<p>注：*为必填项。</p> <p>【请在报名阶段填写 ↓】 *  简要介绍作品：         新买的房子需要装修，房子装修完成，需要开窗通风一段时间，让室内的有毒有害物质多散发掉一些，以保护人体的健康。但是每天早上去房子里开窗、晚上再去关窗是一件挺耗时又麻烦的事，特别是遇上突然下雨。于是就萌生出设计一款远程控制房间窗户开关的系统，实现远程开窗和关窗功能，让新房开窗通风变得方便、智能。</p> <p>【请在竞赛阶段填写 ↓】 *  一、作品详情；         本系统的主要功能是实现远程控制开启和关闭窗户。系统分成两个无线通信模块，一个是基于移动物联网的2G通信模块M6312的远程无线通信，另一个是基于2.4G的LT8920的本地无线通信。远程无线通信实现手机或者PC端（统称为主站）通过2G信号和模块通信；本地无线通信实现本地从模块和主模块之间的通信（带有2G通信的模块）。从模块可以实现本机手动开启和关闭窗户，并将自己的状态上报给主模块。主控可以实现本机手动开启和关闭窗户，远程开启和关闭从模块（从模块统一开启和关闭），并将本地所有模块的状态上报给主站。系统还设计了环境光传感器，可以感知天气的突变，如雷阵雨，实现天亮开启窗户，天黑关闭窗户。</p> <p>*  二、描述作品所面临的挑战及所解决的问题； 1.无线通信 本次设计远程通信可选的方案有WIFI模块、2G。因WIFI模块通信需要有有线网路支持，新房子不具备这个硬性条件，于是选择移动的2G物联网模块。 2.执行机构 执行机构的设计是本次的难点，需要将执行机构固定到窗户上，又不能破坏窗户，安装要方便，通过多方查找，觉得用吸盘固定的方式可以采用，于是网上采购了强力吸盘，那种可以吸住搬运玻璃的吸盘。移动的机构设计借鉴了蜗杆的原理，光驱中激光头的移动。采用M5的丝杆和减速电机配合，丝杆上套元宝螺母。减速电机和元宝螺母分别固定在两个吸盘上，减速电机带动丝杆，使元宝螺母可以在丝杆上面来回移动。</p> <p>*  三、描述作品硬件、软件部分涉及到的关键点； 硬件部分关键点： 1.远距离通信电路 采样移动2G物联网模块M6312</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/Dxfosk3mR5sMYtdMDY0bgBhvGdVwS31n6SQ1sKjc.png" alt="image.png"></p> <p>2.本地通讯电路 采用LT8920 2.4G通信芯片，实现本地主机和从机之间的通信。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/h8FP5JGsJQhcs9VPqiLw1TQLIaoUz1GMvoMCs4T9.png" alt="image.png"></p> <p>3.电机正方转切换电路 采用两组带常开常闭的继电器切换电机的正反转。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/Ono53PhtOILAgCDYoFHAW8neaRz17TQQcgz83tzI.png" alt="image.png"></p> <p>4.电机缓启动电路 采用功率MOS管,PWM驱动缓启动。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/f80UQgAyQ399NPmHKJvApnpj24EHftUXp8hWBM0s.png" alt="image.png"></p> <p>5.电机堵转检测电路 采用采样电阻采用，运放放大信号检测电流值，单片机ADC采集信号判断保护，外部还增加了霍尔开关限位保护。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/EBnpnKp8sMNEKUgk5KP5nuUUwIpcgLWnhH8AUE24.png" alt="image.png"></p> <p>6.环境光传感电路 采用光敏二极管经ADC采样 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/wFnryXeVF41rMksVyejoMw2QnvOrptJqSDOkLqmc.png" alt="image.png"></p> <p>软件部分关键点： 1.2G物联网模块M6312通信 2G模块的通信调试是最大的难点，涉及的东西很多。2G模块从“上电初始化”、“建立TCP连接”、“发送数据”、“接收数据”、“关闭TCP连接”，在这个调试方面公司的同事给予了很大的帮助。 M6312初始化 void    M6312_Ready(void) {   M6312_Init(); //初始化   SET_M6312_POW_DOWN; // 2G供电   M6312_Power_On();//2g模块上电，会有初始信息传输上来   M6312_OpenNet();// 打开网络   M6312_CntTcp_OrOnenet(); //连接到TCP或者ONENET }</p> <p>M6312处理 void    M6312_Work(void) {     Rcv_2G(); //2g接收     HeatBeat(); //心跳发送     Deal_Error(); //错误处理 }</p> <p>主程序 void    main(void) {   Set_Param();   M6312_Ready();   LT8920_Init();   TIM2_PWM_CH4_Config();   NVIC_Configuration();   TIM_Configuration();   while(1)   {     M6312_Work();     if(ReadPKT_pin == 1)     {       LT8920_ReceiveData();     }     Key_Handle();     Message_Send();   } }</p> <p>2.2.4G模块LT9820通信 LT9820通信，因前期做个2.4G模块的试验板，调试还比较顺利，通信方面没什么问题。 