最近想做一个发热垫，可以用手机控制。
一开始思考过用wifi接入米家进行控制，这样还能使用语音助手。但后来仔细思索一番，发现使用场景不对。如果使用wifi连接，那意味着只能在室内使用了。
所以，最后还是决定直接使用蓝牙连接。
硬件选型
虽然选择了蓝牙连接，但为了以后扩展wifi方便，所以硬件选用了esp32，同时有wifi和蓝牙连接的功能，代码又兼容arduino，使用非常方便。
蓝牙连接方式
- 初步设想是把硬件的mac地址生成二维码，手机软件扫描二维码获取mac地址，进行连接及发送温度设置等指令。
- 后来发现，貌似可以直接用设备名进行蓝牙连接，如此一来便可以把所有的硬件设备都设置为相同的设备名，又可以省去二维码，着实不错。
- 最后是在查资料时看到一种蓝牙广播的方式，不过尚未来及做实验，日后有机会倒可以试试。
温控方式
使用温敏电阻即可读取温度。
- 最简单的温控可以是直接用继电器开关进行控制。设置温度的上下区间，加热到上区间停止，低于下区间则重启加热。
- 高阶一点的是用pwm的方式调整发热电阻的功率，离目标温度越接近则功率越小，如此即可实现平滑温度曲线。甚至于再不行，还可上pid闭环控制算法，叠加上之前的误差，实时调整。
手机软件
由于我不会做安卓软件，现在只是使用一款“蓝牙串口”的app直接发送指令，控制硬件。
以后还是要学一下安卓，做一套架子出来。
esp32程序
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| //This example code is in the Public Domain (or CC0 licensed, at your option.)
//By Evandro Copercini - 2018
//
//This example creates a bridge between Serial and Classical Bluetooth (SPP)
//and also demonstrate that SerialBT have the same functionalities of a normal Serial
#include "BluetoothSerial.h"
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#if !defined(CONFIG_BT_ENABLED) || !defined(CONFIG_BLUEDROID_ENABLED)
#error Bluetooth is not enabled! Please run `make menuconfig` to and enable it
#endif
// 数据输出脚接开发板数字引脚
#define ONE_WIRE_BUS 17
#define PWM_PIN 16
BluetoothSerial SerialBT;
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
char START_FLAG = '$';
char END_FLAG = '#';
int TEMPERATURE_MIN = 0;
int TEMPERATURE_MAX = 50;
int target_temperature = 0; // 1精度，*10存储
int current_temperature = 0; // 0.1精度，*10存储
// use first channel of 16 channels (started from zero)
#define LEDC_CHANNEL 0
// use 8 bit precission for LEDC timer
// 分辨率，即最大可写值为2^k-1，当为8时就是255
#define LEDC_TIMER_BIT 8
// use 5000 Hz as a LEDC base frequency
#define LEDC_BASE_FREQ 5000
void setup() {
Serial.begin(115200);
SerialBT.begin("ESP32test"); //Bluetooth device name
sensors.begin();
// Setup timer and attach timer to a pin
ledcSetup(LEDC_CHANNEL, LEDC_BASE_FREQ, LEDC_TIMER_BIT);
ledcAttachPin(PWM_PIN, LEDC_CHANNEL);
Serial.println("The device started, now you can pair it with bluetooth!");
}
void SerialBT_sendMsg(String msg) {
int i = 0;
for (i = 0; i < msg.length(); i++) {
SerialBT.write(msg[i]);
}
}
int NONE = 0;
int START = 1;
int pre_status = NONE;
int num = 0;
void update_target_temperature() {
if (SerialBT.available()) {
char msg_char = SerialBT.read();
if (msg_char == START_FLAG) {
num = 0;
pre_status = START;
} else if (msg_char == END_FLAG && pre_status == START) {
if (num >= TEMPERATURE_MIN && num <= TEMPERATURE_MAX) {
target_temperature = num * 10;
String msg = String("set temperature to " + String(target_temperature / 10.0) + "\n");
SerialBT_sendMsg(msg);
}
num = 0;
pre_status = NONE;
} else if (isDigit(msg_char) && pre_status == START) {
num = num * 10 + (msg_char - '0');
} else {
num = 0;
pre_status = NONE;
}
}
}
void update_current_temperature() {
sensors.requestTemperatures(); // 发送命令获取温度
int tmp_temperature = int(sensors.getTempCByIndex(0) * 10);
if (tmp_temperature != current_temperature) {
current_temperature = tmp_temperature;
Serial.print("Temperature for the device 1 (index 0) is: ");
Serial.println(current_temperature / 10.0);
SerialBT_sendMsg(String("temperature is " + String(current_temperature / 10.0) + "\n"));
}
}
void set_heater_pwm() {
int tmp_current_temperature = min(current_temperature, target_temperature);
tmp_current_temperature = max(tmp_current_temperature, TEMPERATURE_MIN);
int pwm = 0;
if (target_temperature > tmp_current_temperature && target_temperature > TEMPERATURE_MIN) {
pwm = 1.0 * (target_temperature - tmp_current_temperature) / (target_temperature - TEMPERATURE_MIN) * 255;
}
ledcWrite(LEDC_CHANNEL, pwm); // LEDC_TIMER_BIT分辨率设置为8时，最大duty为2^8-1=255
Serial.print("pwm is: ");
Serial.println(pwm);
}
void loop() {
update_target_temperature();
update_current_temperature();
set_heater_pwm();
delay(20);
}
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