涂鸦模组开发光照传感器

 

亮度传感器是一种常用的智能检测设备，主要利用亮度集成传感器，实时检测环境明暗的亮度数据。它不仅仅适用于智能家居体系，同样被广泛应用于场景中，例如办公楼、酒店、公寓、学校、医院、养老院、商场、餐厅、银行、仓库、街道等。根据外界环境光线的明暗，实现与其它智能设备的联动；还可通过设定延时功能，避免光线瞬间变化造成干扰。

 

在此，分析并选取合适的平台、传感器和无线组网方式，设计一款低成本、低功耗、高度集成的亮度传感器则具有较高商业价值。f

 

本项目基于涂鸦智能零代码免开发方案，综合ZigBee通信组网技术及传感器的应用技术，来实现家居环境场景下的应用开发。主要是考虑到通过Zigbee网关本地联动，即使网关断外网时，自动化持续有效。其逻辑是对采集光照强度的传感设备进行设置，通过ZigBee无线组网将采集的光照强度上报ZigBee网关，再经网关上报云端，以实现对环境数据的实时监测和上传。并对采集到的环境数据进行处理后，通过智慧生活App实现对系统的智能控制。（下图为TYZS5嵌入式Zigbee模组与光照采集设备的测试板，所用光照采集模块为OPT3006）

 

系统框架设计

由于是免开发版本，故不再需要MCU，涂鸦模组的作用是获取环境光传感器的数据; 涂鸦模块实时向环境光传感器获取数据，并将分析结果传输给ZigBee网关以供其上报给云端和App，App移动端最终通过服务器查看数据。其整体流程如下图所示。

OPT3006 超薄环境光传感器

OPT3006 是一款单芯片照度计，用于测量人眼的可见光强度。OPT3006 采用超小型 PicoStar 封装，因此该器件可在狭小空间内进行安装，封装信息如下表所示。

传感器的高精度光谱响应与人眼的白昼视觉响应紧密匹配。OPT3006 具有强烈的红外 (IR) 排斥反应，在所有光源条件下均可精确测量人眼的可见光强度。当设计需要将传感器安装到深色玻璃下时，这种强烈的红外 (IR) 排斥反应还可有助于维持高精度。OPT3006 通常与背光IC或照明控制系统配合使用，能够为用户构建基于光的各项体验，可作为光电二极管、光敏电阻或低配环境光传感器的理想替代产品，故可搭配涂鸦模组开发光照传感器。

其外部接线如下所示。

TYZS5 模组

TYZS5是由涂鸦智能开发的一款低功耗嵌入式Zigbee模组。它由一颗高集成度的无线射频处理器芯片EFR32MG13P732F512GM48和少量外围器件构成，内嵌低功耗的32位ARM Cortex-M4内核，512KByte 闪存程序存储器，64KB RAM数据存储器 和丰富的外设资源。

TYZS5 是一个能开发 Zigbee 应用的silicon平台模组，硬件内置 PA 和 DC-DC，软件上提供完整的 Zigbee 基础API。用户可以基于这些开发满足自己需求的嵌入式 Zigbee 产品。

特点

• 内置低功耗32位ARM Cortex-M4处理器，带有DSP指令和浮点单元可以兼作应用处理器
• 主频支持40MHz
• 宽工作电压：2.2V-3.8V
• 外设：6×GPIOs（JLINK数据口可以配成GPIO，这样就有额外两个）, 1×UART, 1×ADC
• Zigbee 工作特性
  • 支持802.15.4 MAC/PHY
  • 工作信道11 - 26 @2.400-2.483GHz，空口速率250Kbps
  • 内置DC-DC电路，有利于最大程度提高电源效率
  • 最大+19dBm的输出功率
  • 63uA/MHz运行时功耗；3.5uA休眠电流
  • 内置板载PCB天线
  • 工作温度：-40℃ to 85℃
  • 支持硬件加密，支持AES 128/256

PCB绘制

零代码开发又称 SoC（System on a Chip），分为 SoC 免开发方案和 SoC 定制固件方案，是涂鸦智能针对电工、照明等品类产品提出的开发方案，我们只需要绘制PCB即可。

在这使用的是Altium Designer（18.1.7）进行绘制，绘制完毕如原理图与PCB图所示。

 

涂鸦零代码开发

涂鸦智能根据电工、照明品类的常用功能与常见设备类型，输出了数十款免开发的成熟方案，平台用户只需在线点选方案，便可将联网模组对接到产品上，实现在线配置的一系列功能参数。零代码开发方案的操作流程极其简单，如下图所示。

需要注意的是，由于是免开发版本，需要设定我们的值给涂鸦模块，以便生成固件。

完成上述一系列开发后，用户便可通过智慧生活App随时随地查看光照传感器的实时数据（光照曲线如下图所示），读取往期历史统计数据，设置亮度超标通知服务，以及联动其它智能设备等等。当然，我们也可以根据个人喜好在平台上选配其它面板或进行自定义面板开发。