物联网墙壁开关

摘要：

        开关是电气设备的极其重要的组成，它作为控制部件与家居产品相联系，在智能家居产品中占据了极其重要的位置，也同样更多的扮演了幕后角色。也许正是因为这样低调更多人对于开关的理解似乎还停留在最原始的电灯、电风扇连接的那种板式机械开关，钉在墙壁上一上一下，一开一关。但是随着物联网技术的不断发展，将该技术运用于开关上也就变得越来越迫切地需要，最终，人们会抛弃对开关的陈旧认识，实现开关的远程控制、智能控制，这也就是我们所说的智能开关。本次工程设计是根据涂鸦lot平台提供的智能模块，用立创EDA平台设计出来的———物联网智能墙壁开关。

一、产品简介

         智能开关或智能墙壁开关是在电子墙壁开关的基础上演变而来的，是对原有翘板式机械开关颠覆性革命，从爱迪生1879年发明电灯泡开始，就有了简单的机械开关，一百多年过去了，当代的墙壁开关无根本性改变，没有任何突破性发展，仍沿用机械式的开关方式，直到1992年，电子技术才开始进入墙壁开关领域，起初仅只是用于公共走廊中的声控延时开关，触摸延时开关。到了2000年人体热释传感器的广泛应用，延时开关有了重大的发展，人体感应开关逐渐代替声控延时开关和触摸延时开关，与此同时用可控硅相位控制的调光调速开关也孕育而生，旋钮式调光开关，主要适用于白炽灯，旋钮式调速开关，主要适用于风扇电机。以上这几种开关虽说从传统的机械模式进入到了电子模式，但其功能相对简单，仅只是在特定场合下使用，对传统的机械开关无法形成冲击和取代，另外由于现有的墙壁开关的布线格局中绝大多数只是单火线接入方式，零线直接引到负载，在开关中只有火线没有零线，不能形成回路，无法正常供电，这样限制了许多电子技术的引进和应用，十几年电子技术在墙壁开关中的发展一直在初期简单功能阶段徘徊，始终只有五种类型：触摸延时开关、声控延时开关、人体感应延时开关（PIR）、旋钮调光开关、旋钮调速开关。

        近年来，随着科学技术的发展墙壁开关单火线接入的供电技术有了重大的突破，同时将微电脑处理芯片引入到电子墙壁开关中，使得具有各种不同功能的电子墙壁开关变得切实可行，借此技术一些公司开始推出了系列的电子墙壁开关新产品，这时电子墙壁开关的种类有了极大的丰富和发展，因而有必要将之归纳分类，电子墙壁开关按功能分类如下：1.人体感应开关 2.电子调光开关 3.电子调速开关 4.电子定时开关 等。以上这种类型的电子墙壁开关主要是针对家居最常用的灯和风扇配套使用的。

二、功能介绍

      设备采用涂鸦WB3S模组+STC单片机，通过单片机本地控制继电器，继电器控制开关所接负载，在通过涂鸦WB3S模组接入涂鸦云服务器。用手机涂鸦智能APP是实现远程控制，定时功能，和其他智能·产品进行联动从而实现智能化控制。

1.涂鸦WB3S模块介绍

WB3S 模组规格书

WB3S是由涂鸦智能开发的一款低功耗嵌入式Wi-Fi+BLE 双协议模组。它由一个高集成度的无线射频芯片BK7231T和少量外围器件构成，内置了Wi-Fi网络协议栈和丰富的库函数。

产品概述

WB3S还包含低功耗的 32位 MCU， 1T1R WLAN，最高主频120MHz，内置256K SRAM ，2Mbyte flash和丰富的外设资源。

WB3S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。

特性

• 内置低功耗32位CPU，可以兼作应用处理器
• 主频120MHz
• 外设：9×GPIOs, 1×UART, 1×ADC
• Wi-Fi 连通性
  • 802.11 b/g/n
  • 通道1-14@2.4GHz
  • 支持WEP 、 WPA/WPA2、 WPA/WPA2 PSK (AES) 安全机制
  • 802.11b模式下最大+16dBm的输出功率
  • 支持SmartConfig功能（包括Android和IOS设备）
  • 板载PCB天线，天线增益1.5dBi
  • 工作温度：-20℃ to 85℃
• BLE
  • 支持低功耗蓝牙（V4.2）
  • 最大输出功率+6dBm
  • 板载PCB天线，天线增益1.5dBi

尺寸封装

  WB3S共有2排引脚，引脚间距为2mm。

  尺寸大小：16mm (W)×24mm (L) ×2.8mm (H)。

  说明：默认的尺寸公差为± 0.35mm。

2.主控芯片

       采用STC８A８K　单片机，通过串口接受WB3S模块收到的数据请求，处理数据命令来控制本地继电器。

3.电源部分

     手中有一些之前淘下来的220ADC转5DCV，用于产品５V供电。由于涂鸦WB３S和主控芯片需要用３.３V供电，所以采用的AMS1117-3.3进行电平转换。（图片来自网络，如有侵权，请联系作者删除）

三、特别感谢

　　感谢涂鸦科技、立创EDA平台

　　　感谢涂鸦科技、立创EDA平台联合创办的第二期实战训练营，

　　　给我们这些个人电子DIY爱好者提供的技术交流平台

            涂鸦lot平台： 　　　　　　  https://iot.tuya.com/

           立创EDA平台：　　　　　　https://lceda.cn/

　　　立创oshwhub开源平台：　https://oshwhub.com/