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智能点火器——安全燃放烟花

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本帖最后由云天于 2022-2-8 16:06 编辑

美丽却危险

爆竹声声辞旧岁

焰火花里贺新年

过年燃放烟花爆竹

是我国一项历史悠久的传统

随着年味越来越浓

在人们燃放烟花爆竹时

被炸伤的新闻却时有发生

我们该如何避免悲剧发生？

过年燃放烟花爆竹寓意着幸福美好，但根据每年医院的报告，每年过年都有很多人因为燃放烟花爆竹而受伤，轻则受一些皮外伤之苦，重则炸断手指，炸伤眼睛，炸成耳聋等，造成终身性的残疾，更甚者可能造成死亡。

今天这个项目，智能点火器，可安全燃放烟花爆竹。实现手机遥控，远程点火。

【主控硬件】
主控使用“FireBeetle Board ESP32-E（Arduino开发板）”，FireBeetle ESP32-E是一款基于ESP-WROOM-32E双核芯片的主控板，它专为IoT设计。
它支持WIFI和蓝牙双模通信并具有体积小巧、超低功耗、板载充电电路、接口易用等特性。可灵活的用于家庭物联网改装、工业物联网改装、可穿戴设备等等。

Arduino IDE 编译环境配置参考：DFR0654_FireBeetle_Board_ESP32_E (dfrobot.com.cn)

（引脚布局图）

【FireBeetle 2：Gravity IO扩展板】

这是一款专为FireBeetle 2系列提供的Gravity IO扩展板，它提供数字端口、模拟端口、I2C端口、UART端口和SPI端口，并且提供了电源输入排线座方便接入外部电源，EN排针方便关闭主板供电，无需焊接，即可使用上千种Gravity模块。

【脉冲高压包逆变器】

点火执行器：直流高压模块电弧发生器

我用的这个（好像是，记不清了）是从强光手电上拆下来的，当时不知是什么，今天看了某宝的产品介绍，才知道。
1、输入端输入DC3.7V-6V电压后可在输出端得到几万伏左右的直流高压。因产生的不是高温电弧，点纸不行，但我认为点燃爆竹引信应该没问题。
2、模块分输入端和输出端，红绿线是输入端，红正绿负，输出端是两根一样颜色的高压线，输入端接电池就可以产生高压电弧。
3、输入电源：可以使用单节3.7V锂电池或两节并联，如18650电池，闲置的手机电池（要去掉保护板，建议容量在2000mAh以上）
4、高压模块应避免高压空载时通电使用，通电前必须调整好高压线端合适距离，高压线拉弧距离与使用的电池电压及容量成正比。
5、测试电弧距离时要由短向长实验，通电时严禁超出最长拉弧距离，由于高压能量无法释放，极易损坏模块。
6、模块的功率大，内部不宜散热，故不可长时间工作，一般10秒内是没问题的。

【电磁继电器】

电弧发生器通过一节3.7V锂电池供电，通过电磁继电器控制通电电路通断。

因FireBeetle ESP32-E物理GPIO引脚，所有的逻辑电平均为3.3V。所以我选的这个继电器模块专为低压主控器设计，可以稳定工作在3V供电场景下。

数字继电器模块采用优质继电器，最高可承受10A大电流，使用寿命可达100万次。板载一个红色的LED工作状态指示灯，当常开触点闭合时，LED点亮；常开触点断开时，LED熄灭。接线端设有常开触点接口 (NO) 和常闭触点接口 (NC)，方便扩展使用。模块采用Gravity-3Pin接口，即插即用，无需焊接，非常方便。

【主控电源】

某宝5元红包免费购买（包邮），带手电功能，避免广告嫌疑，未拍商标。

【全景图】

整理之后：

根据“引脚布局图”可知，程序中如使用 2引脚对应扩展板上的D9引脚，所以电磁继电器接在D9引脚上。

【主控程序】

程序中FireBeetle Board ESP32-E自开热点WIFI，供客户端连接。


/*
  WiFiAccessPoint.ino creates a WiFi access point and provides a web server on it.

  Steps:
  1. Connect to the access point "yourAp"
  2. Point your web browser to http://192.168.4.1/H to turn the LED on or http://192.168.4.1/L to turn it off
     OR
     Run raw TCP "GET /H" and "GET /L" on PuTTY terminal with 192.168.4.1 as IP address and 80 as port

  Created for arduino-esp32 on 04 July, 2018
  by Elochukwu Ifediora (fedy0)
*/

#include <WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <WiFiAP.h>

#define LED_BUILTIN 2   // Set the GPIO pin where you connected your test LED or comment this line out if your dev board has a built-in LED

// Set these to your desired credentials.
const char *ssid = "yuntian";
const char *password = "yuntian123";

WiFiServer server(80);


void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

  Serial.begin(115200);
  Serial.println();
  Serial.println("Configuring access point...");

  // You can remove the password parameter if you want the AP to be open.
  WiFi.softAP(ssid, password);
  IPAddress myIP = WiFi.softAPIP();
  Serial.print("AP IP address: ");
  Serial.println(myIP);
  server.begin();

  Serial.println("Server started");
}

void loop() {
  WiFiClient client = server.available();   // listen for incoming clients

  if (client) {                             // if you get a client,
    Serial.println("New Client.");           // print a message out the serial port
    String currentLine = "";                // make a String to hold incoming data from the client
    while (client.connected()) {            // loop while the client's connected
      if (client.available()) {             // if there's bytes to read from the client,
        char c = client.read();             // read a byte, then
        Serial.write(c);                    // print it out the serial monitor
        if (c == '\n') {                    // if the byte is a newline character

          // if the current line is blank, you got two newline characters in a row.
          // that's the end of the client HTTP request, so send a response:
          if (currentLine.length() == 0) {
            // HTTP headers always start with a response code (e.g. HTTP/1.1 200 OK)
            // and a content-type so the client knows what's coming, then a blank line:
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");
            client.println();

            // the content of the HTTP response follows the header:
            client.print("Click <a href="/H">here</a> to turn ON the LED.<br>");
            client.print("Click <a href="/L">here</a> to turn OFF the LED.<br>");

            // The HTTP response ends with another blank line:
            client.println();
            // break out of the while loop:
            break;
          } else {    // if you got a newline, then clear currentLine:
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {  // if you got anything else but a carriage return character,
          currentLine += c;      // add it to the end of the currentLine
        }

        // Check to see if the client request was "GET /H" or "GET /L":
        if (currentLine.endsWith("GET /H")) {
          digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);               // GET /H turns the LED on
          delay(1000);
          digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
        }
        //if (currentLine.endsWith("GET /L")) {
         // digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);                // GET /L turns the LED off
        //}
      }
    }
    // close the connection:
    client.stop();
    Serial.println("Client Disconnected.");
  }
}
复制代码

程序根据例程改写，其它无改动，仅修改，当收到“GET/H”，设置引脚2高电平，等待一秒后，设置引脚2低电平。使得“电弧发生器”放电一秒。（"GET/L"注释掉）

       // Check to see if the client request was "GET /H" or "GET /L":
       if (currentLine.endsWith("GET /H")) {
         digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);               // GET /H turns the LED on
         delay(1000);
         digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
       }
       //if (currentLine.endsWith("GET /L")) {
        // digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);                // GET /L turns the LED off
       //}
复制代码

【APP Inventor2程序】

界面设计