设计思路：

窗户是家家都有的重要成分，一个智能化的窗户既能提高家人的舒适感和满足感也有利于家人的健康生活。

本次设计创新的点在于由用户作为最高决定，外界的声音和温度差都可以作为触发信号，在用户授权的情况下一旦信号达到触发窗户关闭的条件窗户可以自动关闭；用户也可以通过蓝牙无线控制窗户开闭，十分方便与智能。

方案框图：

根据比赛要求，这次使用得捷的Scheme-it来设计框图，十分快捷清晰，简单易上手。方框图链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/基于esp32的家用智能窗户-7294118016e4433a823cb37e5d238f04

主要元器件：

• 乐鑫ESP32S3

• MCP9700T-E/TT

• 2JCIE-BL01-P1

主控芯片：乐鑫ESP32S3

ESP32-S3 是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的 MCU 芯片，支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz，内置 512 KB SRAM (TCM)，具有 45 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM，支持用户配置数据缓存与指令缓存。

ESP32-S3芯片具有行业领先的低功耗性能和射频性能，支持 WiFi IEEE802.11b/g/n 协 议和 Bluetooth 5。该芯片搭载 Xtensa-R32 位 LX7 双核处 理器，工作频率高达 240 MHz。支持二次开发，无需使用其它微控制器或处理器。芯片内置 512 KB SRAM，384 KB ROM， 16KB RTC SRAM。芯片支持多种 低功耗工作状态，能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控功能、动态电压时钟频率调节功能、射频输出功率可调节功 能等特 性，可以实现通信距离、通信速率和功耗之间的最佳平衡。

模组提供丰富的外设接口，包括 UART，PWM，SPI，I2S，I2C，ADC，LCD， DVP,RMT(TX/RX)，脉冲计数器，USB OTG，USB Serial/JTAG，SDIO，DMA 控制器， TWAI 控制器，温度传感器，电容式传感器和多个IO 口。

模块具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持 AES、SHA 和 RSA 算法。其中的 RNG、HMAC 和数字签名(Digital Signature) 模块提供了更多安全性能。 其他安全特性还包括 Flash 加密和安全启动 (secure boot) 签名验证等。完善的安全机 制使芯片能够完美地应用于各种加密产品。模块支持低功耗蓝牙：Bluetooth5，Bluetooth mesh。蓝牙速率支持：125Kbps，500Kbps，1Mbps，2Mbps。支持广播扩展，多广播，信道选择。

支持蓝牙和WIFI，就意味着可以进行很多的无线连接；同时乐鑫提供了大量的开源库，包括语音识别Skainet，可以方便的进行后期扩展。

温度传感器：MCP9700T-E/TT

带有线性有源热敏电阻集成电路（IC）的MCP9700/9700A和MCP9701/9701A传感器是一系列将温度转换为模拟电压的模拟温度传感器。

低成本、低功耗的传感器在消耗6µA（典型）工作电流的情况下，在0°C至+70°C（MCP9700A/9701A）范围内的精度为±2°C，在0℃至+70℃（MCP9700/9701）范围内精度为±4°C。

与电阻传感器（例如热敏电阻）不同，线性有源热敏电阻IC不需要额外的信号调节电路。因此，通过由这些低成本器件实现传感器，可以避免热敏电阻解决方案的偏置电路开发开销。电压输出引脚（VOUT）可以直接连接到微控制器的ADC输入。MCP9700/9700A和MCP9701/9701A温度系数经过缩放，分别为参考电压为2.5V和5V的8位ADC提供1°C/位分辨率。MCP9700/9700A输出0.1°C/bit

对于参考电压为4.096V的12位ADC。MCP9700/9700A和MCP9701/9701A为需要测量温度相对变化的应用提供了低成本的解决方案。当测量温度从+25°C的相对变化时，从0°C到+70°C可以实现±1°C（典型）的精度。这种精度也可以通过在+25°C下进行系统校准来实现。此外，该系列器件不受寄生电容的影响，可以驱动大电容负载。这通过使设备能够远离微控制器来提供印刷电路板（PCB）布局设计的灵活性。在输出端增加一些电容也通过减少过冲或下冲来帮助输出瞬态响应。然而，为了传感器输出的稳定性，不需要电容性负载。

声音传感器：2JCIE-BL01-P1

包括六个传感器、无线功能和内置电池

采用蓝牙低能耗信标技术

用于简单构建1:n传感器网络

用于防止数据丢失的嵌入式存储器

包括PCB型号的阵容

总结：

本次设计让我有机会了解到Scheme-it这样一款方便简洁的设计软件，也完成了一个关于智能家电的设计，总体而言有收获长见识，这次参赛是一次十分有意义的经历。