电子积木（RGB小夜灯）使用手册

ID:268691 · 发表于 2017-12-29 04:25

电子积木（RGB小夜灯）使用手册

二○一七年十二月中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院

1 前言

1.1 RGB小夜灯所使用的模块简介

1.2 RGB小夜灯所使用的开发环境

1.3 RGB小夜灯所使用的源码

2 硬件制作

2.1 STM32_BASE模块

2.2 WiFi模块

2.3 SensorHUB模块

2.4 RGB模块

2.5 焊接注意事项

3 WIFI模块固件升级配置方法

4 Android APP

1 前言

智能灯是一种常见的智能家居设备，在广阔市场前景以及低技术门槛的驱动下，该产品已经被众多的厂家青睐并开发出了多种大众化的产品。最典型的一种应用场景就是可以使用手机控制灯光的开启和关闭、调节亮度及颜色甚至与家庭音响系统同步闪烁。

电子积木（RGB小夜灯）通过使用STM32_BASE模块结合WiFi模块，配合WS2812 RGB灯珠模块，使用iLight APP可用手机来控制的无线WiFi小彩灯，还原这个受大众欢迎的炫彩智能灯的神秘本质。

1.1 RGB小夜灯所使用的模块简介

（1）STM32_BASE模块

主控芯片：STM32103C8T6，板载MCU的基本电路，包括晶振电路，复位电路，LDO电路，MicroUSB接口；
至少支持2路硬件UART；
预留8路硬件PWM；
至少支持2路I2C；
至少支持1路硬件SPI；
至少支持4路模拟输入；
外部中断8路；
STM32电平标准采用3.3V。

（2）WiFi模块

串口透传ESP8266模块；
支持UART下载升级ESP8266模块固件；
UART接口电平标准支持3.3V/5V；
工作电源电压采用3.3V。

（3）SensorHUB模块

传感器集线器模块，传感器的接口规则为：GND、信号1、信号2 、VCC或GND、信号1、NC（空）、VCC；
支持1路RGB、4路I/O、2路AD、2路UART、2路I2C；
XH2.54-4pin端子接口；
工作电源电压采用3.3V。

（4）RGB模块

采用WS2812集成控制光源；
每个像素点的RGB可实现256级亮度显示；
系统与LED（IN）：系统控制LED需要将SensorHUB端的信号接到LED的IN底座；
LED级联（OUT）：前一个LED的OUT接下一个LED的IN；
XH2.54-4pin端子接口；
工作电源电压采用3.3V。

1.2 RGB小夜灯所使用的开发环境

RGB小夜灯所使用的开发环境是MDK V4.42 ，MDK是一个集代码编辑、编译、链接和下载于一体的集成开发环境，开发环境的搭建及其初步使用方法参见文档《电子积木（STM32_BASE模块）快速上手指引》。

1.3 RGB小夜灯所使用的源码

RGB小夜灯参考源码为STM32-RGB-Single，仅支持点亮单个RGB灯珠，如果需要支持RGB灯珠级联，则需要对该源码进行稍许修改, 参考源码为STM32-RGB-Cascade。

2 硬件制作2.1 STM32_BASE模块

图 1 STM32_BASE模块实物图

2.2 WiFi模块

图 2 WiFi模块实物图

2.3 SensorHUB模块

图 3 SensorHUB模块实物图

2.4 RGB模块

图 4 RGB模块实物图

2.5 焊接注意事项

（1）焊接方法

右手持电烙铁。左手用镊子夹持元件。焊接前，电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。
将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成45～60℃角。烙铁头在焊点处停留的时间控制在2～3秒钟。（焊接时加热时间不宜太长，以免引起焊盘起翘，损坏焊盘）
抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。

注：贴片电阻电容焊接方法参考《贴片电阻焊接步骤.doc》。

（2）焊接顺序（遵循先低后高原则）

焊接时，应先焊接高度比较低的元器件，最后焊接高的元器件。

（3）有正负极的元器件需注意方向

需要注意方向的器件包括：发光二极管、二极管、钽电容等。

（4）严禁带电拔插电子积木模块。

（5）上电之前先用万用表检查各个模块是否存在电源正负短路，检查不存在短路后再上电。

（6）在焊接插针时，可以按照下图5方式焊接，方便堆叠起来，注意插针上面的焊锡要尽可能少，否则会插不进去！下图6右边几个插针上面焊锡明显较多，可以使用小刀轻轻刮除。

图 5 电子积木模块堆叠示意图

图 6 电子积木模块焊锡过多处理示意图

3 WiFi模块固件升级配置方法

配置软件工具：ESP FLASH DOWNLOAD TOOL V1.2。

模块及工具准备：WiFi模块、Expansion模块、USB转串口模块（USB转串口线）、杜邦线。

第一步，PC机上安装USB转串口模块的USB驱动，PC机为Windows系统。WiFi模块Expansion模块进行堆叠，USB转串口模块通过杜邦线接至Expansion模块UART1接口，USB转串口模块通过USB接到PC机。

第二步打开软件，按下图方法设置。串口选择USB转串口模块对应的串口。固件选择ESP8266_Doit_ser2net(v2.4).bin，文件下载地址为：0x00000。

第三步，按住WiFi模块上“K1”按键不放，使开发板进入到下载模式，进入后可松开按键。然后点击软件上“START”按钮开始下载。如果失败，请重试。

第四步，下载完成后，重新上电，进入web页面进行配置。默认发出的ssid信号名称为：DoitWiFi_Config，无加密。使用笔记本或智能手机连接该ssid。通过浏览器输入“192.168.4.1”访问内置web页面。

第五步，通过web页面完成WiFi参数设置：

AP Name：iLight_xx1~ iLight_xxN（可以根据个人爱好命名，但是要求命名不一样防止同一房间中同时使用出现干扰）

IP: 192.168.1.100

端口：9000

注：WiFi模块上LED灯指示含义

按键K1按下时，会快闪，超过三秒恢复出厂设置；
在仅仅AP模式下，上电常亮；
在AP+STA模式下，上电慢闪；连接手机成功后，常亮；
当串口收到数据，或者网络收到数据转发到串口，LED灯会快速闪烁。

4 Android APP

APP名字：iLight

（1）采用WiFi通信方式，小夜灯中的WiFi模块做AP热点，手机连接该AP热点后，两者进行数据通信；

（2）手机连接小夜灯AP热点后通过IP和端口（注：APP右上角Setting可以修改IP和端口号）连接，随即进入主界面。

以下为APP操作界面：

（3）上方三个滑动按钮改变R、G、B三色的数值，数值范围为0~255，下方按钮为小夜灯开关按钮，APP打开时默认发送R=0，G=0，B=0，即灯为关闭状态，点击打开小夜灯后发送R=254，G=251，B=140点亮为白灯（上方三个滑动按钮自动跳到254），然后使用者可以通过上方三个滑动按钮改变颜色。如需关闭小夜灯，再次点击开关按钮即可（上方三个滑动按钮自动跳到0）。

完整的Word格式文档51黑下载地址：

电子积木（RGB小夜灯）使用手册（V1.0）.doc (5.43 MB, 下载次数: 11)

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