經(jīng)過一個月的時間，我們的第一次 “每月一練” 活動DIY內(nèi)容完成了。

自從開號已經(jīng)兩個半月了，本號每天都有新的讀者關(guān)注，也是你們的支持，讓我分享的網(wǎng)文綜合到一起，可以實現(xiàn)“智能風(fēng)扇”這樣一個綜合實例。

感謝期間各位朋友對本人公眾號文章的宣傳，你們的每一次“在看”、轉(zhuǎn)發(fā)和贊賞，都是對我勞動成果的認(rèn)可，是我繼續(xù)前進(jìn)的動力，也希望各位朋友能一如既往的支持小哈，在此，小哈謝謝各位的支持，我會繼續(xù)努力分享網(wǎng)文，帶領(lǐng)各位從0走到1，走進(jìn)嵌入式開發(fā)的大門。

下面我對“智能風(fēng)扇”中涉及到的知識點進(jìn)行梳理，方便大家對照代碼和電路圖進(jìn)行學(xué)習(xí)，有不清楚的地方，可以加我微信號：chengxuyuanxiaoha（程序員小哈的全拼），大家一起學(xué)習(xí)，一起進(jìn)步。

功能梳理

• PCB線路板采用核心板+底板實現(xiàn)

核心板：排針引腳間距為2.54mm，2排，雙排間距為2.54mm的倍數(shù)（方便與面包板聯(lián)用），未使用引腳全部引出，核心板上的主芯片為STM32F103RET6。
目的：

• 方便與面包板配合使用；
• 核心板上預(yù)留兩個2.54mm間距，4腳座和5腳座，部分傳感器模塊只需要這兩個底座既可以實現(xiàn)模塊功能。
• 核心板上的主芯片相對較貴，做成核心板之后，可以重復(fù)利用，方便大家一起跟著做，以后我們只需要修改底板的設(shè)計即可。

上圖中各個模塊簡要說明：

1. 標(biāo)號1為ESP8266 WiFi模塊，用于實現(xiàn)與阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺連接，實現(xiàn)風(fēng)扇的遠(yuǎn)程控制功能；
2. 標(biāo)號2為使用三極管實現(xiàn)風(fēng)扇的控制；
3. 標(biāo)號3為使用光耦+mos管的方式實現(xiàn)風(fēng)扇的控制；
4. 標(biāo)號4為電源座；
5. 標(biāo)號5為底板上的5個按鍵，從下到上，按鍵功能分別為：風(fēng)速＋、風(fēng)速-、風(fēng)扇開關(guān)、風(fēng)扇開及風(fēng)扇關(guān)；
6. 標(biāo)號6為核心板上預(yù)留的按鍵，用于實現(xiàn)模式的切換，本系統(tǒng)分為三個模式，默認(rèn)為模式0，底板上的按鍵功能為上面的描述；模式1為修改系統(tǒng)時間功能，底板上的前三個按鍵用于調(diào)節(jié)實時時間的時分秒；模式2為修改定時時間功能，底板上的前三個按鍵用于調(diào)節(jié)定時時間的時分秒；
7. 標(biāo)號7為JATG下載STM32程序接口，SW模式，只需要三個引腳即可；
8. 標(biāo)號8為Micro USB底座，通過CH340C芯片與STM32的串口1相連，串口1一般用于系統(tǒng)調(diào)試信息的打??；
9. 標(biāo)號9為電源選擇方式跳線，當(dāng)使用跳線帽短接時，系統(tǒng)供電來自于Micro USB接口；當(dāng)跳線帽拔掉后，系統(tǒng)供電來源于標(biāo)號4的電源座；
10. 標(biāo)號10為紅外接收頭；
11. 標(biāo)號11為OLED屏；
12. 標(biāo)號12為DS18B20溫度傳感器模塊，預(yù)留了兩種接口，直插和防水線式DS18B20溫度傳感器都可以與底板連接。

