一种借WiFi插拔模块的微控制电器制造技术

本发明专利技术公开了一种借WiFi插拔模块的微控制电器，提出将微控制电器中的微控制器通过I2C两线接口同ESP‑12 WiFi模块连接，ESP‑12 WiFi模块能无线连接手机或电脑实现方便直观的设置或显示工作参数。起连接作用的ESP‑12 WiFi模块被设计成通用的插拔模块(仅在设置或检查状态时连一下，平时不用)。微控制电器本身不带显示屏/键盘，使结构简洁、成本降低。并强调公开脚本程序相关技术资料或网上云服务，使用户可自已改编手机或电脑的设置界面。

A Microcontroller with WiFi Plug-in Module

【技术实现步骤摘要】
一种借WiFi插拔模块的微控制电器
本专利技术涉及电器自动控制
，尤其涉及一种借WiFi插拔模块的微控制电器。
技术介绍
虽然物联网有被商业夸大的显现，但它促成了网络技术向简洁精细化发展，也惠及到了非互联网领域，本专利技术就尝试将互联网技术用于直接连接“微型服务器ESP-12”。对于微控制电器，为实现更方便直观的设置(常规的时间设置操作，因显示屏简单、按键功能重叠，缺少数字时间格式等编辑键盘，很容易忘记)或人机交互，将单片机应用再加上WiFi连接手机或电脑，从而去掉成本高、占体积的显示屏、按键组，使外壳变小、设计简化。这种理想化的方案本来很不切实际，因为WiFi连手机或电脑的技术难度远超单片机典型应用的技术含量，然而这种情况随着ESP-12WiFi单片机(ESP8266)模块的普及已不存在了，一种新的单片机+WiFi应用模式已经来到，并能加入到正在兴起的网络云服务潮流。
技术实现思路
基于上述
技术介绍
，本专利技术提供一种借WiFi插拔模块的微控制电器及用法。本专利技术所采用的技术方案如下：一种借WiFi插拔模块的微控制电器，主要由以微控制器MCU作控制的电器及配套的WiFi插拔模块组成，微控制电器启动工作前先通过配套的WiFi插拔模块，借助手机或电脑对其进行功能设置；以微控制器MCU作控制的电器包括用微控制器MCU作控制单元、适合微控制器MCU的驱动电路、及设有五芯插口供配套的WiFi插拔模块插上，实现用手机或电脑进行工作方式或参数设置、或调出查看或修改重设；配套的WiFi插拔模块是一种有封闭外壳的插拔模块，由ESP-12WiFi模块、ESP-12的RS串行口转USB编程连线接口及五芯插口构成，被设计成带五芯插口的插拔小部件，其中的ESP-12WiFi模块的I2C(master)两线串行总线接口通过五芯插口同微控制器MCU的I2C(slave)连接，五芯插口的排列为：ADC、+、SCL、SDA、-；所述配套WiFi插拔模块中的ESP-12的ADC口用作显示检测(0-3.3V)电压值；微控制器MCU中数据主动传手机或电脑采用(I2C)SCL上沿中断通知ESP-12及HTML5+JS的SSE服务器推送技术；微控制器MCU具有1K以上的flashEEPROM，用来保存所设置的参数，断电不丢失；以微控制器MCU作控制的电器设有一个启动按键、若干个工作状态指示LED灯；启动按键操作包括短按(短于0.5秒)、长按(超过0.5秒)或逐次短按，结合看工作状态指示LED实现多功能选择启动；微控制器MCU的诸IO口分别同启动按键、工作状态指示LED灯连接；手机或电脑无线连接WiFi插拔模块采用WiFi直连(ESP-12的AP/STATION模式)，ESP-12WiFi模块包括HTTP服务，手机或电脑不用下载安装APP，只要浏览器访问196.168.4.1或196.168.x.x即可，其中196.168.x.x由无线路由器DHCP内定或指定；不涉及第三方网络服务，也不需要通外网连接；所述借WiFi插拔模块的微控制电器，用法如下：在微控制电器工作启动前，先用手机或电脑进行工作方式或参数设置，因此要插上配套的WiFi插拔模块；若首次连接，手机或电脑在无线网络设置中找ESP-12、无密码或12345678，进行WIFI连接，连接成功后，打开浏览器访问196.168.4.1，进入操作界面后就可进行工作方式或参数设置；或将当地的无线路由器WIFI连接名、密码置入配套的WiFi插拔模块中，使每次插上后其自动会连接当地的WIFI；设置成功后记下所用的(DHCP)IP地址(例：196.168.0.103)，此后手机或电脑无需再进无线网络设置中找ESP-12连接，仍连原来的当地WIFI即可，当手机或电脑再要联机设置时，只要用浏览器访问196.168.0.103即可；进入手机或电脑设置界面，有动态操作提示，包括直接测试效果或设置确认；设置满意后，拔掉WiFi插拔模块，以后的使用或启停工作只要按所述微控制电器上的启动按键、观察LED工作状态指示即可。