01 引言

隨著科技的飛速發(fā)展，智能家居領(lǐng)域迎來了革命性的變革，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?，通過智能控制和自動化調(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)境光線自動調(diào)節(jié)亮度，或者根據(jù)我們的日常習慣設(shè)定開關(guān)時間，實現(xiàn)更加個性化和舒適的照明環(huán)境。此外，智能照明系統(tǒng)通過精準的光控技術(shù)，有效降低了能源消耗，為節(jié)能減排做出了積極的貢獻。

02 項目介紹

《智能照明燈》項目是一項集成了現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能照明解決方案，旨在通過智能化控制提升照明系統(tǒng)的能效和用戶體驗。本項目硬件平臺基于Hi3861開發(fā)板，項目采用了NFC配網(wǎng)、MQTT通信、光照傳感器數(shù)據(jù)采集等多項技術(shù)，實現(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的問題，提供了一個節(jié)能、便捷和舒適的照明解決方案。

項目實現(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)光照傳感器進行調(diào)整當前光照的亮度

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 標簽中

2) 可以手動控制RGB 燈的開關(guān)和顏色控制

3) 可以定時控制RGB 燈的開啟時間和關(guān)閉時間

4) 可以手動切換RGB 燈的工作模式

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

03 項目涉及技術(shù)點

①使用NFC進行WiFi配網(wǎng)

②華為云平臺MQTT服務(wù)的申請和使用

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進行設(shè)備的監(jiān)控

⑤AW2013三色LED燈控制芯片的使用

⑥SSD1306驅(qū)動OLED顯示屏的方法

04 項目實現(xiàn)

項目框架

硬件部分

1.主控部分

本項目使用的是 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 標準帶寬和 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，同時支持 SDIO2.0 接口，時鐘最高支持 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 控制芯片進行驅(qū)動和共陽極的三色 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 端口與主控芯片進行通信，它可以驅(qū)動 3 個單獨的 LED 燈或一組RGB 燈。亮度可以使用 PWM 進行設(shè)置，輸出電流可配置 4 級（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)場檢測引腳，內(nèi)部配備有EEPROM 存儲芯片，允許在 RF 和 I2C 之間快速傳出數(shù)據(jù)，不收 EEPROM 內(nèi)存的寫入周期進行限制。

4.OLED 顯示屏部分

采用 SSD1306 芯片進行驅(qū)動 0.96 寸OLED 顯示屏，本顯示屏使用黃+藍屏幕進行顯示。點陣數(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)工具中首先點擊“Rebuild”進行編譯源碼。

3.編譯完成之后，會在終端中提示“SUCCESS”字樣，說明編譯完成。

4.編譯完成之后，點擊 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)。注意在提示復位時按一下復位按鈕。

再經(jīng)過燒寫后即可運行程序

除了指導如何在開發(fā)板上實現(xiàn)項目外，項目說明文檔還涵蓋了軟件部分的云平臺配置、綜合測試的燒寫及運行程序等詳細步驟，完整的項目文檔目錄如下圖。

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05 硬件平臺

《智能照明燈》是一個物聯(lián)網(wǎng)實戰(zhàn)項目，硬件平臺是華清遠見Hi3861鴻蒙開發(fā)板。

開發(fā)板簡介

FS-Hi3861鴻蒙開發(fā)板，是華清遠見研發(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)學習的開發(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，還包括電機驅(qū)動板超聲波測距模塊、智能小車、指紋識別模塊、語音控制模塊、農(nóng)業(yè)安防模塊、雷達控制模塊、移動定位模塊等。

開發(fā)板還配套了豐富的開發(fā)教程、視頻課程及綜合項目案例，非常適合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)教學、學生畢設(shè)、個人學習、項目練手，還可用于全國大學生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計競賽，及全國大學生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計竟賽華為賽道。

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)用項目：智能照明燈、智能安防報警、智慧農(nóng)業(yè)、智能溫度計、智能測距儀、倒車雷達、智能小車、智能指紋鎖、智能垃圾桶、語音控制智能小車、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)等知識點，非常適合高校教學、學生畢設(shè)、創(chuàng)新竟賽及個人開發(fā)學習實戰(zhàn)。

配套學習路線推薦

關(guān)于單片機相關(guān)入門及項目課程的說明：

1. 從用戶個人能力角度上看，部分鴻蒙開發(fā)學習用戶，單片機方面比較薄弱，我們提供電機驅(qū)動板和超聲波模組的配套文檔、源碼視頻課程，可以進行單片機入門、電機控制基礎(chǔ)、總線通訊-協(xié)議學習，也可以做單片機項目練手，便于單片機方向的拓展學習；

2. 從項目協(xié)作式開發(fā)角度看，比如競賽或高校教學，一個項目組可以更好的分工，有的負責單片機控制（傳感器數(shù)據(jù)采集與電機控制等），有的負責鴻RTOS以及網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，有的負責微信小程序開發(fā)，項目綜合性較強，可以鍛煉團隊協(xié)作及多技術(shù)方向?qū)W習。

對于初學者，在找工作前，也可以多做一些物聯(lián)網(wǎng)項目案例練手，在實戰(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目，做更多技術(shù)上的創(chuàng)新拓展，去參加一些競賽（比如全國大學生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計競賽、全國大學生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計竟賽華為賽道），DIY一些更接近實際產(chǎn)品的項目，這樣的經(jīng)歷，也會為你的簡歷及面試加分不少。