本帖最后由 诚哥崽 于 2018-4-5 20:21 编辑
一、项目介绍
如今,智能家居不断提高人们的生活质量，优化人们的生活，大大减轻人们的生活压力，智能家居革命已经进行得热火朝天。 而近年来，由于烧水或做饭忘记关闭煤气炉而引发的火灾事件层出不穷，为了解决这一安全隐患，我们研发了这一款智能煤气炉插件。 它是由一块Arduino mega2560 进行控制，周围连接了火焰传感器、烟雾传感器、步进电机、OLED显示屏、ESP8266 WIFI模块等。通过物联网技术与手机端建立连接。用户可以通过手机远程控制旋钮所指向的角度与熄火的时间。当插件检测到危险时，蜂鸣器会发出警报。同时，步进电机会自动旋转关闭燃气灶。 二、基本介绍 智能煤气炉插件是燃气灶的一次“革命”，它可以实现远程控制煤气炉插件，使得燃气炉可以实现自动蒸热食物。另外，它还能智能控制蒸煮时间，及时关闭煤气炉开关，消除安全隐患。此外，该产品可以直接把大部分普通燃气灶升级为智能燃气灶，轻松实现家居智能化。 演示视频：
视频地址： 三、设计的目的 这一想法，主要源自日常生活:常常有人因为出门忘关燃气炉而导致火灾发生，据2015公安消防局给出的数据。全年10.2万起火灾中，有56.7%是由于电气原因引发，用火不慎占17.7%。其二则是上班一族由于加班而导致常常吃方便面。为了解决这些问题，我们决定开发这一工具。
四、基本程序流程图
五、基本原理介绍 首先，附上项目完成图：
旋转原理
从上图可以看到，原来的燃气灶旋钮被替换成为一个带齿旋钮，步进电机上套着一个齿轮，通过齿轮的咬合，驱动旋钮旋转。
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按压原理 使用偏心轮结构，转动偏心轮，把连接旋钮铜柱的连接件顶下去
- 打印并进行组装（此处偏心轮照片为第一代，与上图略有不同）
WIFI联网原理
使用机智云物联网平台进行联网通信
使用机智云物联网平台前需要进行固件刷写，教程请见：
【G友经验】ESP8266烧写机智云固件教程详解
六、程序与硬件连接
[kenrobot_code]
/**
************************************************************
@file Gizwits + ArduinoUnoR3 Library
@brief Datapoints handle , Gizwits Process
@author Gizwits
@date 2017-08-01
@version V03030000
@copyright Gizwits
@note 机智云.只为智能硬件而生
Gizwits Smart Cloud for Smart Products
链接|增值ֵ|开放|中立|安全|自有|自由|生态
www.gizwits.com
v1.52
***********************************************************/
#define STEPS 100//步进电机每转步长为100
#include <pt.h>
#include "Gizwits.h"
#include <Wire.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include "U8glib.h" //预加载OLED显示屏控制库
#include"Beep_tone.h" //预加载音乐库
#include <Stepper.h> //预加载步进电机控制库
Gizwits myGizwits;
Stepper dianji_one(STEPS, 22, 24, 23, 25); //引脚安装正常顺序接，定义引脚时中间两个要调换位置
Stepper dianji_two(STEPS, 26, 28, 27, 29); //引脚安装正常顺序接，定义引脚时中间两个要调换位置
unsigned long shengyu_time; //剩余时间
unsigned long varR_set_the_time = 0;
unsigned long shengyu_time_two;//转化用
unsigned long varR_dianji_one = 0;
unsigned long varW_time_left = shengyu_time_two; //Add Sensor Data Collection
unsigned long yanwu;
unsigned long varW_yanwu = yanwu; //Add Sensor Data Collection
bool varR_submit = 0;
bool varR_ignition = 0;
int sudu = 60; //步进电机速度为60转/min
int i;
int jiezou = 0; //节奏
long s = 0; //储存当前角度
long p;
static int protothread1_flag, protothread2_flag, protothread3_flag, protothread4_flag, protothread5_flag, protothread6_flag; //线程1、2、3
static struct pt pt1, pt2, pt3, pt4, pt5, pt6;
U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(13, 11, 10, 9); //D0=13 D1=11 RES=5V DC=9 CS=10
/**
Serial Init , Gizwits Init
@param none
@return none
*/
void start() {
u8g.setFont(u8g_font_gdr11r); // 设定字体
u8g.drawStr(30, 30, "Welcome"); //定位、输入
u8g.setFont(u8g_font_tpss); //设定字体
u8g.drawStr(20, 50, "Timingprogram V1.52");
}
void work1() { //倒计时开始
u8g.setFont(u8g_font_fur11);
u8g.drawStr(20, 40, "start the timer");
