智能风扇是一款常见的智能设施，用户能够应用手机 App 轻松管制，通过近程管制开关、风速、场景联动等来轻松发明出和煦、放松、舒服的室内空间。本教程采纳 Keil5 进行编程，基于涂鸦 IoT 平台和三明治 BLDC 性能板，介绍如何疾速开发一款安全性强的智能风扇的原型。

计划介绍

MCU 计划与 SoC 计划不同，传感器和联网模组的驱动代码写在 MCU 中，您能够本人开发 MCU 代码，领有更多的可玩性。

涂鸦三明治开发板 BLDC 套件中，BLDC 板通过 PWM 接口接管 NUCLEO-G071RB 传过来的 PWM，BLDC 板通过接管到的 PWM 的占空比的大小对电机进行驱动。MCU 控制板通过串口与 Wi-Fi 通信板连贯，应用涂鸦智能 App 配网，能够将BLDC板的输入参数状态展示在手机端。MCU 型号为 STM32G071RB。

相干信息

只需简略的外围解决便可实现高效率的 FOC 电机驱动。FU6832 的有感启动无感运行FOC驱动次要利用在各类低压风机上，典型利用如落地扇、空气净化器等。

留神：尽管 BLDC 性能板反对串口，按键和PWM管制，然而 MCU 控制板和 Wi-Fi 通信板通过右下角串口通信，为了缩小对 BLDC 管制的影响，该性能板默认是只反对 PWM 管制的。

BLDC 板的采样频率是 12M，通过 PWM 占空比的大小来管制电机转速的，输出 PWM 占空比越大转速越快。PWM 占空比越大转速越快，本教程中预设的输入频率为 1000HZ。

开机 PWM 占空比：0.08，大于该占空比时开机
关机 PWM 占空比：0.06，小于该占空比关机（停机占空比不要设置为扭转转向占空比区间内）
扭转转向的 PWM 占空比：0.01~0.025，处于该占空比则停机改变方向
PWM 输入极性（Polarity）为低（LOW）

PWM配置示例（主频 16M）如下图所示：

物料清单

硬件 (4)

涂鸦三明治 Wi-Fi MCU 通信板（WB3S）

数量：1

板载涂鸦 WB3S 模组，负责智能化连贯。模组已烧录通用固件，MCU 对接涂鸦串口协定，即可应用涂鸦模组、App、云一站式智能化服务。

涂鸦三明治BLDC电机驱动性能板

数量：1

负责通过判断接管到的 PWM 的占空比大小进行对电机的管制。

涂鸦三明治直流供电电源板

数量：1

用规范的 Arduino 外形尺寸，您能够间接将相应的开发板重叠在上方进行供电。因对BLDC性能板须要 12V，5V，3.3V 电源，应用电源板能够缩小排线。

NUCLEO-G071RB

数量：1

采纳 ST 官网 MCU 主控板，负责传感数据接管和模组通信管制。NUCLEO-G071RB 开发板反对 Arduino 接口。

第 1 步：硬件连贯和例程环境

本次应用的涂鸦三明治开发板 BLDC 套件次要蕴含：

BLDC 性能板

Wi-Fi MCU 通信板

NUCLEO-G071RB

涂鸦直供电源电源板将三明治开发板套件电源板，控制板、通信板、性能板拼接组装，实物成果如下图。

软件开发过程次要基于 Keil5 实现 MCU 与传感器和模组协定对接。首先调通 MCU 和模组的通信，能够实现App配网，MCU 数据传输到App。

第 2 步：创立产品和工程

您能够依据以下步骤，疾速在涂鸦 IoT 平台上开发一个智能风扇。

1、进入涂鸦智能IoT平台。

2、参考选品类创立产品创立一款门磁产品。其中产品属性如下：

开发方式：自定义计划

联网形式：Wi-Fi

功耗类型：规范功耗

3、依据页面提醒抉择产品的规范性能和自定义性能。例如，性能抉择为风向、风速、工作模式、开关等。您还能够对某一项性能进行编辑。例如，如果您抉择了工作模式性能，能够持续批改模式为自然风和睡眠风两种。

4、抉择您喜爱的面板，第一次开始调试也能够抉择为开发调试面板，便于调试，前面也能够更换面板。

5、面板抉择完后，进入 硬件开发 阶段，在页面拉到最上面，下载开发材料。

6、硬件测试。下载到 MCU 开发包后，应用开发包中的涂鸦模组调试助手，您能够应用助手模仿 MCU 模式，配合调试模组通信板，验证模组是否通信失常，同时也能够相熟涂鸦串口协定进步对接效率。确定通信板失常可用的，能够跳过此步骤。若调试过程中对协定收发有疑难，也能够应用此助手帮助查看正确数据交互格局。应用步骤可参考涂鸦模组调试助手应用阐明。

第 3 步：移植 MCU SDK

本章节简略介绍了移植过程和性能实现，将 mcu_sdk 中的文件退出工程后，编译依据报错提醒，进行批改。如需查看具体的移植调试教程，请参考 MCU SDK 移植。

