内容介绍

一、项目和创意方向介绍

炎热的夏季，每个人难免都想能随时随地的喝上一瓶冷饮，可作为学生，在校期间，除了在小卖部购买，无法从另外的途径获得。为了能在深夜或清晨第一时间喝到一口冰美式，我开始思考，如何在不触及宿舍用电规范的情况下，在宿舍放置一个DIY的小冰箱。为了避免冰箱长时间运行对宿舍的耗电，我需要使用让冰箱具备远程控制的功能。

二、项目设计思路及实现方法

通过乐鑫ESP32S3作为主控，开启蓝牙，通过手机串口与ESP32S3的蓝牙连接，然后发送数据控制GPIO口。GPIO口通过输出高低电平来控制继电器，进而控制制冷片和风扇电源启动关闭。通过温度显示模块显示冰箱内部温度。

项目方案框图和原理图介绍4

整体方案并不复杂

通过手机向单片机发送信号，单片接收到信号后，电源启动，冰箱开始制冷，温度显示模块显示实时温度。

三、设计中用到的指定厂商元器件及介绍

用乐鑫ESP32来实现对冰箱的远程控制，乐鑫ESP32是一款由乐鑫信息科技(Espressif Systems)推出的高度集成的低功耗系统级芯片(SoC)，‌特别适用于各种物联网(IoT)应用。‌它具备以下核心特性：1.‌采用双核处理器设计，‌包括一个主频高达240MHz的主核和一个协处理器核心，‌通常配备约520KB到4MB的RAM，‌包括内部RAM和外部PSRAM，‌用于存储程序和数据。‌2.‌内置Wi-Fi和蓝牙功能，‌支持IEEE 802.11 b/g/n Wi-Fi标准（‌工作在2.4GHz频段）‌以及蓝牙4.2（‌包括BR/EDR和BLE）‌，‌使得ESP32能够轻松连接到无线局域网络，‌进行Internet访问、‌局域网通信和远程控制，‌同时也能与各种蓝牙设备进行通信。‌3.‌拥有丰富的外设和接口，‌包括最多34个可编程GPIO引脚、‌UART、‌SPI、‌I2C、‌I2S、‌PWM等多种通信协议支持，‌以及12位ADC（‌最多18通道）‌、‌8位DAC（‌2通道）‌、‌触摸传感器（‌最多10通道）‌等模拟和数字信号处理能力。‌4.‌支持深度睡眠模式，‌其中所有非必要的电路都被关闭，‌以最小化功耗。‌此外，‌Wi-Fi模块和蓝牙模块都支持功耗优化功能，‌可以在数据传输时限制功率消耗，‌从而延长电池寿命。乐鑫‌ESP32还具有一个低功耗的RTC模块，‌可在芯片进入深度睡眠模式时继续运行，‌用于提供时间戳或执行时间相关的任务。

四、PCB设计介绍及遇到的问题和解决方法

PCB为乐鑫ESP32-S3的拓展板，方便调试的同时也为后续添加其他功能搭建了环境

五、关键代码及说明

通过配置GPIO引脚及方式为输出，再配置蓝牙串口，通过判断手机传输的数据选择GPIO的输出电平

#include <BluetoothSerial.h>


#if !defined(CONFIG_BT_ENABLED) || !defined(CONFIG_BLUEDROID_ENABLED)
#error Bluetooth is not enabled! Please run `make menuconfig` to and enable it
#endif


BluetoothSerial SerialBT;


const int Pin = 2; // 使用GPIO2作为引脚


void setup() {
  pinMode(Pin, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  SerialBT.begin("ESP32_BT"); // 启动蓝牙串口，名称为"ESP32_BT"
  Serial.println("The device started, now you can pair it with bluetooth!");
}


void loop() {
  if (SerialBT.available()) {
    char command = SerialBT.read();
    Serial.println(command);


    if (command == '1') {
      digitalWrite(ledPin, HIGH); // 打开
      SerialBT.println("ON");
    } else if (command == '0') {
      digitalWrite(Pin, LOW); // 关闭
    }
  }
}

六、功能展示图及说明

乐鑫ESP32S3与电源开关控制部分（成功上电）

风扇及制冷片散热部分（成功启动）

温度显示及冰箱外壳（六小时降温成功）

七、心得体会

这次Fast Bond活动，我学到了很多东西，比如：

技术栈的扩展：该项目不仅加深了我对已有技术的理解，如绘制原理图和PCB应用，还让我接触到了新的技术和工具，拓宽了我的技术视野。
问题解决能力的提升：面对项目中遇到的各种挑战，无论是技术难题还是需求变更，我都学会了如何快速定位问题、分析原因并找到解决方案，这大大提升了我的问题解决能力。
持续学习的态度：在这个快速发展的行业里，只有不断学习才能跟上时代的步伐。fastBond项目让我意识到持续学习的重要性，激发了我对新技术探索的热情。
用户体验的关注：除了关注技术实现外，项目也教会了我从用户角度出发思考问题，注重产品的易用性和用户体验，这对于开发出真正有价值的产品至关重要。

总之，fastBond项目是一次非常宝贵的经历，它不仅提高了我的专业技能，更重要的是培养了我解决问题的能力和团队协作的精神。未来，我将继续保持这种积极向上的态度，迎接更多的挑战。