基于全志D1s实现智能家居中控虚拟光渲交互

项目作者：是小叶呀~

一位除了不会的都会的“全栈”工程师，接触国产RISC-V芯片(全志D1-H)的最早的一批开发者，热衷于有意思的DIY项目，有主控芯片自己焊接的无畏精神与小米加步枪的节俭精神。

本文所介绍产品demo是在立创开源平台的开源作品《全志D1s智能家居中控虚拟光渲交互(86盒)》，项目选用RISC-V核心的全志D1s作为主控进行开发，并通过家庭WIFI内网，实现设备间MQTT通信，与其它开源单片机控制项目进行充分联动，旨在推广类似客制化键盘概念到智能家居领域，尝试打破各大厂商对物联网家居的包揽野心和APP的分散的局面，回归到注重用户体验的智能家居本心。

项目简介

目整体形态以适配86盒安装为基础，使用全志RISC-V核心的D1s芯片作为主控，选择更契合广大房奴的户型的4.3寸长方形屏幕，屏显拉满输出RGB888，搭载全志系的芯之联XR829作为WIFI/BLE模块，多种方式联动。

在开发系统的选择上，作者基于全志最新公开的Melis 4.0实时操作系统进行本项目的开发，并针对Melis 4.0粗糙地适配了LVGL图形库，实现了在性能受限的嵌入式设备上的光照渲染核心技术，致敬homeassistant。

硬件设计

为了在结构上适配标准86盒安装，硬件设计方面不仅引出了D1s包括屏幕显示、网络、音频在内的大部分功能引脚，还为后续的DIY功能开发、与其它开源单片机控制项目进行充分联动预留了开发接口。

开发板正反面渲染图

功能设计原理

虽然功能繁多，但项目的硬件设计方面其实并没有什么难点，只是作者本人本着主控芯片自己焊接的无畏精神与小米加步枪的节俭精神，在星火计划里申请了第一板的PCB和物料。

然而...作者确实高估了焊接eQFP芯片的难度，焊接完成发现还是存在结构等小问题，总结完各种问题后不断改了三个版本的PCB，甚至拖到了全志D1s都已经上架到了立创SMT元件库中。

想要复刻的小伙伴需要注意以下几个方面：

SMT的版本系需要手工焊接B5819

需要检查D1s元件是否反接, 不然会造成片内DDR无法校准的深坑

不接USB_ID也不会影响D1s烧录镜像到Flash

软件设计

智能家居中控采用Melis 4.0以及RT-Thread内核的梦幻联动作为操作系统，并基于此系统进行了LVGL的适配工作，并在LVGL图形库实现了在性能受限的嵌入式设备上的光照渲染核心技术。

软件架构图

作为本项目的最核心亮点，作者为这款86盒专门适配了一套自研"光渲"算法，让交互不再停留在常规的按钮点击，显示界面会通过亮暗两种形态来反馈用户的操作效果。

除了实时反馈通过传统开关带来的灯光亮灭变化，用户在使用时还可以通过触摸屏幕，App控制等方式来充当灯光及其它智能家居的开关，通过该智能家居中控操作实现真正的全屋智能，回归到注重用户体验的智能家居本心。

开门见山地说项目内的亮点：

基于全志最新公开的Melis 4.0实时操作系统进行开发, 使用RTThread内核! 汝可知这其中的梦幻联动?

针对Melis 4.0粗糙地适配了LVGL图形库；

基于LVGL图形库实现了在性能受限的嵌入式设备上的光照渲染核心技术，致敬homeassistant；

搭载全志系的芯之联XR829作为WIFI/BLE模块；

选择4.3寸屏幕是因为长方形的更契合广大房奴的户型(自己家)；

结构上适配标准86盒安装；

目前项目的整体功能还不算完善，项目作者本人也在初版demo的基础上不断增加更加智能化的功能，目前有以下三个计划：

计划接入阿里云的MQTT服务, 正在谋划中...

社区大佬正移植NES模拟器..

方案适用于各种带屏设备, 逼格即可拉满! 包括但不限于:Voron, Klipper....(RISC-V生态百废待兴!)

作者连同使用的开发系统一起打包了软件及硬件的源码，并熬了好个晚上填完了项目中的坑，本项目所有资料均已开源，想获取资料自己DIY学习的伙伴，请戳文末的“阅读原文”获取。

审核编辑：汤梓红