LT8920初始化 void LT8920_Init(void) {   SPI2_Config();   CLR_RST_N;   SET_SPI_NSS;   SET_RST_N;   Delay_ms(3);   CLR_SPI_NSS;   SET_SPI_NSS;   LT8920_Reg_Recommended();   Delay_ms(10);   LT8920_Write_Reg(52\,0x80\,0x80);   LT8920_Write_Reg(7\,0x00\,0xB0); }</p> <p>3.模拟主站建立 模拟主站采用的是TCP/IP调试软件，开放了一个端口，通过端口发送接收数据 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/P9xdK7welYw2xMjur0Ds3e0p7m8T0MrWSVun6I3b.png" alt="image.png"></p> <p>4.手机TCP客户端测试软件 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/5OeskNaB8n8thpmJhQT091338O9GJKJb4iIRolqh.png" alt="image.png"></p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/LutrP08iBpkMA92PIoeRsdwwqfv1jwm6cXMS6cOC.png" alt="image.png"></p> <p>5.通信规约的设计 通信规约借鉴了ModBus的寄存器方式，将从机的状态同步到主机内寄存器，通过远程的报文可以读写 读取寄存器的报文的格式为：地址+功能码+寄存器地址+读寄存器数+CRC16 地址码：0x00、0x01等； 功能码；0x03等 寄存器地址；0x0000、0x0001等 读寄存器数：0x0003、0x0006等 CRC16 报文：00 03 00 00 00 03 04 1A</p> <p>写取寄存器的报文的格式为：地址+功能码+寄存器地址+寄存器值+CRC16 地址码：0x00、0x01等； 功能码；0x06等 寄存器地址；0x0000、0x0001等 读寄存值：0x0100、0x0200、0x0300等 CRC16 报文：00 06 00 00 02 00 89 7B *  四、作品材料清单； <img src="//image.lceda.cn/pullimage/8PS8ZcOeMEJXbrObnnvYE3IHqyOvmD3OxCQuM9ZS.png" alt="image.png"></p> <p>*  五、作品图片上传；（PCB上须有大赛logo标识并拍照上传，若无视为放弃参赛） 主机： <img src="//image.lceda.cn/pullimage/bQCduXeAD2XSnJX1oeY2VNVpDSIyvUJyWxB8H2wa.jpeg" alt="主机01.jpg"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/RDfnEesDGRM4LBfGm7IAEajXXXqd3nqlpjKob1ox.jpeg" alt="主机02.jpg"></p> <p>从机：（从机是主机的简化版，无2G的功能） <img src="//image.lceda.cn/pullimage/LaQoS70feYxwNdtAQKjqmnYQsREriqb658eijcG8.jpeg" alt="从机01.jpg"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/HL9VU0VPACuDm66iAn84CWyFzZofeDY407TQBDm5.jpeg" alt="从机02.jpg"></p> <p>执行机构 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/GGy5gRfSLV0fZQletmiWTFbBU9rlB7mHRCC6Kom9.png" alt="image.png"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/R7yp64dZgvgl2bGSnoSEiOazXMoRUzbGlhicq1I2.png" alt="image.png"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/qstaPMDo0NlAle0nnMVy66aXhWC3c6hpdgwmrNZ3.png" alt="image.png"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/vYa0v4BJeiC3oCjDIeRueyFMFgdRmThgMvIFcO9h.png" alt="image.png"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/oxPzYKDOfVtjEgCoBPLBIRsbDAblTYlw7dviwDE7.png" alt="image.png"></p> <p>*  六、演示您的作品并录制成视频上传；（视频内容须包含：作品介绍；功能演示；性能测试；PCB上大赛logo标识特写镜头，若无视为放弃参赛） 视频链接：<a href="https://v.qq.com/x/page/u0927tl82eb.html" target="_blank">https://v.qq.com/x/page/u0927tl82eb.html</a></p> <p>七、开源文档。</p> <p>PCB 及原理图见项目附件</p>