本文能给大家带来什么？

• 一些宝贵的，非常有用的网站推荐
• 一个可以由“网页”或“主机”控制的物联网控制方案，制作难度低。可以控制常用家电，具体体现为：通过网页和主机进行交互，主机发送控制信息给各个子设备（从机）
• 教大家完成主从控制 网页配置设计

全文章节包含：项目介绍、硬件组成、网站盘点*2、设计流程图、原理图绘制（含原理）、PCB绘制（走线规则）、3D外壳绘制、面板绘制、焊接图示、代码

前言

本次以开源工程「物联网控制主机」为案例，讲解制作一个“产品”的全流程。

原文2W 字，描述得十分详尽！并且分享有很多宝贵的经验，以下仅节选精彩部分进行解说。

项目介绍

主机是与其他的从机相互配合实现分布式控制的，成本低，功能自定义程度高，容易复刻，可以应用在家中。它长这样：

本项目可以控制工厂的一些简单的电器，实际上它也能控制一些常用家电。项目的特点如下：

1.用户登录网页后可控制工厂设备，包括：灯光、电扇、电动机、窗帘。

2.可获取工厂内的一些数据：温湿度、烟雾浓度、光照强度、信号强度、是否有人等。

3.可以使用摄像头远程查看工厂内的画面。

4.无WIFI时可以使用带屏幕显示的主机来控制工厂的设备。

5.设计主机与从机，从机距离主机5米也可以控制。

6.设计一个插排，可以在网页上读取插排的用电器功率信息。

7.额外设计了应急照明灯光，这个手电筒具有：SOS，快慢闪，双色无极调光功能。

硬件组成

• 无线模块：NRF24L01
• 显示屏：SPI-OLED
• 联网模块：ESP-01S
• 主控芯片：STC8A8K64SA12
• 字库存储芯片：FLASH
• 充电芯片：TP4056
• 电池

嘉立创软件使用

• 立创EDA专业版：立创EDA原理图、PCB、面板绘制
• 嘉立创下单小助手：电路板下单：
• 立创面板打印：亚克力面板打印：
• 立创开源平台：学习分享电路设计，参加活动：
• 立创商城：元器件购买，都是正品，有数据手册：
• 嘉立创FA：FA五金机械零部件商城

其他会用到的软件

• ESP_01代码开发：VScode编译器
• 图片处理：Photoshop
• 主机从机程序编写：KEIL_V5
• 智能插排程序编写：Arduino
• 摄像头开发文档教程：相关文档
• 萤石云海康威视个人中心：个人中心
• 物联网项目开发配置：物联网平台
• 云端可视化界面开发：应用开发
• 云服务器控制台：云服务器管理控制台
• 网页上线备案：阿里云-备案频道页
• 开发流程图设计：万兴亿图
• 烧录和调试：正点原子