进一步的，技术架构如下：将微控制电器中的微控制器多设计若干备选功能，具体启用哪个功能通过I2C接口字节命令设定，也就是将微控制器编程转移到对配套的ESP-12WiFi插拔模块的编程；ESP-12模块采用NODEMCU固件，其用LUA脚本语言编程，相对容易,特别是改写一些名词、数字、或去掉一些不用的功能，更直观方便，无需程序开发环境，有记事本就行，用户随时可联电脑刷入程序；在这样的技术环境下，通过提供充分的技术文档、脚本编程解说，包括HTML5+JS的SSE程序范例及I2C(master)两线串行总线接口以SCL上沿中断方式触发启动读字节的程序范例、I2C接口字节命令/参数格式及功能描述、单片机引脚功能及连接图，使用户能根据脚本程序改编出更适合自己的功能设置界面(HTML5)或适配更多的微控制电器；还包括提供网络云服务：用户在网上提出需求，网上传来脚本程序，用户自己把它刷入配套的WiFi插拔模块，然后用该配套的WiFi插拔模块联机，实现了个人满意的用手机或电脑设置微控制电器；所述配套的WiFi插拔模块通过其中ESP-12的RS串行口增设编程ESP-12所用的与电脑联机的USB连线接口，使其成为通用硬件，即：可编程WiFi转I2C(master)+ADC。进一步的，微控制器MCU常用STC15系列单片机，包括8脚封装，其中两个脚P3.3(SDA)、P3.4(SCL)作I2C从机(slave)通讯ESP-12WiFi模块的I2C(master)，P3.0、P3.1两个脚除留着编程时连接电脑外，平时P3.0作微控制电器上的启动按钮、P3.1作微控制电器上的LED工作状态指示灯，P3.2、P3.5控制输出，或P3.2红外发码学习记录。进一步的，对一些微小电流工作的微控制电器，其5V以下的供电驱不动ESP-12WiFi模块，此种WiFi插拔模块包括3.7V锂电池，及充电口或电源插头；用户会不即时拔掉WiFi插拔模块，因此WiFi插拔模块还包括无操作延时进入极低功耗模式、或用手机或电脑设置WiFi插拔模块进入极低功耗模式，唤醒通过WiFi插拔模块中ESP-12的RST按键或拔出再插上。进一步的，所述微控制电器还设有电源开关按键及电源指示LED。进一步的，所述微控制电器的微控制器连接的驱动电路、检测电路，根据功能不同，有以下几类连接方式：(1)若微控制电器的负载电流需要有检测，并要通过WiFi插拔模块中ESP-12的ADC端口(采样0-3.3V)定量显示(在手机或电脑上)，优选的电流采样并转0-3.3V的电路如下：a、对负载供电的负端采样电流转电压电路，由运放、电流采样电阻R、电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3组成；负载供电的负端接电流采样电阻R的一端和电阻R0的一端，采样电阻R的另一端作实际负载供电的负端输出，电阻R0的另一端和电阻R3的一端同时接运放+输入端，电阻R3的另一端接+V，负载供电的负端还接电阻R1的一端，电阻R1的另一端和电阻R2的一端同时接运放-输入端，电阻R2的另一端接运放输出端，运放输出端即为与负载电流成正比的电压值，供ADC输入；调整电阻R2可使量程范围内的电压输出在0-3.3V中；调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种借WiFi插拔模块的微控制电器，其特征在于，主要由以微控制器MCU作控制的电器及配套的WiFi插拔模块组成，微控制电器启动工作前先通过配套的WiFi插拔模块，借助手机或电脑对其进行功能设置；以微控制器MCU作控制的电器包括用微控制器MCU作控制单元、适合微控制器MCU的驱动电路、及设有五芯插口供配套的WiFi插拔模块插上，实现用手机或电脑进行工作方式或参