作為一個成功用代碼把頭寫禿的資深攻城獅，涂鴉開發(fā)者記帖最近看著令人心驚肉跳的電費賬單，陷入了深思。家里幾十盞燈具，要么亮得晃眼，要么暗到朦朧，耗電不說，關(guān)鍵還傷眼。

想來想去，他決定利用自己的專業(yè)，動手打造一套智能燈具。主要需要光照傳感器，可以實時檢測環(huán)境亮度，并上報數(shù)據(jù)給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)下達操控指令給無極調(diào)光驅(qū)動器，來調(diào)節(jié)燈具達到最理想的亮度。

網(wǎng)關(guān)和無極調(diào)光驅(qū)動器直接購買就行，光照傳感器完全可以用涂鴉 IoT 開發(fā)平臺，結(jié)合傳感器和無線組網(wǎng)方式進行DIY。

低成本、低功耗、高度集成，不僅能根據(jù)外界環(huán)境光線的明暗，實現(xiàn)與其它智能設(shè)備的聯(lián)動；還可通過設(shè)定延時功能，避免光線瞬間變化造成干擾，同樣具有較高商業(yè)價值。

本項目基于涂鴉智能零代碼免開發(fā)方案，綜合 Zigbee 通信組網(wǎng)技術(shù)及傳感器的應(yīng)用技術(shù)，來實現(xiàn)家居環(huán)境場景下的應(yīng)用開發(fā)。

主要是考慮到通過 Zigbee 網(wǎng)關(guān)本地聯(lián)動，即使網(wǎng)關(guān)斷外網(wǎng)時，自動化持續(xù)有效。其邏輯是對采集光照強度的傳感設(shè)備進行設(shè)置，通過Zigbee無線組網(wǎng)將采集的光照強度上報Zigbee網(wǎng)關(guān)，再經(jīng)網(wǎng)關(guān)上報云端，以實現(xiàn)對環(huán)境數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和上傳。

并對采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)進行處理后，通過智慧生活A(yù)pp實現(xiàn)對系統(tǒng)的智能控制。

（下圖為TYZS5嵌入式Zigbee模組與光照采集設(shè)備的測試板，所用光照采集模塊為OPT3006）

一、系統(tǒng)框架設(shè)計

由于是免開發(fā)版本，故不再需要MCU，涂鴉模組的作用是獲取環(huán)境光傳感器的數(shù)據(jù)；涂鴉模塊實時向環(huán)境光傳感器獲取數(shù)據(jù)，并將分析結(jié)果傳輸給Zigbee網(wǎng)關(guān)以供其上報給云端和App，App移動端最終通過服務(wù)器查看數(shù)據(jù)。其整體流程如下圖所示。

二、OPT3006超薄環(huán)境光傳感器

OPT3006 是一款單芯片照度計，用于測量人眼的可見光強度。OPT3006 采用超小型 PicoStar 封裝，因此該器件可在狹小空間內(nèi)進行安裝，封裝信息如下表所示。

傳感器的高精度光譜響應(yīng)與人眼的白晝視覺響應(yīng)緊密匹配。OPT3006 具有強烈的紅外 (IR) 排斥反應(yīng)，在所有光源條件下均可精確測量人眼的可見光強度。

當設(shè)計需要將傳感器安裝到深色玻璃下時，這種強烈的紅外 (IR) 排斥反應(yīng)還可有助于維持高精度。

OPT3006 通常與背光IC或照明控制系統(tǒng)配合使用，能夠為用戶構(gòu)建基于光的各項體驗，可作為光電二極管、光敏電阻或低配環(huán)境光傳感器的理想替代產(chǎn)品，故可搭配涂鴉模組開發(fā)光照傳感器。

其外部接線如下所示。

三、TYZS5模組

TYZS5是由涂鴉智能開發(fā)的一款低功耗嵌入式 Zigbee 模組。它由一顆高集成度的無線射頻處理器芯片 EFR32MG13P732F512GM48 和少量外圍器件構(gòu)成，內(nèi)嵌低功耗的32位 ARM Cortex-M4 內(nèi)核，512KByte 閃存程序存儲器，64KB RAM數(shù)據(jù)存儲器和豐富的外設(shè)資源。

TYZS5 是一個能開發(fā) Zigbee 應(yīng)用的 silicon 平臺模組，硬件內(nèi)置 PA 和 DC-DC，軟件上提供完整的 Zigbee 基礎(chǔ) API。用戶可以基于這些開發(fā)滿足自己需求的嵌入式 Zigbee 產(chǎn)品。

特點：

內(nèi)置低功耗32位 ARM Cortex-M4 處理器，帶有 DSP 指令和浮點單元可以兼作應(yīng)用處理器

主頻支持40MHz

寬工作電壓：2.2V-3.8V

外設(shè)：6×GPIOs（JLINK數(shù)據(jù)口可以配成GPIO，這樣就有額外兩個）, 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

內(nèi)置DC-DC電路，有利于最大程度提高電源效率

最大+19dBm的輸出功率

63uA/MHz運行時功耗；3.5uA休眠電流

內(nèi)置板載PCB天線

工作溫度：-40℃ to 85℃

支持硬件加密，支持AES 128/256

四、PCB繪制

零代碼開發(fā)又稱 SoC（System on a Chip），分為 SoC 免開發(fā)方案和 SoC 定制固件方案，是涂鴉智能針對電工、照明等品類產(chǎn)品提出的開發(fā)方案，我們只需要繪制PCB即可。

在這使用的是Altium Designer（18.1.7）進行繪制，繪制完畢如原理圖與PCB圖所示。

五、涂鴉零代碼開發(fā)

涂鴉智能根據(jù)電工、照明品類的常用功能與常見設(shè)備類型，輸出了數(shù)十款免開發(fā)的成熟方案，平臺用戶只需在線點選方案，便可將聯(lián)網(wǎng)模組對接到產(chǎn)品上，實現(xiàn)在線配置的一系列功能參數(shù)。零代碼開發(fā)方案的操作流程極其簡單，如下圖所示。

需要注意的是，由于是免開發(fā)版本，需要設(shè)定我們的值給涂鴉模塊，以便生成固件。

完成上述一系列開發(fā)后，用戶便可通過智慧生活A(yù)pp隨時隨地查看光照傳感器的實時數(shù)據(jù)（光照曲線如下圖所示）。

讀取往期歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，設(shè)置亮度超標通知服務(wù)，以及聯(lián)動其它智能設(shè)備等等。當然，我們也可以根據(jù)個人喜好在平臺上選配其它面板或進行自定義面板開發(fā)。

視頻教學(xué)：

如需觀看視頻，可復(fù)制此鏈接：https://www.bilibili.com/video/BV1yP4y1K7md/

本文來源于CSDN技術(shù)博客，原作者：記帖。