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MCU主控快速设计智能恒温散热器阀 联网+语音服务

2020年11月05日 15:18 次阅读

恒温散热器阀(温控阀)通常称为TRV,用于控制不同房间的空气温度,TRV作为众多供暖控件之一,这几年全球市场需求逐年快速增长,因为传统温控阀无法有效地实现节能和舒适的体验性能,今年该品类在快速地智能化,通过App实现摆脱设备硬件的桎梏,可以给到用户很好的体验。涂鸦经常多年专注于该领域,目前已经已经推出一套完整的智能温控阀开发方案

本文为开发者对接温控阀方案相关文档,提供开发者对接涂鸦温控阀产品的方案,本方案主要介绍有关温控阀产品方案,适用于温控阀产品开发者快速入门,了解并快速接入涂鸦平台。

MCU对接方案是目前温控阀对接涂鸦平台最常用的方案之一。主要用于带有MCU主控的温控阀产品实现智能化,直接对接涂鸦模组串口协议即可实现联网。客户只需要关注产品本身的功能研发,联网智能化部分使用公版方案或者面板工作台,具体MCU方案通信原理图如下:

系统介绍

涂鸦联网模块:实现温控器产品配网,采用串口通信方式连接App和云端实现产品指令上传下发。

涂鸦云:全球部署云服务,为客户提供安全、稳定、快速的涂鸦云服务。

涂鸦App:

1)公版App:免费公版App,即刻使用,场景丰富,全球通用;

2)OEMApp:一键生成自有品牌的独立App;

3)AppSDK:多种方式快速定制开发自有App;

语音服务:

1)三方语音服务:支持Alexa、GoogleAssistant、百度小度、腾讯叮当等语音服务;

2)涂鸦自研语音服务;

3)AVS语音模组接入,让你的温控器成为音箱;

  1. 定制语音技能,让你的产品与众不同;

方案详情

核心功能

  • 快速配网:支持EZ和AP两种配网方式,双模方案支持蓝牙自动发现设备;

  • 常规功能:开关功能、工作模式、当前模式、童锁功能等;

  • 开窗功能:支持开窗检测和状态保护等功能;

  • 温度调节:目标温度、温度上限、温度下限、当前温度、温度校准等;

  • 周程序:支持纯云端定时(免开发)和本地协议执行等多种方式;

  • 假日模式:支持设置假日度假时间和假日温度设置;

  • 地理围栏:支持地理围栏功能,实现在家和离家模式;

  • 传感器选择:支持内部传感器选择以及外部传感器设置;

  • 电池电量:支持显示设备当前电量;

  • 倒计时功能:支持设置设备倒计时运行;

  • 故障告警:支持机器故障、告警、通知等消息推送;

  • 设备分享:支持家庭管理、成员间设备分享;

  • OTA升级:支持提示/静默等方式的设备及模组升级;

  • 多语言管理:支持多种语言的配置管理和切换;

  • 语音包管理:支持多种语音包的配置管理和切换;

面板介绍

模组选配

Zigbee方案

针对Zigbee方案,我们推荐使用TYZS5模组,TYZS5是由涂鸦智能开发的一款低功耗嵌入式Zigbee模块,它由一颗高集成度的无线射频处理器芯片EFR32MG13P732F512GM48-C和少量外围器件构成,内置了802.15.4PHY/MACZigbee网络协议栈和丰富的库函数。TYZS5内嵌低功耗的32位ARMCortex-M4内核,512KByte闪存程序存储器,64KBRAM数据存储器和丰富的外设资源。TYZS5是一个FreeRTOS平台,用户可以基于此开发满足自己需求的嵌入式Zigbee产品

特点

  • 内置低功耗32位ARMCortex-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:2.0V-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802.15.4MAC/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,功率调整动态>35dB63uA/MHz运行时功耗;3.5uA休眠电流终端设备主动配网内置板载PCB天线工作温度:-20℃to85℃支持硬件加密,支持AES128/256

尺寸封装

TYZS5共有2排引脚,引脚间距为2mm,共计14个对外pin。TYZS5尺寸大小:14.8mm(W)×20.4mm(L)×2.0±0.15mm(H),TYZS5尺寸图如下图:

蓝牙方案

针对蓝牙方案,我们推荐使用BT7L模组,既能支持单点控制,同时也能支持蓝牙网关控制,BT7L是由涂鸦智能开发的一款低功耗嵌入式的蓝牙模块。它主要由一个高集成度的蓝牙芯片TLSR8250F512ET32和少量的外围电路构成,内置了蓝牙网络通信协议栈和丰富的库函数。BT7L还包含低功耗的32位MCU,BLE5.0/2.4GRadio,512kBFlash,48kBSRAM,7个可复用的IO口

特点

  • 内置低功耗32位MCU,可以兼作应用处理器主频支持48MHz

  • 工作电压:1.8V-3.6V,在1.8V到2.7V之间,模块可以启动,但是无法保证射频性能;在2.8V-3.6V之间,模块整体性能正常

  • 外设:5xPWMs1xI2C1xUART

  • BLERF特性兼容BLE5.0射频数据速率:1MbpsTX发射功率:+10dBmRX接收灵敏度:-94.5dBm@BLE1Mbps内嵌硬件AES加密搭配板载PCB天线工作温度:-20℃to+85℃

尺寸封装

BT7L共有2排引脚,引脚间距1.5mm;
BT7L尺寸大小:15±0.35mm(W)×16.5±0.35mm(L)×2.85±0.15mm(H),其中PCB厚度0.8±0.1mm,封装如图所示。

适用单品

温控阀产品

应用场景

以下是产品创建的详细流程:

登陆平台

请登录开发者平台:iot.tuya.com。

若没有注册,请先注册。若已经注册,请直接登录。

为了使用日志查询、权限分享等相关功能,请升级为企业版账号。

创建步骤

产品创建共分五步走:

STEP1:产品创建,在IoT平台定义产品具体功能,根据产品功能定义选择创建对应的DP点(功能点)。

STEP2:面板配置,涂鸦提供多种公版面板供客户免费选择,公版面板支持个性化修改,客户可根据品牌调性进行自定义修改颜色、图标等。

STEP3:硬件开发,根据产品特性及PCB的要求,选择合适的通讯模组,选择好后下载MCU开发包进行MCU开发调试。

STEP4:云端配置,多语言配置,固件升级配置,告警设置,配网信息设置等扩展功能配置中心。

STEP5:投产安排,产品开发完成,进入到投产阶段,试产阶段确定后,即可进入采购中心进行批量采购。

产品创建

在涂鸦IoT平台创建产品,选择【小家电】-【温控阀】,点击创建产品即可开始进行产品创建。

相关说明:

1.产品说明:实际设备名称(建议命名为:品牌+产品名),该名称将在App的设备页面显示。

2.通讯类型:产品硬件连接涂鸦云的方式,目前支持蓝牙、Zigbee两种通讯方式。

产品定义

定义产品功能,是产品开发的第一步。

涂鸦平台将设备与云端传输的数据,抽象成不同类型的DP,在定义DP时,可根据及其功能,分类成不同的DP点,用于控制和显示。

产品功能由三部分组合完成,包括标准功能、自定义功能及云功能。-必选功能:产品必须选择的功能-标准功能:是指加湿器品类常规功能的标准化,与IoT平台提供的App面板相对应,用于快速开发。-自定义功能:可以自定义添加温控器附加的功能项,用于扩展设备的功能。-云功能:云功能支持包括云定时和网页跳转功能。-

####必选功能必选功能目前包含工作模式、目标温度、当前温度。

标准功能

标准功能包含开窗状态、模式切换、电池电量、目标温度,周程序等功能。

自定义功能

对于设备的扩展功能,可在“自定义功能”中添加功能,新增功能后,App端设备控制面板的设置页面中会生产相应的控制项。

云功能

目前支持的云功能包括云定时和网页跳转功能。

  • 云定时功能,包括设定开关时间及周循环,无需硬件嵌入式开发。

  • 网页跳转功能,主要可用于设置产品购买的微商城、产品使用说明等各种页面。

IoT平台提供布尔、数值、枚举、字符、故障、raw等数据类型,支持上下行。

面板配置

App控制面板提供不同类型的界面模板,包括通用温控器风格(面板工作台)、温控器公版自定义模板自由配置模板(0代码App界面生成引擎)和开发调试模板

产品创建过程中的App界面,可以选择App界面模版并进行编辑设置。

TRV-风格(面板工作台)

