM4F,WLAN MAC,1T1R WLAN,最高主频125MHz,内置 256K SRAM ,2Mbyte flash 和丰富的外设资源。WR2 是一个RTOS 平台,集成了所有 Wi-Fi MAC 以及 TCP/IP 协议的函数库。用户可以基于这些开发满足自己需求的嵌入式 Wi-Fi 产品。
WR2 结构图如图 1.1 所示:
1.1 特点
- 内置低功耗 32 位 CPU,可以兼作应用处理器
- 主频 125MHz
- 工作电压:3V-3.6V
- 外设:5×GPIOs, 1×UARTs, 1×ADC
- Wi-Fi 连通性
- 802.11 B/G/N20/N40
- 通道1-14@2.4GHz
- 支持WPA/WPA2 安全模式
- 802.11b 模式下+20dBm 的输出功率
- 支持 SmartConfig 功能(包括Android 和 IOS 设备)
- 板载PCB 天线
- 通过CE,FCC,SRRC 认证
- 工作温度:-20℃ to 85℃
1.2 模块接口
尺寸封装
WR2 共有 2 排引脚(2×9),引脚间距为 1.5mm。
WR2 尺寸大小:15 mm (W)×18 mm (L) ×3.3 mm (H), 封装如图 2.1 所示:
图 2.1 WR2 尺寸图
引脚定义
常规引脚定义如表 2.1 所示:
表 2.1 WR2 引脚排列说明
引脚 | 符号 | IO 类型 | 功能 |
---|---|---|---|
1 | VD33 | P | 模块电源引脚(3.3V) |
2 | GPIOA_12 | I/O | GPIOA_12 |
3 | GND | P | 电源参考地 |
4 | GPIOA_0 | I/O | GPIOA_0,上电瞬间不能被拉高,起来之后可配置 |
5 | GPIOA_29 | I/O | UART_Log_RXD (用于打印模块内部信息) |
6 | GPIOA_5 | I/O | GPIOA_5 |
7 | GPIOA_30 | I/O | UART_Log_TXD(用于打印模块内部信息) |
8 | ADC | AI | ADC 端口,最大输入电压 5V |
9 | GPIOA_14 | I/O | GPIOA_14 |
10 | CHIP_EN | I/O | 外部使能复位引脚(低电平有效) |
11 | GPIOA_15 | I/O | GPIOA_15 |
说明:P 表示电源引脚,I/O 表示输入输出引脚,AI 表示模拟输入引脚
以上资料可在涂鸦模组信息里面查到,我们只要知道各引脚定义及工作电压即可,具体电路连接可参考模组参考电路。
二、电路原理图
根据项目功能,我们需要一个电源电路,负载控制电路(继电器),按键,指示灯,涂鸦模组。最后绘制的电路原理图如下,
2.1主要元器件
SY50252FAC :非隔离型LED驱动芯片,这里用来为电路提供5V电源,为继电器提供供电。
AMS1117-3.3:线性稳压电源,将5V降压到3.3V为模组供电。
WR2 WiFi模组:负责连接WiFi,并通过APP下发指令控制继电器动作。
三、PCB layout图
3.1 电路绘制注意事项及问题
- 在电路绘制过程中要注意元件间的爬电距离,尤其是220V交流输入端,保证2.0mm的电气间隙。
- 继电器控制负载端引线要从输入端直接引出,避免经过多余铜箔引出。
- 高低压区域尽量分开。
- 电流流向一定要经过滤波电容,此处不要大面积覆铜,不然会影响滤波效果
四、电路焊接、调试
4.1焊接
电路在焊接时除保证不虚焊、假焊、空焊外,在焊接时焊接顺序先低后高,先阻容后IC的方式。
焊接过程省略。
4.2调试
焊接完电源部分后先进行通电测试,成败与否全看电源了。结果出问题啦,上电就炸电源芯片,查看原理图发现问题啦,真是大意失荆州啊,4块多钱就没啦…………
板子现在只能跳线啦,在群里看大家都担心跳线,我还内心暗暗窃喜我的不会跳线。好吧。。跳线前先把原理图改过来,可以对比下上面的原理图就能看出问题啦。。
PCB跳线后通电测试5V输出和3.3V输出电压均正常啦。看看满目疮痍的板子吧
电压都正常啦,下面开始焊接模组。
焊好模组后的图片
装了个电源的外壳,WIFI指示灯用电源壳原有导光柱,按键处比划好开个孔,用胶棒做了个按键,又能导光有可以按,一举两得。
涂鸦APP操作还是很简单的。很容易上手,配网也简单按照步骤轻松配网。
总结
经过这次的活动,算是真正做出了个产品吧,现在在家里已经使用3天,涂鸦APP上进行了早晚定时,控制家里的电热毯,这样进被窝就是热乎乎的啦!!哈哈哈
1、这次原理图和PCB绘制主要由两个问题,
1)没有熟读电源芯片的规格书,基本使用电路绘制错误,导致烧掉两颗芯片。
2)PCB绘制时继电器只选择了单一的一款,应该多再放一个常用的封装上去,方便后面使用大功率的负载
2、遗憾
本次活动原本设定的项目是《基于涂鸦模组的智能水暖电热毯》,想用MCU+模组的模式把电路完全嵌入的家里现有的成品中去,可以设定温度,定时,温度采样,缺水报警,过温报警等等功能的。因为工作关系业余时间比较少没有充裕的时间实施。后面一点点把这个遗憾弥补吧。
总之感谢涂鸦和立创。