不用网关！直接用WiFi来盘LED
q a &问：利用光子模块和blynk 平台，实现 wifi 控制 led 在物联网的时代，有很多平凡的项目可以通过添加互联网连接变得更有趣。led照明就是一个这样的例子。有各种预制的商业解决方案，例如philips hue。其中大多数使用zigbee无线协议，需要设备和wifi路由器之间的额外网关。该项目使用粒子光子实现了一个纯基于wifi的系统。光子可以直接连接到家庭wifi网络，无需网关。blynk用于创建可在android和ios设备上使用的自定义远程。 本项目的目标包括：
创建一个可以通过wifi从智能手机控制的rgb led控制器。
具有多种效果模式，如呼吸、变色等。
能够将led的闪烁与附近音乐源的音乐同步。
所需资源
particle dev ide云版本particlebuild 也可以工作，但我发现使用桌面版本更容易。
blynk app
led-controller-source.zip -包括kicad原理图/布局、gerber文件、源代码和外壳stl文件。
物料清单
数量
标号
型号
值
6
c1, c2, c5, c6, c7, c8
445-173583-1-nd
1u
5
c3, c9, c10, c11, c12
490-8809-nd
0.1u
1
c4
478-1883-nd
0.33u
1
j1
cp-050ah-nd
套管 - 电源连接器
1
j2
s5479-nd
4 位置 接头 连接器
1
mk1
102-1721-nd
麦克风
3
q1, q2, q3
fdp8880fs-nd
nmos
1
r1
2.2kh-nd
2.2k
3
r2, r3, r4
10kh-nd
10k
1
r5
1.0mh-nd
1m
2
r6, r7
1kh-nd
1k
1
r8
680qbk-nd
680
1
rv1
pdb12-h4301-105bf-nd
1m
1
u1
296-1857-5-nd
tlc555
1
u2
mcp601-i/p-nd
mcp601p
1
u3
1878-1000-nd
光子模块
1
u4
mc78m05ctgos-nd 1
mc78m05cdt
3
u5, u6, u7
mcp1407-e/at-nd
mcp1407
1
1647-1035-2-nd
rgb led 灯带
1
102-3665-nd
12v 60w 电源
2
s6100-nd
1 2 位置 0.1 母形插口
4
1772-1337-nd
#4-40 六角支座3/16
4
36-9901-nd
phillips #4-40 机械螺钉
表1. 物料清单
硬件
如下图1所示，电路有3个主要部分和4个辅助部分。每个部分总结如下。
上排包含电源电路。
12v通过电源连接器接入，并通过线性调节器u4，然后输出到led连接器。
在麦克风部分：
麦克风mk1用于拾取背景音乐，光子可以使用它来同步led。
电阻r2和r3为音频信号添加约1.65v的直流偏压。
r6和c12产生具有2400hz频率截止的低通滤波器。由于光子将使led与音乐的“脉冲”同步，因此只需要低频（100-1 khz）。
运算放大器u2以取决于r5和电位计rv1的增益放大信号。基本增益设置为1000，但可以通过将电位计设置为其最大值来增加到2000。根据需要调整r5的值以增加或降低灵敏度。
运算放大器反馈路径中的电容c2确保信号中只有ac分量被放大，而dc分量不受影响。
在左下角，处于稳定模式的555定时器产生4.8 khz的方波，用于建立光子adc的采样率。
光子接收放大的音频信号和来自555定时器的触发器以设置采样率。它还为led生成pwm信号。
来自光子的pwm信号被传递到mosfet驱动器u5、u6和u7。这些驱动器允许输出mosfet（q1、q2、q3）的栅极以更高的电压驱动，从而降低rdson，同时也在led的12v信号和光子之间提供额外的隔离屏障。
图1. 电路示意图
下图2显示了pcb布局。所有部件都是通孔，以便于手动组装，但使用表面安装部件可以大大减小尺寸。
图2. pcb布局
blynk设置 该项目的blynk远程程序使用7个小部件，对于一个免费用户，要求获得所有可得的积分。布局如图3所示。
