# 一、項目需求
目前市面上電控鎖主要分兩大類,一類是通過wifi聯網的家用門鎖,一類是刷卡或指紋等方式開鎖的辦公室用門鎖。本項目注重于宿舍場景下的開鎖,通過2G聯網下發開鎖指令和上報事件。通過手機小程序可以實現遠程開鎖、開鎖權限分享、查看開鎖日志等功能。
# 二、技術規劃
## 1、硬件端
硬件使用上海合宙的Air202模塊,使用lua語言編程。供電使用5-12V寬電壓,板載DC-DC降壓
穩壓電路,將輸入電源轉換至4.2V供模塊使用。降壓穩壓芯片使用合宙公司建議的JW5033芯片。
## 2、云平臺
云平臺使用阿里云的
物聯網平臺作為IOT設備接入平臺,使用Mysql數據庫存儲權限數據、設備日志等信息,使用函數計算處理信息流。當手機設備發送開鎖請求時,先到達API網關,網關調用函數計算,進行鑒權、驗證無誤后將開鎖指令發送到物聯網平臺。將業務層與接入層相分離可以大大提高設備工作穩定性,提高大并發大連接場景下的消息吞吐量。
## 3、手機端
手機端使用Uni-APP框架開發,使用Vue語言,可以運行在微信小程序、QQ小程序等環境中,降低了多平臺移植難度。手機端使用HTTPS請求設備列表等數據,使用MQTT建立與物聯網平臺的連接,實現手機端到設備端的雙向通信。
# 三、項目設計
# 四、BUG之路
## V1
按最初的構想,最開始計劃使用Air202+
直流電機方案,通過直流
電機驅動門鎖旋鈕進行旋轉,從而開門。
![1596633081373.jpg]

焊接好調試發現此版本有以下幾個問題:
①沒有板載電機
驅動芯片,需要外掛L298N驅動模塊,體積較大,且L298N適用于驅動雙路電機,有點大材小用。
②板子體積略大,所有元件都在一面。
## V2
基于以上問題,將A4950ELJTR-T芯片畫入板子,將SIM卡座及其外圍電路移至板子底層(主要考慮到使用的是內置卡方案,保留SIM卡座是考慮到擴展性,正常SMT只貼正面即可,降低成本)。打樣,焊接,調試如下圖
![1596633128959.jpg]

實際安裝調試發現:機械傳動部分不可靠。因為要靠電機驅動旋鈕,要選低轉速、大扭矩的。綜合性價比考慮,最終選擇了一款12V 40r/min的電機,實際測試發現有以下兩個問題:
①電機法蘭盤與門鎖旋鈕間傳動不可靠。嘗試了風箏線、釣魚線、鐵絲等,都有或多或少的問題。傳動材質太硬會阻礙開門,太軟會導致線材打結。
②電機正轉開門時,阻力大,轉速慢;反轉恢復時,阻力小,轉速慢。當執行開門操作時,先正轉后反轉,很難回到上一次的位置,導致執行數次開門操作后需要手動校正,實用性不高。
## V3
由于手里沒有3D打印機,淘寶打樣很難快速反復調試。綜合時間成本考慮,最終決定換一個電控鎖,于是開始了硬件大改造。
首先拆掉原來的門鎖
![1596633159680.jpg]

然后打磨一下門框(兩個鎖的鎖舌高度不同)
![1596633169516.jpg]

安裝新鎖
![1596633179688.jpg]

焊接新板子
![1596633196529.jpg]

(焊接之后調試了很久才發現有一處網絡沒有上,手動飛線)
![1596633215158.jpg]

(Air202太貴了,從以前的板子上拆一個下來)

V2與V3尺寸對比
![1596633237750.jpg]

對比V2版本,V3主要有以下改動
1、固件燒寫接口由插針改為觸電
2、增加了12V供電口,給電控鎖用
3、去掉了電機驅動芯片及其外圍電路,將一路IO口通過三極管上拉到12V為電控鎖提供開鎖信號
4、縮小PCB尺寸,使其能夠塞進電控鎖
(這里放一個最終成功的照片&視頻)
# 五、未來規劃
至此,通過2G實現的主要技術路線已經跑通,未來可通過以下幾個方面進行提升:
## 1、適配更多傳感器
## 2、適配更多的聯網方式
目前使用的聯網方式為2G,主要優勢是成本低,但其帶寬速率也較低,功耗較高,且2G即將退網。綜合目前網絡覆蓋率考慮,后期可以增加4G和wifi聯網,覆蓋更多應用場景。4G可以選用合宙724G,該模塊使用Cat聯網,尺寸小、功耗低、帶寬高,不僅可以用于數據采集、控制,還可用于一些低碼率視頻場景。