1、如果编译过程中产生谬误 #40: expected an identifier DISABLE = 0 相似的谬误提醒，能够蕴含头文件#include "stm32f1xx.h来解决。对应头文件为理论芯片型号，例如，一个 G071RB 的芯片能够增加为 #include "stm32g0xx.h。本教程因为没有介绍 Wi-Fi 功能测试，所以正文了 WIFI_TEST_ENABLE 的宏。

//#define         WIFI_TEST_ENABLE

2、欠缺uart_transmit_output()函数。

3、欠缺uart_receive_input()函数。

4、在MCUWIFI通信板连贯的串口的中断服务函数中增加以下代码，留神增加头文件或申明您用到的函数。

5、将wifi_uart_service()函数依照#error中的提醒信息处理，解决后正文掉。

6、将wifi_protocol_init()函数依照#error中的提醒信息处理，解决后正文掉。

接下来便是all_data_update()函数，该函数会主动上报零碎中所有DP信息，您不须要调用该函数。

第4 步：定义构造体

定义一个构造体，用来记录电扇的工作状态。

//工作模式typedef enum {    nature = 0,    sleep}fan_mode_t;//正反转typedef enum {    forward = 0,    reverse}fan_direction_t;//电扇工作状态构造体typedef struct {    _Bool OnOff;    fan_mode_t e_fan_mode;    unsigned long speed;    fan_direction_t e_fan_direction;}fan_status_t;//电扇状态构造体，全局变量fan_status_t gs_fan_status = {        .OnOff                     = FALSE,        .e_fan_mode             = nature,        .speed                     = 10,        .e_fan_direction         = forward};

在protocol.c文件中，欠缺dp_download_switch_handle()，dp_download_mode_handle()，dp_download_fan_speed_handle()和dp_download_fan_direction_handle()这四个性能处理函数。
在protocol.c文件的dp_download_switch_handle()函数中：

static unsigned char dp_download_switch_handle(const unsigned char value[], unsigned short length){    //示例:以后DP类型为BOOL    unsigned char ret;    //0:关/1:开    unsigned char switch_1;        switch_1 = mcu_get_dp_download_bool(value,length);    if(switch_1 == 0) {        //开关关        gs_fan_status.OnOff = FALSE;    }else {        //开关开        gs_fan_status.OnOff = TRUE;    }      //解决完DP数据后应有反馈    ret = mcu_dp_bool_update(DPID_SWITCH,switch_1);    if(ret == SUCCESS)        return SUCCESS;    else        return ERROR;}

在protocol.c文件的dp_download_mode_handle()函数中：

static unsigned char dp_download_mode_handle(const unsigned char value[], unsigned short length) {    //示例:以后DP类型为ENUM    unsigned char ret;    unsigned char mode;        mode = mcu_get_dp_download_enum(value,length);    switch(mode) {        case 0:                    gs_fan_status.e_fan_mode = nature;    //自然风模式        break;                case 1:                    gs_fan_status.e_fan_mode = sleep;    //睡眠风模式        break;                default:                    gs_fan_status.e_fan_mode = nature;        break;    }        //解决完DP数据后应有反馈    ret = mcu_dp_enum_update(DPID_MODE, mode);    if(ret == SUCCESS)        return SUCCESS;    else        return ERROR;}

在protocol.c文件的dp_download_fan_speed_handle()函数中：

static unsigned char dp_download_fan_speed_handle(const unsigned char value[], unsigned short length) {    //示例:以后DP类型为VALUE    unsigned char ret;    unsigned long fan_speed;        fan_speed = mcu_get_dp_download_value(value,length);    /*    //VALUE类型数据处理        */    gs_fan_status.speed = fan_speed;    //将下发的速度值给全局变量    //解决完DP数据后应有反馈    ret = mcu_dp_value_update(DPID_FAN_SPEED,fan_speed);    if(ret == SUCCESS)        return SUCCESS;    else        return ERROR;}

在protocol.c文件的dp_download_fan_direction_handle()函数中：

static unsigned char dp_download_fan_direction_handle(const unsigned char value[], unsigned short length) {    //示例:以后DP类型为ENUM    unsigned char ret;    unsigned char fan_direction;        fan_direction = mcu_get_dp_download_enum(value,length);    switch(fan_direction) {        case 0:        //判断以后风向是否为正转，以后风向若不是正转，则扭转风向，并将以后状态给全局变量                    if(gs_fan_status.e_fan_direction != forward) {                        change_fan_direction();                        gs_fan_status.e_fan_direction = forward;                    }        break;                case 1:        //判断以后风向是否为反转，以后风向若不是反转，则扭转风向，并将以后状态给全局变量                    if(gs_fan_status.e_fan_direction != reverse) {                        change_fan_direction();                        gs_fan_status.e_fan_direction = reverse;                    }        break;                default:        break;    }        //解决完DP数据后应有反馈    ret = mcu_dp_enum_update(DPID_FAN_DIRECTION, fan_direction);    if(ret == SUCCESS)        return SUCCESS;    else        return ERROR;}