图3. blynk远程应用程序
小部件配置如下所示。为所有小部件启用了发布时发送，以最大限度地减少数据使用。每个设置都分配了自己的虚拟引脚，当更改设置时，将调用光子上的用户定义函数。
颜色调制菜单（v0）
常亮
彩虹-不断地在彩色光谱中循环。
亮度调制菜单（v1）
常亮
呼吸-逐渐消失。
音频同步-与音乐节拍同步。
亮度滑块（v2）
设置最大总亮度
范围：0→ 100%
默认值：25%
亮度速度滑块（v3）
设置呼吸或音频模式下亮度变化的速率
范围：80→ 5毫秒
默认值：30毫秒
声音阈值滑块（v4）
调整在音频模式下触发led所需的级别
范围：0→ 2048
默认值：1500
颜色速度滑块（v5）
设置彩虹模式下颜色变化的速率
范围：80→ 5毫秒
默认值：30毫秒
zergba颜色选择器（v6）
将输出合并到单个虚拟引脚
范围：0→ 每种颜色255 软件
光子的完整应用程序代码以及用于生成滤波器系数头文件的octave/mmatlab脚本如下所示。总结如下：
应用程序代码通过使用system_thread（enabled）与后台粒子任务并行运行。这允许setup（）运行，直到需要wifi连接而不被阻止为止。
rgb控制器程序的主循环只需调用blynk.run（）来获取应用程序的更新。所有其他处理都在亮度和颜色计时器的回调函数中执行。
blynk_write（）宏定义了当从blynk应用程序中的小部件检测到更改时要采取的操作，如图3所示。
update_leds（）在每次调用一个计时器回调函数时修改pwm占空比。
get_sample（）以~4800 hz的速率调用。当选择音频模式时，此功能将读取adc，并使用以下八倍频脚本创建的100阶fir带通滤波器对输入进行滤波。
使用具有20位小数精度的定点算法执行计算。fixed_mult（）用于执行乘法运算，并包含获得正确结果所需的额外类型转换和移位。
附件
一个简单的盒子被3d打印以容纳pcb。板和支座的安装孔的尺寸对于m3或#4-40螺钉来说是宽松的。stl文件可以在下面下载。
总结
该项目允许用户设置相对简单的无线led照明系统。通过wifi使用blynk应用程序控制led。颜色和亮度可以通过应用程序进行调整，还可以选择一些特殊模式。该系统还包括一个麦克风，以创建音频同步效果。这些功能应该为任何想要创建自己的wifi控制led系统的人打下坚实的基础。
更多无线网络的技术信息，请查看以下内容： 热爆的 esp32 开发平台, 让你火速完成各种无线连接项目
microchip让 iiot 的连接变得更智能
在哪里可以了解有关物联网的更多信息
射频（rf）天线
iot传感器节点应用中，什么是睡眠模式或船舶模式？
最后，如果你喜欢这篇文章，快分享给更多的小伙伴吧! 切记点个赞哦! 提示点击菜单设计支持:工程师锦囊,获取更多工程师小贴士
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原文标题：不用网关！直接用wifi来盘led
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物料清单
数量
标号
型号
值
6
c1, c2, c5, c6, c7, c8
445-173583-1-nd
1u
5
c3, c9, c10, c11, c12
490-8809-nd
0.1u
1
c4
478-1883-nd
0.33u
1
j1
cp-050ah-nd
套管 - 电源连接器
1
j2
s5479-nd
4 位置 接头 连接器
1
mk1
102-1721-nd
麦克风
3
q1, q2, q3
fdp8880fs-nd
nmos
1
r1
2.2kh-nd
2.2k
3
r2, r3, r4
10kh-nd
10k
1
r5
1.0mh-nd
1m
2
r6, r7
1kh-nd
1k
1
r8
680qbk-nd
680
1
rv1
pdb12-h4301-105bf-nd
1m
1
u1
296-1857-5-nd
tlc555
1
u2
mcp601-i/p-nd
mcp601p
1
u3
1878-1000-nd
光子模块
1
u4
mc78m05ctgos-nd 1
