基于Qualcomm QCA4020 蓝牙智能窗帘方案

智慧家庭中,有一种不可或缺、但又容易令人忽视的产品,便是智能窗帘。无论是住家、饭店大楼、办公大楼或餐厅等场所,有窗户的地方就有窗帘。窗帘其实并不昂贵,但它的用处可不少!有了窗帘,人们就能够遮阳、挡光、隔热、美化家居、隔音、保护隐私及阻挡或过滤室外花粉、烟尘异味等进入室内,因此窗帘对家庭而言是绝佳拍档。

由于传统电动窗帘每件事都要手动操作,如:阳光太大、更换衣服、室内太闷等等,都需走到窗帘边或寻找摇控器来控制,本方案旨在协助电动窗帘变身智慧窗帘,可利用光、温度等等传感器达到窗帘自动调节功能,或可使用手机APP操作窗帘,不用为寻找遥控器而烦恼。

目前市面上看到传统电动窗帘变成智慧窗帘时,大多都需要额外安装配件才能变成无线设备,QCA4020支持Wi-Fi、BLE、BT Mesh、ZigBee与Thread多种无线功能,不需修改硬件或额外安装配件,只需将内部无线功能开启,即可支持各式单模无线开发;或想开启多模方式( BLE + Wi-Fi、BLE + ZigBee及BLE + BT Mesh)也都可轻松实现。

本次方案为什么使用Qualcomm QCA4020当主控,其QCA4020特点如下:
a. QCA4020五模SoC,集成蓝牙5与BT Mesh,双频Wi-Fi和802.15.4技术包括的ZigBee和Thread。
b. 用于JTAG调试和软件开发的各种商业和免费IDE选项。
c. 基于Eclipse的IDE,用于单步JTAG调试。
d. UART-AT命令将QCA4020连接到MCU / CPU。
e.RTOS ThreadX and FreeRTOS。

Qualcomm为全球无线技术领导厂,因此使用Qualcomm提供的QCA4020无线功能将倍感安心,QCA4020支持Wi-Fi、BLE、BT Mesh、ZigBee与Thread多种无线功能,因此不管做BLE单模(图1)开发,或利用BLE + ZigBee多模开发并搭配基于Qualcomm QCA4020 的Gateway Home Hub方案】做整套应用(图2)都非常方便。


 

 

(图1)

 

 

(图2)

 

本方案使用BLE结合手机APP提供产品完整方案,包括软硬件设计与手机APP程序代码。仅向签约客户开放索取。

 目前最新SDK是基于高通qca4020.or_.3.2版本开发。SDK具备完整功能,实现对马达驱动、Hall sensor侦测、遇阻侦测、自动更正行程、BLE OTA等等应用,达到BLE 智能窗帘与手机APP互动;详见方案方块图(图3)

 

 

(图3)

 

代码目录:

AIT提供智能窗帘相关代码,可将代码放至SDK Root\target\quartz\demo目录(图4)做Building与刻录动作。

Building与刻录方式请参考Qualcomm QCA4020 CDB 环境建置快速上手】博文,此博文有详细教学。

 

代码层级架构(4、图5、图6)

 

图(4)

 

 

图(5)

 

 

图(6)

 

 

手机APP主要功能操作

窗帘全关

窗帘开至中间

窗帘全开

   

图(7)

图(8)

图(9)

 

利用滑动条开启窗帘至指令行程

窗帘遇阻提示

  

图(10)

图(11)

 

结语

由于QCA4020太过强大,目前先推出BLE版本的智能窗帘,等我们后续将ZigBee与BT Mesh相关规格弄清后,陆续推出相关功能方案,敬请期待。

 

场景应用图

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产品实体图

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展示版照片

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方案方块图

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核心技术优势

1. 集成单芯片方案,只需一颗SoC 方便于产品小型化设计。 2. 扩展性能好(支持Wi-Fi、ZigBee3.0 and Thread via OpenThread及BT Mesh),GPIO 接口丰富。 3. 支持BLE 5.0。 4. 支持BLE OTA韧体更新功能。 5. APP提供多重窗帘功能(直立式窗帘、横式窗帘、双开窗帘) 。

方案规格

1. 芯片8 x 8mm, 0.40mm pitch, 68-pin QFN。 2. 多核心CPU(Arm M4F /Arm M0/Tensilica Xtensa)。 3. 支持Bluetooth Low Energy。 4. 支持多模通讯,只需将韧体更新,不需变更硬件,即可支持Wi-Fi、ZigBee、Thread或BT Mesh通讯协议 5. RTOS 、ThreadX and FreeRTOS

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