设计流程图

原理图绘制

如果你有一些模块不会使用，可以在立创商城中查找相关的数据手册或者是在立创开源平台看看别人的工程。

1.原理图基本知识

设计原理图，首先要完成软件的安装，还要了解原理图都有哪些东西：

原理图你想咋画就咋画，但是PCB中的封装，你要按照实物来画。就以下方的图片作为参考：

画封装要会的基本知识点

右列图片是实物的参考图，实物可以插在左侧下面的封装上，封装中的引脚是映射到原理图中的。

2.原理图设计步骤（常见）

步骤：导线绘制、网络标签设置、线条框框、文字插入、DRC设计检查、图纸大小修改等等。

注意：要记得认真检查你的原理图连线，如：交点有没有交上，网络标签有没有对应，引脚用不到的是不是叉掉了，该有的元器件是不是都有了！

上方事项务必要注意！不然会出现如下情况：你正准备打板子，发现缺电源指示灯，于是就得从原理图改，改完改PCB然后再布线。那不如一开始就完善好你的原理图。

3.原理图常用工具

怎么放置元器件？

打开立创商城，搜你想要元器件，找到后将商品编号复制下来，去立创EDA点击放置-器件（SHIFT F）粘贴编号放置即可。

4.关键电路及原理讲解

1. 供电使用星坤连接器，镀金接口，供电稳定。电源输出给到USB_VBUS网络标签，该电源同时会引到H3的下载调试接口上。
2. 该调试接口链接到了单片机的下载口，可用于程序的下载。注意RXTX要反接使用。
3. 运行状态指示灯，所串接电阻为1k左右，实际上串多大，看你想要的效果。想要亮度大就串小阻值，想要亮度低，就串大电阻。

1. EPS-01模块，用于和网页云端通信以及单片机通讯，它是数据中转站，使用串口和STC单片机通讯。
2. 使能端和复位使用10K电阻上拉，通常上拉电阻都使用10K，主供电使用3.3V串联100nf电容用于滤波。
3. 给它下载程序要用TTL下载器，这里不再赘述下载器的使用，有需要请移步开源平台。

1. 主控芯片连接的主要是：按键、蜂鸣器、指示灯、屏幕、串口、flash、ESP01模块。
2. 供电电业和滤波电容不要忘记，这里使用的是硬件SPI，不明白的要阅读技术手册。

1. 无线通讯模块，用于和子设备之间进行通讯。供电电压3.3v，104电容滤波，47uf电容用于补充电荷。
2. 使用SPI协议和主控芯片通讯。

1. TP4056充电芯片，这个可能大家不明白为什么这么接线。其实很简单，就是看数据手册，抄数据手册的推荐电路或者参考别人的电路即可。
2. 电池和开关相连，随后和充电芯片相连。当你插上充电线，仅仅是电路工作，打开开关才给电池充电。
3. 打开开关，电池通过U11芯片稳压3.3输出给单片机和屏幕等电子元器件供电。
4. 电源设计要考虑电容滤波。

电路板PCB绘制阶段

选择原理图转PCB后再绘制PCB。PCB文档导出GEBER格式可以下单。打样时请选择绿色的板子！可以缩短交货时间并快速验证！

1.PCB设计基础知识

顶层视图：

黑色：挖槽。就是直接打孔电钻打穿的东西。

紫色：边框。就是你板子的实物边框。

黄色：顶层丝印。就是打印机墨喷上去的样子，白板子喷黑墨，黑板子喷白墨。

焊盘：就是焊接元器件的地方，实物上面有层锡，可以焊接用。

过孔：打了一个小小的控，可以把电线从顶层，穿过电路板到底层。

好玩的地方：顶层 顶层阻焊=实物银色带反光

实物和pcb之间的关系，对照看一下，可以加强对PCB中的层的理解。下方PCB非本工程设计图，仅用于对照参考。

2.导线的粗细如何选定？

导线的粗细要么计算，要么估算。我采用的方法是，直接用电流表测。

大概1mm能承受1A电流。具体查询载流量对照表：

3.PCB设计注意事项讲解

3D外壳设计

3D外壳使用专业版绘制，在30分钟左右就能绘制完毕。导出STL文件格式，可以在小助手中的三维猴下单打印。

面板设计

在PCB导出边框DXF文件，再导入到面板中进行绘制，然后在立创商城下单。

面板使用的是磨砂亚克力印制，现在立创商城还有鼓包按键工艺，效果很好。

焊接电路

焊接要求快准稳和见好就收，具体如下：

清理焊盘，调节温度

电烙铁先加热焊盘

显然温度有点低了

升高温度，边加热边推锡

移走焊锡，加热焊盘上的锡，1S

迅速移开电烙铁，焊接完毕

开始肝代码

附件下载

附件是作者精心准备后上传的，很详细，需要时可自取。

[精品毕设]分布式设备的物联网控制系统设计|星火计划 – 嘉立创EDA开源硬件平台

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