拥有更丰富的可视化组件,更强大的规则配置,无需编程即可快速DIY出好看又好用的App面板。

支持客户自行配置组件,完成个性化定制,客户可根据品牌调性和用户喜好调整组件风格和形态。

目前提供两种面板风格选择,选择对应的风格点击进入编辑选项可进入面板工作台,自行配置组件。

面板工作台左边为功能组件,右边为参数配置项。

具体面板DIY操作流程可参考::面板工作台使用说明。

自由配置模版

支持自由设置页面控件及样式,用于自定义产品。

开发调试模版

以开关选项方式显示设备端数据,用于开发阶段调试。

硬件开发

模组选型配置

温控器MCU通过模块,与涂鸦云和App进行通讯连接。产品创建好后,在硬件开发阶段,选择适用的模块,并根据主板、模块的接口电路及产品要求,完成硬件电路的开发。

第一步,首先创建对应通讯类型的产品,然后在第三步硬件开发过程中会推荐对应通讯类型的模组型号,先选择模块型号,具体可根据各自MCU规格及空间尺寸等因素参考模组规格书进行挑选。

第二步,选择好模块型号后,选择固件类型,选择“通用功能配置化方案“即可。

第三步,配置固件信息,请根据产品的配置信息去填充信息,一般TRV配置低功耗。

MCU开发包下载

温控阀产品创建完成后,在平台可购买模组样品,下载软件开发资料包,进入开发调试环节。

资料下载区可一键下载MCU开发包,开发资料包含:

  • MCUSDK:根据IoT工作台定义的产品功能,自动生成的基于C语言的MCU代码。通讯及协议解析架构已写好,可直接添加到原有MCU工程中,快速完成MCU程序开发。

  • 产品串口通讯协议:根据功能选择自动生成的涂鸦模组串口通讯协议。

  • 涂鸦串口调试助手:集成了涂鸦模组通讯协议的串口调试工具,用于MCU通用对接方案的开发调试。

  • 功能点调试文件:配合助手使用的调试文件,包含产品PID、功能点等信息。

配网测试

用户在拿到模组后,可先不必着急编写代码,建议使用涂鸦提供的模组调试助手(MCU模拟模式)与Wi-Fi模组先连接跑通,在验证模组的同时,用户可熟悉协议交互流程,后边开发调试效率将极大提升。

涂鸦模组调试助手-MCU模拟模式,助手会模拟MCU自动回复模组正确的协议数据,用手机给模组配网后可测试DP数据的上报下发。下边简要介绍助手和模组配网实操的主要步骤,使用前需提前了解涂鸦模组调试助手的使用说明,初次使用助手的用户可提前阅读:涂鸦模组调试助手使用说明。

  • 根据最小系统原理图,搭建模组外围电路,简单测试可直接飞线。

  • 打开开发包中涂鸦模组调试助手,导入调试文件,协议选择Wi-Fi通用协议,MCU模拟模式。

  • 将模组串口通过USB转TTL工具接到电脑端,助手选择对应的串口及波特率,打开串口点击启动,将看到模组和上位机自动进行初始化流程协议交互。注意:Wi-Fi模组上电会不断发送心跳包,收到正确回复后,进行后续初始化协议的交互。若上电无数据发出,请检查模组外围电路是否正确。

  • 点击重置模块,模组进入配网模式。模块支持两种配网模式EZ和AP模式,重置按钮会切换配网模式。根据状态提示,App进行相应的配网操作,配网操作可阅读App使用说明。附两种模式的配网演示视频:

软件开发

在硬件调试环节实操的过程中,用户看到模组与MCU有一系列的串口协议交互数据,这些数据的理解可参考开发包中协议文档。

协议主要分为两部分:基础协议和功能协议。基础协议和产品无关,是模组共有协议,包括模组初始化指令及部分扩展功能指令。功能协议部分主要基于基础协议的上报下发命令字,对DP数据内容格式做了详细说明。基础协议完整内容,文档中心保持实时更新,可点击链接查看:Wi-Fi模组通用串口协议。

MCU对接涂鸦模组协议,有两种途径:移植MCUSDK或自行对接协议。

自行对接协议

对于MCU资源有限或不适宜移植MCUSDK情况时,客户可以选择自行对接串口协议。串口协议的详细讲解可以参考:Wi-Fi模组通用协议解析

移植MCUSDK

若MCU资源足够,一般建议用户直接移植MCUSDK,开发高效便捷。开发包中MCUSDK是涂鸦提供的基于C语言的协议应用代码,可直接添加到MCU工程中。MCUSDK对MCU硬件资源需求:Flash4K字节;RAM与DP点数据长度有关,一百字节左右(如需OTA功能需大于260字节);函数嵌套级数9级。若资源不足的用户,可自行对接协议,SDK包中的函数依然可以作为参考。

MCUSDK移植教程:MCUSDK移植

协议验证

移植MCUSDK代码开发完成后,可以使用涂鸦模组调试助手-模组模拟模式,验证MCU代码的正确性。使用方法与MCU模拟模式类似,模拟模组模式下,助手会自动发送初始化数据流,验证MCU回复是否正确,对于错误数据给予相应提示。初始化交互通过后,可手动点击测试其他拓展功能。

注意:涂鸦模组调试助手的模组模拟模式,没有联网功能,仅用来验证MCU串口协议收发正确性。测试完成,MCU可接实际模组配网联调。

功能联调

在使用助手验证完毕代码后,MCU可连接模组使用App配网,进入功能联调阶段。功能联调主要测试各DP点上报下发是否正确,在调试过程有一些常用工具链接如下:

后台日志查询入口:IoT工作台-运营中心,根据设备ID可查询相关设备后台日志数据。

涂鸦在线支持入口:涂鸦提供在线化的支持服务,如问题文档资料无法解答,可直接在线提问,专业技术团队将为您答疑。

云端配置

多语言管理

温控阀产品开发的第四步:云端配置-多语言管理中,您可以根据产品目标销售区域的语言,自行配置该产品在App界面文案的多语言,包括产品界面、App信息、配网引导、告警文案、固件升级等功能点相应的多语种文案。

固件升级

如果客户温控器是采用MCU通用固件对接形式,需要对已出货的设备进行固件升级的,可以在平台远程在线升级,无需烧录。此功能需要控制板支持固件升级。

需要创建新固件,然后填写相关内容,点击“确定”

  • 支持选择固件类型:MCU固件还是SDK固件

  • 支持选择是否为关键版本(关键版本为不可跳过的升级版本)

  • 选择升级方式App提醒升级:即在用户在App端看到升级,可选择升级或不升级App静默升级:即设备静默升级,App用户(设备的消费者)无感知App强制升级:即App用户不可选择,只能升级才能使用App检测升级:即App用户主动点击对应设备的面板,然后点击右上角,主动更新

  • 添加升级文案

设备白名单测试,支持根据你的App账号来批量选择设备id,请先设置测试白名单点击“测试白名单管理”,即可以设置几个app用户账号进行测试

  • 支持选择设备所在区域,即中国区、美国区、欧洲区

  • 新增白名单支持通过用户的App账号来添加,输入App账号并且验证通过后,该App账号下对应的这个pid(产品ID)的设备会添加至白名单

添加测试设备时,直接从白名单管理中选择设备id即可,选中设备id后,即推送固件到这几个设备上。

客户点击“全量发布”或“灰度发布”后,系统自动提交了一个发布申请,涂鸦会审核您的发布和固件安全性,审核通过后会向您选择的发布范围进行消费者推送:

1)测试设备验证通过后,可进行OTA固件发布

2)支持三区发布

3)支持灰度发布和全量发布,支持设置发布时间灰度发布中,支持选择地域(多选)、数量、版本号(多选)

