Smart Humidifier V10

旗舰级智能物联网加湿器 | ESP32-C3FN4 + FreeRTOS 硬核全栈自研开发
Final Release 最终交付版

功能运行实拍演示

V10最终稳定版:完整展示按键、语音、蓝牙、幻彩与超声波雾化功能的协同运行。

具体实现了哪些功能? (干货拆解)

🌫️ 多模态雾化控制

基于物理按键的长/短按,系统可在四个状态间精准流转:待机 (Off)、持续大雾 (High)、静音小雾 (Low) 以及间歇喷雾 (喷3秒停3秒)。

🗣️ 离线语音绝对指令

接入天问 ASRPRO 模块。通过串口接收特定指令集,可无视当前按键状态,直接通过语音口令强制跳转到大雾或间歇模式。

🌈 WS2812B 状态同步反馈

利用原生 RMT 外设硬件接口发送纳秒级时序。不同雾化模式对应不同的马卡龙色系动态流光反馈,提供高阶视觉体验。

📱 原生蓝牙 (BLE) 控制

代码底层已初始化 BLE 协议栈,支持广播原生服务。为后续开发小程序进行动态雾量曲线调节打下基础。

硬件选型与电源管理 (Hardware Lifecycle)

🧠 MCU 通信大脑

主控 ESP32-C3FN4。
集成了 4MB Flash,支持 Wi-Fi & BLE 5.0,负责全局 FreeRTOS 多任务任务调度与事件处理。

🔋 充放电与保护电路

充电 TC4056A 线性充电 IC。
保护 XB5306A 一体化保护 IC,提供鋰電池過充、過放與短路三重物理保護,确保设备安全。

⚡ 雾化谐振驱动模块

驱动 AO3400 N沟道增强型 MOS 管。
配合大功率电感,承载底层 108kHz 的高频 PWM 信号,实现微孔雾化片的谐振。

攻克了哪些底层技术痛点?

🛡️ 硬件级動力安全保護

软硬限位 底层代码强制限定 LEDC 外设 PWM 占空比在 **45% (数值135)** 以下。彻底消除前期版本 MOS 管和电感烧毁隐患,赋予 V10 工业级稳定性。

🔄 矩阵路由解决走线冲突

矩阵互联 ASRPRO 模块TX强制为PA2,与 PCB 硬件布线交叉矛盾。利用 ESP32-C3 的 GPIO 矩阵路由特性,实现 TX/RX 引脚职责的代码层动态对调。

⏱️ 0 CPU占用 RMT 色彩驅動

硬件加速 放棄常規軟件翻轉 GPIO 写法。引入原生 RMT 外设,纳秒级色彩数据直接填入硬件缓存,由硬件发送波形,主循环 0 占用。

硬件全栈设计图集 (全栈自研硬核,点击图片放大)

开发工具链与开源打板资料下载

离线语音模块工具链 (天问 ASRPRO)

旗舰版核心资料库 (点此一键下载)

📦 Gerber 打板文件包 (.zip) 📎 电路原理图 PDF 🛠️ 嘉立创工程原文件 (.eprj)

包含完整的底层代码与硬件设计图纸。