第 5 步：性能实现

在main.c文件中，增加头文件#include "mcu_api.h"和#include “wifi.h”，定义以下宏和变量：

//最小速度时，输入的PWM占空比#define MIN_SPEED    10//最大速度时，输入的PWM占空比//最大速度输入的PWM占空比应该为100(倡议最大设置为99)，我这里因为演示设置较低#define MAX_SPEED    35//关机输入占空比#define    OFF_SPEED    5//扭转风扇转向输入的PWM值，在BLDC开发板中输入PWM在1%~2.5%之间扭转电机转向#define DIRECTION_CHANGE_PWM 15//睡眠模式下，风速扭转工夫#define SLEEP_TIME 700//上一次风扇速度，全局变量unsigned long last_fan_speed = 0;//风速sleep模式下，扭转风速计数值和风速扭转标记，全局变量unsigned long fen_count = SLEEP_TIME;_Bool sleep_speed_flag = TRUE;

启动后，进入while(1){}循环前需解决的：

void setup(void){    //优先输入频率为1000HZ，占空比为5%，使电机处于关机状态    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, (OFF_SPEED * 10));        //关上与涂鸦三明治 Wi-Fi MCU 通信板（E3S）通信的UART1接管中断    __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);        //实现wifi协定初始化    wifi_protocol_init();}

在while(1){}循环内：

while (1)  {        //wifi串口数据处理服务        wifi_uart_service();                //进入配网模式，并扭转LED灯状态进行提醒        connect_tuya();                if (gs_fan_status.OnOff == TRUE) { //开机            //判断工作模式            check_mode();        } else {            set_fan_speed(0);        }  }

在connect_tuya()函数中：

//该函数次要性能为：当PC3被拉低后，进入配网模式。依据不同联网状态，扭转LED灯状态进行提醒。void connect_tuya(void){    //判断PC3是否拉低    if (HAL_GPIO_ReadPin(WIFI_KEY_GPIO_Port, WIFI_KEY_Pin) == GPIO_PIN_RESET) {        HAL_Delay(300);        if (HAL_GPIO_ReadPin(WIFI_KEY_GPIO_Port, WIFI_KEY_Pin) == GPIO_PIN_RESET) {            mcu_set_wifi_mode(0);        }    }        //获取以后连贯状态，显示LED提醒    switch(mcu_get_wifi_work_state())    {                case SMART_CONFIG_STATE:    //SMART配网模式，快闪                        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin);                        HAL_Delay(250);                break;                case AP_STATE:    //AP配网模式，快闪                        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin);                        HAL_Delay(250);                break;                case WIFI_NOT_CONNECTED: //慢闪                        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin);                        HAL_Delay(250);                break;                case WIFI_CONNECTED://常亮，连贯到WIFI                case WIFI_CONN_CLOUD://常亮，连贯到WIFI和云平台                        HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_SET);                break;                default:                        HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_RESET);                break;    }}

在set_fan_speed()函数中：

//该函数次要性能为：依据不同转速，输入对应的PWM。PWM频率为1000HZ。void set_fan_speed(unsigned long speed){    //输出为0，敞开电机    if (speed == 0) {        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, (OFF_SPEED * 10));        last_fan_speed = OFF_SPEED; //将以后转速，记录下来        return;    }        //判断输出值是否超出最大，最小值    if (speed < MIN_SPEED) {        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, (MIN_SPEED * 10));        last_fan_speed = MIN_SPEED;    } else if (speed > MAX_SPEED) {        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, (MAX_SPEED * 10));        last_fan_speed = MAX_SPEED;    } else {        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, (speed * 10));        last_fan_speed = speed;    }        return;}    在check_mode()函数中：void check_mode(void) {    if (gs_fan_status.e_fan_mode == sleep) { //进入睡眠模式        if ((sleep_speed_flag == TRUE) && (fen_count >= SLEEP_TIME)) {                        set_fan_speed(gs_fan_status.speed);            //计数清零，扭转风速            fen_count = 0;            sleep_speed_flag = FALSE;        } else if((sleep_speed_flag == FALSE) && (fen_count >= SLEEP_TIME)) {                        set_fan_speed(MIN_SPEED);            //计数清零，扭转风速            fen_count = 0;            sleep_speed_flag = TRUE;        }                fen_count++;        HAL_Delay(10);    } else {        if (last_fan_speed != gs_fan_status.speed) { //如果上一次转速和指标转速不统一，扭转转速                set_fan_speed(gs_fan_status.speed);        }    }}

小结

基于涂鸦智能平台，应用三明治开发板，Keil开发环境您能够疾速地开发一款智能风扇产品的原型。

还等什么？

auth.tuya.com/register?from=http%3A%2F%2Fiot.tuya.com%2F&_source=e74d60a1928993e1892f7e5efbaa5467

关于开发者:听说隔壁班的程序员给女友做了个智能风扇

计划介绍

相干信息

物料清单

第 5 步：性能实现

小结

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