后臺回復(fù)關(guān)鍵詞“每月一練”可以獲得PCB工程文件，將下圖框選的文件發(fā)給線路板加工廠家，可以直接打樣。兩個板子在嘉立創(chuàng)十元錢就可以搞定。

參考閱讀：
STM32單片機(jī)最小系統(tǒng)詳解

• 風(fēng)扇調(diào)速功能

采用PWM調(diào)速的原理來實現(xiàn)風(fēng)扇速度的控制，四擋風(fēng)速的占空比分別為：15%、30%、60%和100%。

當(dāng)風(fēng)速選擇0時，進(jìn)入自動模式，溫度分為22℃以下、22到25℃、25到28℃及28℃以上四個區(qū)間，對應(yīng)風(fēng)速的四個檔位；

為了控制簡單，大家可以安全操作，我們本次選用一個DC5V的風(fēng)扇作為演示使用。

風(fēng)扇調(diào)速原理，參考閱讀：
利用PWM原理，實現(xiàn)呼吸燈功能

• 溫度傳感器 DS18B20

用來測量環(huán)境溫度，實現(xiàn)自動功能。

STM32驅(qū)動DS18B20溫度傳感器，參考閱讀：
DS18B20溫度傳感器時序圖解析（STM32）

• WiFi模塊

選用ESP8266 WiFi模塊，連接阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺。

功能：手機(jī)APP控制風(fēng)扇的開啟和關(guān)閉，風(fēng)扇檔位及實時室溫顯示。

ESP8266 WiFi模塊的使用及連接阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺，參考閱讀：
mini D1 WiFi模塊Arduino開發(fā)簡介
七步快速開啟產(chǎn)品智能化
ESP8266連接阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺（Arduino方式）
Windows下AliOS Things環(huán)境搭建及ESP8266 固件下載
快速接入阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)方案分享

• 串口通信
  STM32的串口1作為Debug串口；
  串口5與ESP8266進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

STM32串口通信的使用方法，參考閱讀：

STM32F103 串口的使用方法

物聯(lián)網(wǎng)模塊ESP8266返回的數(shù)據(jù)格式為JSON字符串，對此字符串進(jìn)行解析，參考閱讀：
Keil環(huán)境下STM32工程加入cJSON
用cJSON解析心知天氣返回的數(shù)據(jù)包

• 按鍵

實現(xiàn)切換手動或者自動模式；調(diào)節(jié)檔位，檔位加、檔位減、切換（手動模式和自動模式切換）。

按鍵功能實現(xiàn)，參考閱讀：

Proteus仿真STM32實例：簡易搶答器

• LCD顯示

選用0.96寸 OLED屏 顯示內(nèi)容：當(dāng)前溫度、工作模式和檔位模式。

參考閱讀：

STM32驅(qū)動0.96寸OLED液晶屏

OLED液晶屏如何顯示中文呢？

• RTC

STM32自帶RTC功能，選用此功能為了實現(xiàn)定時模式。
此部分文章暫未介紹

• 紅外遙控

功能：實現(xiàn)紅外遙控功能；

參考閱讀：

紅外遙控功能的實現(xiàn)

• LED

作用：

• 電源指示燈
• 系統(tǒng)調(diào)試使用

LED驅(qū)動功能實現(xiàn)，參考閱讀：

4行代碼實現(xiàn)LED閃爍

完成了本設(shè)計之后，考慮一下實現(xiàn)的功能，其實這個設(shè)計完全可以改成“智能霧化器”，功能跟本設(shè)計基本相同，只需要將DS18B20溫度傳感器更換為溫濕度傳感器即可，使用PWM功能可以實現(xiàn)霧化量的控制。

溫濕度傳感器的使用，參考閱讀：
DHT11及DHT21溫濕度傳感器時序圖解析（STM32）

成果展示

資料獲取

微信公眾號后臺回復(fù)“每月一練”，可以下載智能風(fēng)扇的工程源碼、PCB圖及原理圖資料。