基于机智云的智能燃气灶插件---成都武侯国际创客节

诚哥崽

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：基于机智云的智能燃气灶插件 https://www.bilibili.com/video/av15791328 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。 3D打印旋钮

  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

• GIF动态原理图
  

• 使用solidworks进行3D建模
• 关闭
  

• 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

• 所用WIFI模块- esp8266-01
  

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

• 刷写好固件后，需要按照安信可给出的资料进行接线
  

• 附上程序
  

[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]

• （程序使用了虚拟多线程技术，如有不同请查看:利用 ProtoThreads实现Arduino多线程处理）
• 这段程序只是主程序，若要使用，还需按照机智云的库
  

• 运行照片
  

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
  

• 插件效果图
  

• 3D打印成功，准备拧螺丝
  

创客坊

补全视频，报名成功

诚哥崽

创客坊 发表于 2018-5-29 10:31
补全视频，报名成功

你好，视频已经以链接的形式发出了

诚哥崽

创客坊 发表于 2018-5-29 10:31
补全视频，报名成功

你好，视频已经以链接的形式发出了https://www.bilibili.com/video/av15791328