mc78m05cdt
3
u5, u6, u7
mcp1407-e/at-nd
mcp1407
1
1647-1035-2-nd
rgb led 灯带
1
102-3665-nd
12v 60w 电源
2
s6100-nd
1 2 位置 0.1 母形插口
4
1772-1337-nd
#4-40 六角支座3/16
4
36-9901-nd
phillips #4-40 机械螺钉
表1. 物料清单
硬件
如下图1所示，电路有3个主要部分和4个辅助部分。每个部分总结如下。
上排包含电源电路。
12v通过电源连接器接入，并通过线性调节器u4，然后输出到led连接器。
在麦克风部分：
麦克风mk1用于拾取背景音乐，光子可以使用它来同步led。
电阻r2和r3为音频信号添加约1.65v的直流偏压。
r6和c12产生具有2400hz频率截止的低通滤波器。由于光子将使led与音乐的“脉冲”同步，因此只需要低频（100-1 khz）。
运算放大器u2以取决于r5和电位计rv1的增益放大信号。基本增益设置为1000，但可以通过将电位计设置为其最大值来增加到2000。根据需要调整r5的值以增加或降低灵敏度。
运算放大器反馈路径中的电容c2确保信号中只有ac分量被放大，而dc分量不受影响。
在左下角，处于稳定模式的555定时器产生4.8 khz的方波，用于建立光子adc的采样率。
光子接收放大的音频信号和来自555定时器的触发器以设置采样率。它还为led生成pwm信号。
来自光子的pwm信号被传递到mosfet驱动器u5、u6和u7。这些驱动器允许输出mosfet（q1、q2、q3）的栅极以更高的电压驱动，从而降低rdson，同时也在led的12v信号和光子之间提供额外的隔离屏障。
图1. 电路示意图
下图2显示了pcb布局。所有部件都是通孔，以便于手动组装，但使用表面安装部件可以大大减小尺寸。
图2. pcb布局
blynk设置 该项目的blynk远程程序使用7个小部件，对于一个免费用户，要求获得所有可得的积分。布局如图3所示。
图3. blynk远程应用程序
小部件配置如下所示。为所有小部件启用了发布时发送，以最大限度地减少数据使用。每个设置都分配了自己的虚拟引脚，当更改设置时，将调用光子上的用户定义函数。
颜色调制菜单（v0）
常亮
彩虹-不断地在彩色光谱中循环。
亮度调制菜单（v1）
常亮
呼吸-逐渐消失。
音频同步-与音乐节拍同步。
亮度滑块（v2）
设置最大总亮度
范围：0→ 100%
默认值：25%
亮度速度滑块（v3）
设置呼吸或音频模式下亮度变化的速率
范围：80→ 5毫秒
默认值：30毫秒
声音阈值滑块（v4）
调整在音频模式下触发led所需的级别
范围：0→ 2048
默认值：1500
颜色速度滑块（v5）
设置彩虹模式下颜色变化的速率
范围：80→ 5毫秒
默认值：30毫秒
zergba颜色选择器（v6）
将输出合并到单个虚拟引脚
范围：0→ 每种颜色255 软件
光子的完整应用程序代码以及用于生成滤波器系数头文件的octave/mmatlab脚本如下所示。总结如下：
应用程序代码通过使用system_thread（enabled）与后台粒子任务并行运行。这允许setup（）运行，直到需要wifi连接而不被阻止为止。
rgb控制器程序的主循环只需调用blynk.run（）来获取应用程序的更新。所有其他处理都在亮度和颜色计时器的回调函数中执行。
blynk_write（）宏定义了当从blynk应用程序中的小部件检测到更改时要采取的操作，如图3所示。
update_leds（）在每次调用一个计时器回调函数时修改pwm占空比。
get_sample（）以~4800 hz的速率调用。当选择音频模式时，此功能将读取adc，并使用以下八倍频脚本创建的100阶fir带通滤波器对输入进行滤波。
使用具有20位小数精度的定点算法执行计算。fixed_mult（）用于执行乘法运算，并包含获得正确结果所需的额外类型转换和移位。
附件
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总结
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