4)确认发布后,对于未审核过的固件我们需要预留24小时去审核;已审核过的就不需要预留审核时间

投产安排

如客户的温控器产品已经调试完成,就可以进入产品开发的第5步,在线下单购买试产和量产模块。

点击“投产安排”,在“开发中”点击“确认开发完成”按钮,弹框请确定是否开发完成,点击“开发完成,进入试产”,这样这款加湿器产品开发状态就会变更为试产状态。“试产中”中栏目点击“采购试产模块”,就会进入采购中心可以对模块进行批量采购了。

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事实上,我们从各层级的厂商那里,都反复听过为开发者“赋能”这个说法。所谓的“赋能”也就是给开发者带来....
发表于 2020-10-26 15:57 455次阅读
IoT市场不同层级的参与者都企图构建“生态”帝国

TouchGFX 让所有产品光芒闪耀!

今天我们正式发布了TouchGFX4.15.0,这个版本加强了在低端MCU上的控件和效果。同时我们也....
发表于 2020-10-26 10:31 293次阅读
TouchGFX 让所有产品光芒闪耀!

微控制器应用基本应用系统和发展趋势计算的发展

微控制器的分类,一般可以按照其结构特点来分,根据总线或数据寄存器的位数,可分为4位、8位、16位和3....
发表于 2020-10-25 13:55 576次阅读
微控制器应用基本应用系统和发展趋势计算的发展

拓展场景纵深,打造MCU “百货商店”

在产品及其衍生生态领域,兆易创新自2011年与Arm公司合作以来,基于Arm架构研发布局了多条从低成....
发表于 2020-10-23 15:29 458次阅读
拓展场景纵深,打造MCU “百货商店”

Keil MDK下的串行Flash下载算法设计

大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是Keil MDK工具下i.MXRT的....
发表于 2020-10-23 14:30 251次阅读
Keil MDK下的串行Flash下载算法设计

基于CC2530 zigbee模块实现温湿度光强...

本设计基于CC2530 zigbee模块实现温湿度光强测量,并上传到上位机显示。本地可以通过按键调节....
发表于 2020-10-23 14:11 296次阅读
基于CC2530 zigbee模块实现温湿度光强...

无晶振无线MCU器件CC2652RB的小体积无线...

半导体行业的创新往往是在现有产品的基础上加以改进,但在设计方面则追求少即是多的理念。在德州仪器,我们....
发表于 2020-10-23 10:53 310次阅读
无晶振无线MCU器件CC2652RB的小体积无线...

意法半导体推出STM32WB35和STM32WB...

意法半导体推出STM32WB35和STM32WB30超值产品线,扩大STM32WB双核多协议微控制器....
发表于 2020-10-23 10:00 619次阅读
意法半导体推出STM32WB35和STM32WB...

ST车用MEMS和传感器发展的策略

汽车工业经过100多年的发展进入到智能驾驶时代,要实现智能驾驶,汽车必须从一个机械系统转化为一个可以....
发表于 2020-10-23 09:42 651次阅读
ST车用MEMS和传感器发展的策略

基于瑞萨独有的SOTB™制程工艺的MCU荣获2019年度MCU产品奖

来源:瑞萨电子         全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子株式会社(TSE:...
发表于 2020-10-22 16:47 303次阅读
基于瑞萨独有的SOTB™制程工艺的MCU荣获2019年度MCU产品奖

华虹半导体助力大容量 MCU 解决方案,多方面缩...

华虹半导体最新推出90nm 超低漏电嵌入式闪存工艺平台,助力大容量MCU解决方案 全球领先的特色工艺....
发表于 2020-10-22 16:46 404次阅读
华虹半导体助力大容量 MCU 解决方案,多方面缩...

看完本文章,你就真的了解FPGA了

最佳处理解决方案常常是由 RISC、CISC、图形处理器与 FPGA 的组合提供,或由 FPGA 单独提供,或以硬处...
发表于 2020-10-22 11:46 101次阅读
看完本文章,你就真的了解FPGA了

兆易创新依托Arm架构 构建MCU全生态

兆易创新是安谋中国的长期合作伙伴,作为中国32位通用MCU领航者,致力于打造国内最具竞争力的32位M....
发表于 2020-10-22 09:42 1764次阅读
兆易创新依托Arm架构 构建MCU全生态

实现MCU非接触式数据交互的方法

     近年来,电子技术、无线通信技术的蓬勃发展,出现了各种非接触式无线数据传输标准。技术的不...
发表于 2020-10-22 08:11 0次阅读
实现MCU非接触式数据交互的方法

WiFi MCU王者乐鑫科技 “张江芯”打破海...