u8g.setPrintPos(40, 55);
u8g.print(varR_set_the_time);
u8g.drawStr(90, 55, "min");
}
void work2() {
u8g.setFont(u8g_font_fur11);
u8g.drawStr(20, 30, "Set the time");
u8g.setFont(u8g_font_tpss);
u8g.setPrintPos(40, 55);
u8g.print(shengyu_time / 10);
u8g.drawStr(90, 55, "S");
}
void song() {
for (int i = 0; i < length; i++) {
if (notes == ' ') {
delay(beats * tempo); // rest
} else {
playNote(notes, beats * tempo);
}
// pause between notes
delay(tempo / 2);
}
}
static int protothread1(struct pt *pt) {
PT_BEGIN(pt);
while (1) {
PT_WAIT_UNTIL(pt, myGizwits.hasBeenSet(EVENT_submit));
myGizwits.read(EVENT_set_the_time, &varR_set_the_time);
shengyu_time = varR_set_the_time * 60 * 10;
u8g.firstPage();
do
{
work1(); //运行start函数
} while (u8g.nextPage());
delay(2000);
PT_YIELD(pt);
}
PT_END(pt);
}
static int protothread2(struct pt *pt) {
PT_BEGIN(pt);
while (1) {
PT_WAIT_UNTIL(pt, shengyu_time );
for (; shengyu_time > 0; shengyu_time--) {
u8g.firstPage();
do
{
work2(); //运行work函数
} while (u8g.nextPage());
delay(100);
shengyu_time_two = shengyu_time;
myGizwits.write(VALUE_time_left, varW_time_left);
PT_YIELD(pt);
}
}
PT_END(pt);
}
static int protothread3(struct pt *pt) {
PT_BEGIN(pt);
while (1) {
PT_WAIT_UNTIL(pt, myGizwits.hasBeenSet(EVENT_ignition));
i = 90;
i = i - s;
p = i * 256 / 45 * 4;
s = s + i;
dianji_two.step(500);
for (; p > 0; p = p - 40) {
dianji_one.step(40);
PT_YIELD(pt);
}
}
PT_END(pt);
}
static int protothread4(struct pt *pt) {
PT_BEGIN(pt);
while (1) {
PT_WAIT_UNTIL(pt, analogRead(A0) > 0);
if (analogRead(A0) > 900) {
varW_yanwu = 1;
}
else {
varW_yanwu = 0;
}
// myGizwits.write(VALUE_yanwu, varW_yanwu);
PT_YIELD(pt);
}
PT_END(pt);
}
static int protothread5(struct pt *pt) {
PT_BEGIN(pt);
PT_WAIT_UNTIL(pt, shengyu_time > 1 && shengyu_time < 100);
for (; jiezou < length; jiezou++) {
if (notes == ' ') {
delay(beats * tempo); // rest
} else {
playNote(notes, beats * tempo);
}
PT_YIELD(pt);
// pause between notes
delay(tempo / 2);
}
PT_END(pt);
}
static int protothread6(struct pt *pt) {
PT_BEGIN(pt);
PT_WAIT_UNTIL(pt, myGizwits.hasBeenSet(EVENT_dianji_one));
myGizwits.read(EVENT_dianji_one, &varR_dianji_one); //Address for storing data
i = varR_dianji_one ;
i = i - s;
p = i * 256 / 45 * 4;
s = s + i;
for (; p > 0; p = p - 40) {
dianji_one.step(40);
PT_YIELD(pt);
}
PT_END(pt);
}
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
//mySerial.begin(115200);
//pinMode(7, INPUT);
//pinMode(8, INPUT);
pinMode(speakerPin, OUTPUT);
dianji_one.setSpeed(sudu);
dianji_two.setSpeed(sudu);
myGizwits.setBindMode(WIFI_AIRLINK_MODE);
myGizwits.begin();
u8g.firstPage();
do
{
start(); //运行start函数
} while (u8g.nextPage());
song();
// mySerial.println("GoKit init OK \n");
}
/**
Arduino loop
