基于阿里云物聯網平臺的智能燈光控制系統設計

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《產品簡介》

本設計為智能燈光控制系統，支持離線語音助手控制、手機APP控制、查看實時溫濕度數據、燈光情景模式切換、燈光定時控制、參考光照強度、人體檢測燈光自動控制等功能，該系統是基于阿里云物聯網平臺進行開發，大家可以對該設計的程序進行參考、學習，可以將該程序移植到自己的設計、產品，用來實現接入物聯網平臺；

《應用場景》

1、智能家居燈光控制；

2、喚醒離線語音助手控制燈光、切換燈光情景模式、查詢房間溫濕度、查詢當前時間等指令；

3、手機APP遠程控制燈光、切換情景模式、查看溫濕度實時數據、燈光定時控制；

4、系統可以參考環境的光照強度、人體檢測等對燈光進行自動控制；

《產品概述》

本設計主要用來實現STM32F103C8T6 + ESP8266 接入阿里云物聯網平臺，在手機APP遠程控制燈光、查看實時溫濕度數據、定時控制燈光等操作；同時該系統支持離線語音助手控制，可以喚醒語音助手來控制燈光、情景模式切換、查詢房間溫濕度情況、查詢當前日期、時間等；系統采用了光敏電阻與熱釋電人體檢測傳感器，自動結合光照強度數據、人體檢測狀態數據實現燈光自動控制的效果；可以支持三路繼電器控制、一路RGB彩燈控制、結合用戶自定義的情景模式來控制這種燈光效果，具體效果見演示視頻。

《產品參數》

1、采用Micro USB接口供電，DC-5V;

2、采用ESP-12F連接2.4G WIFI網絡；

3、采用1.44寸 LCD顯示屏，實時顯示系統參數；

4、采用DHT11傳感器，采集環境溫濕度數據；

5、采用光敏電阻，實時監測環境光照強度數據；

6、采用熱釋電傳感器監測環境人體狀態；

7、支持3路繼電器控制，AC: 250V / 10A DC: 30V / 10A設備接入；

8、支持1路RGB彩燈控制，可以控制紅、綠、藍、黃、紫、青、白色等燈光效果；

9、支持離線語音識別控制，識別精度達到98%，支持自定義語音控制、語音反饋；

10、支持手機APP 實時遠程控制，定時控制等。

《使用說明》

1、可以對環境中溫、濕度數據進行采集，支持在手機APP上遠程、實時查看數據，也可以在LCD屏進行顯示；

2、可以喚醒語音助手來控制燈光、情景模式切換、查詢房間溫濕度情況、查詢當前日期、時間等，（語音指令見附件中文件說明）；

3、支持在手機APP上遠程、實時控制三路繼電器，一路RGB彩燈控制，可以在手機APP 實現定時控制等；

4、支持接入天貓精靈生態，天貓精靈等智能設備；

5、在main.c 文件中 “變量說明” ，需要根據自己配置的阿里云平臺、以及WiFi網絡信息進行設置、編譯程序（如下圖所示）；

6、第一次使用系統時請按住 “K0” 按鍵 + “RST”按鍵進入恢復模式，默認將編譯的WiFi網絡信息、服務器配置信息存入EEPROM（因為全新的EEPROM芯片里面沒有存儲任何信息），否則系統將無法完成初始化；

7、BOOT 的配置電路，需要采用（推薦使用0-10K任意阻值）的電阻，將R3、R8進行焊接，R2、R7懸空不貼，具體可以參考前面的產品展示圖；

8、語音識別平臺是使用的 SNR9813VR 芯片模組 ，該平臺支持自定義命令詞、反饋語音、中英文識別、降噪濾波等，識別度幾乎能達到 98% 非常穩定可靠，在附件中提供了SDK文檔中心V3.1.1、SNR9813VR 操作指南；

《備注》

1、在附件文件中有程序源碼（source_code.zip）、源代碼中關鍵部分添加了詳細的注釋說明；

2、手機APP是使用阿里云平臺的配置方案（云智能APP 兼容Android、IOS），具體的配置方法大家可以在B站查找相關的教程；

3、在該項目中硬件部分比較簡單，主要難度在于程序軟件部分，源碼已經提供給大家，歡迎大家在此基礎上進行優化迭代；

4、在連接WiFi網絡、訪問阿里云服務器、JSON數據解析部分暫時只提供了API 接口（API.lib 大家可以移植到自己的設計、產品中通過MQTT.h、WiFi.h 提供的 API 接口完成配置）；

5、附件中提供的程序源碼 source_code.zip 中為keil v5開發環境中 STM32的工程文件，可以在keil v5中進行編譯、調試、燒錄，推薦使用Jlink、ST-link等仿真器進行程序的燒錄調試；

6、設計的物料成本大概在120元左右，主要元件可以更具BOM表在嘉立創SMT、或在立創商城購買，其中LCD屏幕、語言模塊的購買鏈接在附件中有說明。

審核編輯：湯梓紅