张江企业乐鑫信息科技(上海)有限公司(以下简称乐鑫科技)成为首批在科创板上市的企业。 开市第一天,2....
发表于 2020-10-22 07:22 1553次阅读
WiFi MCU王者乐鑫科技  “张江芯”打破海...

瑞萨电子产业现状和未来发展的思考

而在IDT的收购上,瑞萨电子则强调,IDT的数据传感、存储和互联模拟混合信号产品是支持数据经济增长主....
发表于 2020-10-21 14:12 634次阅读
瑞萨电子产业现状和未来发展的思考

MCU的基础知识汇总

     本文将详细介绍关于MCU的内容,看看大家都知道吗?        &...
发表于 2020-10-21 13:02 0次阅读
MCU的基础知识汇总

灵活高效涂鸦社区PaaS推动智能家居可视化

案例摘要:冠林科技和涂鸦智能深度合作,通过涂鸦的 App SDK、云模组、智慧社区 PaaS 方案等....
发表于 2020-10-21 11:49 619次阅读
灵活高效涂鸦社区PaaS推动智能家居可视化

为什么选择低功耗MCU会如此困难

发表于 2020-10-21 10:44 361次阅读
为什么选择低功耗MCU会如此困难

ZigBee在智能家居中扮演着什么样的角色

近几年来,智能家居设备的增长速度是极快的。曾经也被称作家庭自动化,和现在的物联网,已经转化为我们更加....
发表于 2020-10-20 16:54 191次阅读
ZigBee在智能家居中扮演着什么样的角色

怎样改善物联网设备电池的使用寿命?

首先是通过制造尽可能最省电的设备来最大化电池寿命。超低功耗设计是物联网领域工程师的巨大关注点,并且不....
发表于 2020-10-20 14:03 436次阅读
怎样改善物联网设备电池的使用寿命?

瑞萨电子推出基于Arm Cortex-M33的R...

发表于 2020-10-19 18:55 405次阅读
瑞萨电子推出基于Arm Cortex-M33的R...

STM32WB:多协议+安全SoC的开路先锋

自2018年第一颗无线MCU系列STM32WB问世,STM32便迈入无线进击路。ST不断推出一系列具....
发表于 2020-10-19 09:45 441次阅读
STM32WB:多协议+安全SoC的开路先锋

今天,已经到MCU开发人员拿起C语言利器的时候了

将C向MCU(俗称单片机)8051上的移植始于80年代的中后期。客观上讲,C向8051 MCU移植的....
发表于 2020-10-17 10:59 533次阅读
今天,已经到MCU开发人员拿起C语言利器的时候了

Microchip最新Wi-Fi MCU模块,首...

电子发烧友网报道(文/黄晶晶)美国微芯科技公司Microchip近日推出业内首款Wi-Fi单片机模块....
发表于 2020-10-16 10:32 3362次阅读
Microchip最新Wi-Fi MCU模块,首...

杰发科技童强华:国产MCU助力汽车智能化发展

地平线公司首席战略官 郑治泰表示AI让出行更安全,海量数据和复杂场景带来前所未有的AI算力挑战,一辆....
发表于 2020-10-15 16:25 990次阅读
杰发科技童强华:国产MCU助力汽车智能化发展

STM32H7各产品应用定位

STM32可以列出很多关键词,跨界通用、全面覆盖、完整生态、超低功耗、多种应用。而高性价比是最受用户....
发表于 2020-10-14 18:22 470次阅读
STM32H7各产品应用定位

基于MCU,如何零代码无开发实现OTA差分升级?

发表于 2020-10-14 17:23 361次阅读
基于MCU,如何零代码无开发实现OTA差分升级?