@param none
@return none
*/
void loop() {
//Configure network
//if(XXX) //Trigger Condition
//myGizwits.setBindMode(0x02); //0x01:Enter AP Mode;0x02:Enter Airlink Mode
/*
unsigned long varW_yanwu = 0;//Add Sensor Data Collection
myGizwits.write(VALUE_yanwu, varW_yanwu);
unsigned long varW_time_left = 0;//Add Sensor Data Collection
myGizwits.write(VALUE_time_left, varW_time_left);
bool varR_LED_OnOff = 0;
if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_LED_OnOff))
{
myGizwits.read(EVENT_LED_OnOff,&varR_LED_OnOff);//Address for storing data
mySerial.println(F("EVENT_LED_OnOff"));
mySerial.println(varR_LED_OnOff,DEC);
}
bool varR_submit = 0;
if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_submit))
{
myGizwits.read(EVENT_submit,&varR_submit);//Address for storing data
mySerial.println(F("EVENT_submit"));
mySerial.println(varR_submit,DEC);
}
bool varR_ignition = 0;
if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_ignition))
{
myGizwits.read(EVENT_ignition,&varR_ignition);//Address for storing data
mySerial.println(F("EVENT_ignition"));
mySerial.println(varR_ignition,DEC);
}
unsigned long varR_dianji_one = 0;
if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_dianji_one))
{
myGizwits.read(EVENT_dianji_one,&varR_dianji_one);//Address for storing data
mySerial.println(F("EVENT_dianji_one"));
mySerial.println(varR_dianji_one,DEC);
}
unsigned long varR_set_the_time = 0;
if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_set_the_time))
{
myGizwits.read(EVENT_set_the_time,&varR_set_the_time);//Address for storing data
mySerial.println(F("EVENT_set_the_time"));
mySerial.println(varR_set_the_time,DEC);
}
//binary datapoint handle
*/
/* if (digitalRead(7) == LOW) //Trigger Condition
{
delay(10);
while (digitalRead(7) == LOW);
myGizwits.setBindMode(WIFI_RESET_MODE); //0x01:Enter AP Mode;0x02:Enter Airlink Mode
// Serial.println("START_AIRLINK");
}
if (digitalRead(8) == LOW) //Trigger Condition
{
delay(10);
while (digitalRead(8) == LOW);
myGizwits.setBindMode(WIFI_AIRLINK_MODE); //0x01:Enter AP Mode;0x02:Enter Airlink Mode
// Serial.println("START_AIRLINK");
}
*/
protothread1(&pt1);
protothread2(&pt2);
protothread3(&pt3);
protothread4(&pt4);
protothread5(&pt5);
protothread6(&pt6);
myGizwits.write(VALUE_yanwu, varW_yanwu);
myGizwits.process();
}[/kenrobot_code]
六、插件底板
- 本参赛项目之所以叫做智能燃气灶插件，是因为此产品呈插件状，可以把老式燃气灶改装
- 下图为Solidworks效果图
七、结尾
- 此贴未完，准备拍摄使用说明，敬请期待！
- 附上团队照片（左二为本人、左三为另一位组员，其他同学请无视~(￣▽￣)~*）
- Arduino是从今年暑假开始学的，项目从今年九月份开始做，参加了青少年科技创新大赛，但很遗憾的是在省赛的时候被淘汰了
- 下面发一些我比赛时拍的照片
 ---------坐标：华南农业大学
- 最后，感谢Kittenbot与Arduino中文社区，使得我们有这次学习交流的机会
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18 金币
发表于 2017-10-15 11:03
发表于 2017-10-15 19:00
楼主
发表于 2017-10-19 22:13