怎樣構(gòu)建壓控電源并將其連接到RIOTOUS以創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)控制的電源

電源是非常有用的測試設(shè)備，但是大多數(shù)（如果不是全部）都是手動(dòng)控制的。在這個(gè)Maker Pro項(xiàng)目中，我們將RIOTOUS與電壓控制電源相結(jié)合，以創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)控制的電源。

工作原理：硬件

RIOTOUS電源的硬件有兩個(gè)主要方面：

基于LM317的可變線性穩(wěn)壓器

設(shè)置LM317輸出電壓的PWM發(fā)生器

LM317是一款線性穩(wěn)壓器，具有三個(gè)引腳：VIN，VOUT和ADJ。 VIN和VOUT引腳分別用于電壓輸入和電壓輸出，ADJ引腳代表“調(diào)整”，用于調(diào)節(jié)電壓輸出。

如果使用下面的電路對于LM317，輸出電壓在下面的等式中給出。

然而，事實(shí)證明，如果反饋電阻R1留在原位并且R2被電壓源替換，則LM317的輸出電壓比輸入電壓高約1.3V。因此，如果我們可以從PIC16F1825創(chuàng)建可變電壓，我們應(yīng)該能夠控制LM317輸出。 PIC16F1825具有可用于產(chǎn)生可變電壓源的DAC，但這是一個(gè)5位DAC，因此只有32種可能的電壓。相反，我們將使用平滑的PWM源來創(chuàng)建一個(gè)電壓源，其幅度由PWM信號的占空比控制。

使用PIC16F1825的PWM信號存在一個(gè)問題，是PWM信號的最大輸出電壓是PIC的電源電壓。因此，我們可以從LM317中獲得的最大電壓為3.3V + 1.3V = 4.6V。要解決這個(gè)問題，請使用運(yùn)算放大器，將PWM信號的輸出電壓乘以10，這樣可以實(shí)現(xiàn)1.3V至34.7V的電壓范圍。

工作原理：軟件

客戶端（RIOTOUS-powered PIC）通過配置IO端口，內(nèi)部振蕩器和RIOTOUS框架來啟動(dòng)。完成此操作后，將啟用中斷，然后微控制器嘗試連接到指定的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。連接后，系統(tǒng)會(huì)嘗試連接到服務(wù)器，一旦建立成功連接，就會(huì)執(zhí)行主while循環(huán)。

在此循環(huán)中，代碼首先檢查服務(wù)器是否有發(fā)送數(shù)據(jù)以調(diào)整占空比，如果有，則將輸入占空比字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)，然后轉(zhuǎn)移到占空比變量。一旦處理了輸入數(shù)據(jù)，PIC就會(huì)運(yùn)行PWN生成代碼。雖然PIC確實(shí)有一個(gè)板載PWM模塊，但是嘗試使其工作時(shí)會(huì)引起很多麻煩（特別是當(dāng)CCP1使用ESP引腳所需的RX引腳時(shí)）。因此，PWM信號是在代碼中生成的，并且實(shí)現(xiàn)起來非常簡單。

在主循環(huán)的每次迭代中，計(jì)數(shù)器變量遞增，并將該值與周期變量進(jìn)行比較。如果定時(shí)器超過了周期變量，則重置定時(shí)器。如果定時(shí)器值低于占空比值，則PIC將PWM引腳設(shè)置為1，否則將其設(shè)置為0.

服務(wù)器程序是使用VB.net編寫的，包含一個(gè)簡單的表單應(yīng)用程序，一個(gè)用于啟用服務(wù)器的按鈕，一個(gè)用于設(shè)置電壓的按鈕，以及一個(gè)允許用戶選擇所需輸出電壓的滑塊。加載時(shí)，表單應(yīng)用程序初始化RIOTOUS服務(wù)器，當(dāng)單擊按鈕Start Server時(shí)，使用端口333在機(jī)器的IP地址上啟動(dòng)RIOTOUS服務(wù)器。表單中包含一個(gè)計(jì)時(shí)器作為程序自動(dòng)收報(bào)機(jī)。檢查RIOTOUS事件，但由于我們的客戶端不向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，因此不需要此自動(dòng)收報(bào)機(jī)。調(diào)整水平條時(shí)，“電壓標(biāo)簽”將更改為顯示水平條表示的電壓，按下“設(shè)置電壓”按鈕后，服務(wù)器會(huì)將新的占空比發(fā)送給PIC。

構(gòu)造

這個(gè)項(xiàng)目可以使用許多不同的技術(shù)構(gòu)建，包括條形板，面包板，矩陣板和定制PCB。對于這個(gè)項(xiàng)目，我選擇使用面包板制作電路，但這確實(shí)提供了一兩個(gè)挑戰(zhàn)。首先，該項(xiàng)目不適合一個(gè)小面包板，因此需要將兩個(gè)連接在一起。其次，ESP-01不是面包板友好的。因此，需要一個(gè)適配器來使ESP-01與面包板一起工作，這是通過使用一小塊條形板和一些頭來實(shí)現(xiàn)的。

雖然這個(gè)項(xiàng)目沒有提供電源所需的其他功能，例如整流和輸出顯示，但它顯示了一個(gè)概念證據(jù)，即RIOTOUS和ESP8266可以用來制作任何互聯(lián)網(wǎng)控制的東西。如果添加其他組件，包括變壓器，電源連接，大型平滑電容器和各種其他電源組件，那么這個(gè)項(xiàng)目很快就可以成為功能齊全的物聯(lián)網(wǎng)電源！