数设置、或调出查看或修改重设；配套的WiFi插拔模块是一种有封闭外壳的插拔模块，由ESP‑12WiFi模块、ESP‑12的RS串行口转USB编程连线接口及五芯插口构成，被设计成带五芯插口的插拔小部件，其中的ESP‑12WiFi模块的I2C(master)两线串行总线接口通过五芯插口同微控制器MCU的I2C(slave)连接，五芯插口的排列为：ADC、+、SCL、SDA、‑；所述配套WiFi插拔模块中的ESP‑12的ADC口用作显示检测(0‑3.3V)电压值；微控制器MCU中数据主动传手机或电脑采用(I2C)SCL上沿中断通知ESP‑12及HTML5+JS的SSE服务器推送技术；微控制器MCU具有1K以上的flash EEPROM，用来保存所设置的参数，断电不丢失；以微控制器MCU作控制的电器设有一个启动按键、若干个工作状态指示LED灯；启动按键操作包括短按(短于0.5秒)、长按(超过0.5秒)或逐次短按，结合看工作状态指示LED实现多功能选择启动；微控制器MCU的诸IO口分别同启动按键、工作状态指示LED灯连接；手机或电脑无线连接WiFi插拔模块采用WiFi直连(ESP‑12的AP/STATION)模式，ESP‑12WiFi模块包括HTTP服务，手机或电脑不用下载安装APP，只要浏览器访问196.168.4.1或196.168.x.x即可，其中196.168.x.x由无线路由器DHCP内定或指定；不涉及第三方网络服务，也不需要通外网连接；所述借WiFi插拔模块的微控制电器，用法如下：在微控制电器工作启动前，先用手机或电脑进行工作方式或参数设置，因此要插上配套的WiFi插拔模块；若首次连接，手机或电脑在无线网络设置中找ESP‑12、无密码或12345678，进行WIFI连接，连接成功后，打开浏览器访问196.168.4.1，进入操作界面后就可进行工作方式或参数设置；接着将当地的无线路由器WIFI连接名、密码置入配套的WiFi插拔模块中，使每次插上后其自动会连接当地的WIFI；设置成功后记下所用的(DHCP)IP地址(196.168.0.103)，此后手机或电脑无需再进无线网络设置中找ESP‑12连接，仍连原来的当地WIFI即可，当手机或电脑再要联机设置时，只要用浏览器访问记下的IP(DHCP)196.168.0.103即可；进入手机或电脑设置界面，有动态操作提示，包括直接测试效果或设置确认；设置满意后，拔掉WiFi插拔模块，以后的使用或启停工作只要按所述微控制电器上的启动按键、观察LED工作状态指示即可。...

【技术特征摘要】
1.一种借WiFi插拔模块的微控制电器，其特征在于，主要由以微控制器MCU作控制的电器及配套的WiFi插拔模块组成，微控制电器启动工作前先通过配套的WiFi插拔模块，借助手机或电脑对其进行功能设置；以微控制器MCU作控制的电器包括用微控制器MCU作控制单元、适合微控制器MCU的驱动电路、及设有五芯插口供配套的WiFi插拔模块插上，实现用手机或电脑进行工作方式或参数设置、或调出查看或修改重设；配套的WiFi插拔模块是一种有封闭外壳的插拔模块，由ESP-12WiFi模块、ESP-12的RS串行口转USB编程连线接口及五芯插口构成，被设计成带五芯插口的插拔小部件，其中的ESP-12WiFi模块的I2C(master)两线串行总线接口通过五芯插口同微控制器MCU的I2C(slave)连接，五芯插口的排列为：ADC、+、SCL、SDA、-；所述配套WiFi插拔模块中的ESP-12的ADC口用作显示检测(0-3.3V)电压值；微控制器MCU中数据主动传手机或电脑采用(I2C)SCL上沿中断通知ESP-12及HTML5+JS的SSE服务器推送技术；微控制器MCU具有1K以上的flashEEPROM，用来保存所设置的参数，断电不丢失；以微控制器MCU作控制的电器设有一个启动按键、若干个工作状态指示LED灯；启动按键操作包括短按(短于0.5秒)、长按(超过0.5秒)或逐次短按，结合看工作状态指示LED实现多功能选择启动；微控制器MCU的诸IO口分别同启动按键、工作状态指示LED灯连接；手机或电脑无线连接WiFi插拔模块采用WiFi直连(ESP-12的AP/STATION)模式，ESP-12WiFi模块包括HTTP服务，手机或电脑不用下载安装APP，只要浏览器访问196.168.4.1或196.168.x.x即可，其中196.168.x.x由无线路由器DHCP内定或指定；不涉及第三方网络服务，也不需要通外网连接；所述借WiFi插拔模块的微控制电器，用法如下：在微控制电器工作启动前，先用手机或电脑进行工作方式或参数设置，因此要插上配套的WiFi插拔模块；若首次连接，手机或电脑在无线网络设置中找ESP-12、无密码或12345678，进行WIFI连接，连接成功后，打开浏览器访问196.168.4.1，进入操作界面后就可进行工作方式或参数设置；接着将当地的无线路由器WIFI连接名、密码置入配套的WiFi插拔模块中，使每次插上后其自动会连接当地的WIFI；设置成功后记下所用的(DHCP)IP地址(196.168.0.103)，此后手机或电脑无需再进无线网络设置中找ESP-12连接，仍连原来的当地WIFI即可，当手机或电脑再要联机设置时，只要用浏览器访问记下的IP(DHCP)196.168.0.103即可；进入手机或电脑设置界面，有动态操作提示，包括直接测试效果或设置确认；设置满意后，拔掉WiFi插拔模块，以后的使用或启停工作只要按所述微控制电器上的启动按键、观察LED工作状态指示即可。2.根据权利要求1所述的一种借WiFi插拔模块的微控制电器，其特征在于，技术架构如下：将微控制电器中的微控制器多设计若干备选功能，具体启用哪个功能通过I2C接口字节命令设定，也就是将微控制器编程转移到对配套的ESP-12WiFi插拔模块的编程；ESP-12模块采用NODEMCU固件，其用LUA脚本语言编程，相对容易,特别是改写一些名词、数字、或去掉一些不用的功能，更直观方便，无需程序开发环境，有记事本就行，用户随时可联电脑刷入程序；在这样的技术环境下，通过提供充分的技术文档、脚本编程解说，包括HTML5+JS的SSE程序范例及I2C(master)两线串行总线接口以SCL上沿中断方式触发启动读字节的程序范例、I2C接口字节命令/参数格式及功能描述、单片机引脚功能及连接图，使用户能根据脚本程序改编出更适合自己的功能设置界面(HTML5)或适配更多的微控制电器；还包括提供网络云服务：用户在网上提出需求，网上传来脚本程序，用户自己把它刷入配套的WiFi插拔模块，然后用该配套的WiFi插拔模块联机，实现了个人满意的用手机或电脑设置微控制电器；所述配套的WiFi插拔模块通过其中ESP-12的RS串行口增设编程ESP-12所用的与电脑联机的USB连线接口，使其成为通用硬件，即：可编程WiFi转I2C(master)+ADC。3.根据权利要求1所述的一种借WiFi插拔模块的微控制电器，其特征在于，微控制器MCU常用STC15系列单片机，包括8脚封装，其中两个脚P3.3(SDA)、P3.4(SCL)作I2C从机(slave)通讯ESP-12WiFi模块的I2C(master)，P3.0、P3.1两个脚除留着编程时连接电脑外，平时P3.0作微控制电器上的启动按钮、P3.1作微控制电器上的LED工作状态指示灯，P3.2、P3.5控制输出，或P3.2红外发码学习记录。4.根据权利要求1所述的一种借WiFi插拔模块的微控制电器，其特征在于，对一些微小电流工作的微控制电器，其5V以下的供电驱不动ESP-12WiFi模块，此种WiFi插拔模块包括3.7V锂电池，及充电口或电源插头；用户会不即时拔掉WiFi插拔模块，因此WiFi插拔模块还包括无操作延时进入极低功耗模式、或用手机或电脑设置WiFi插拔模块进入极低功耗模式，唤醒通过WiFi插拔模块中ESP-12的RST按键或拔出再插上。5.根据权利要求1所述的一种借WiFi插拔模块的微控制电器，其特征在于，所述微控制电器还设有电源开关及电源指示LED。6.根据权利要求1所述的一种借WiFi插拔模块的微控制电器，其特征在于，所述微控制电器的微控制器连接的驱动电路、检测电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：金琦明，李承坤，金隐华，
申请(专利权)人：杭州合学教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33