《智能家居戒指控制器个人开发任务表》

以下是为您优化的 个人独立开发任务计划表(Excel 版核心内容),聚焦技术实现,去除市场 / 众筹相关任务,按阶段划分可执行任务:

《智能家居戒指控制器个人开发任务表》

 

阶段

任务编号

任务名称

详细说明

耗时(天)

交付物

工具 / 资源

一、基础准备

1-1

环境搭建

安装开发工具:Arduino IDE、VS Code、Figma、Altium Designer;申请开源库权限(如 Nordic SDK、IRremoteESP8266)。

2

开发环境就绪

电脑、开源软件

 

1-2

资料收集

下载传感器 datasheet(BMI160/MPU6050)、主控芯片手册(nRF52832/ESP32-C3),整理参考设计方案。

1

技术资料包(PDF / 链接)

浏览器、云存储

二、硬件设计

2-1

戒指本体电路设计

绘制戒指 PCB 原理图:集成陀螺仪(BMI160)、主控(nRF52832)、蓝牙、触摸按钮、LED;生成 BOM 表(元器件清单)。

5

原理图(PDF)、BOM 表(Excel)

Altium Designer

 

2-2

充电仓与服务器电路设计

设计充电仓无线充电模块(Qi 协议)、服务器 ESP32-C3 电路(含红外发射、蓝牙天线),确保低功耗布局。

4

电路图(PDF)、PCB 布局文件

Altium Designer

 

2-3

结构设计与手板打样

用 FreeCAD 设计戒指三维模型(方块 + 不闭环圆环),材质选硅胶;联系淘宝手板厂打样(预算约 $200)。

7

3D 模型(STL)、手板样品(1 个)

FreeCAD、手板加工服务

 

2-4

元器件采购

在 JLCPCB 采购 PCB 板,从 Digikey 采购传感器、芯片等(预算 $300),到货后测试陀螺仪噪声、蓝牙传输距离。

5(含物流)

元器件套装、测试记录

电商平台、万用表

三、软件设计

3-1

戒指固件架构开发

基于 nRF52 SDK 开发:实现陀螺仪数据采集(100Hz)、触摸按钮唤醒 / 休眠、蓝牙 BLE 通信(自定义协议:陀螺仪数据打包发送)。

10

戒指固件代码(GitHub 仓库)

VS Code、nRF52 开发板

 

3-2

服务器固件与 Web 开发

用 ESP-IDF 开发服务器:实现 WiFi 配网、红外码库管理(预存常用家电码)、蓝牙网关;用 React.js 开发 Web 界面(设备管理、手势录制)。

15

服务器固件(bin 文件)、Web 端代码

VS Code、ESP32 开发板

 

3-3

手势算法实现

用 Python 实现卡尔曼滤波(融合陀螺仪数据)、DTW 手势匹配算法,导出 C 语言版本嵌入戒指固件。

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算法代码库、测试脚本

Python、MATLAB(可选)

四、开发与联调

4-1

戒指硬件焊接与调试

焊接戒指 PCB,调试传感器驱动(I2C 通信)、触摸按钮逻辑,测试电池续航(目标:待机 48 小时)。

3

可运行戒指样机(1 台)

焊台、示波器

 

4-2

服务器硬件组装与调试

组装服务器 PCB,测试红外发射(控制电视开关机)、蓝牙连接智能插座,验证 WiFi 配网稳定性。

2

可运行服务器样机(1 台)

烙铁、红外测试仪

 

4-3

系统联调

戒指与服务器配对,测试手势→指令链路(如上下滑动调节空调温度),优化延迟(目标:<200ms)。

5

联调日志、问题清单

抓包工具(如 Wireshark)

五、测试与优化

5-1

硬件自测

测试戒指防水(IP67:浸水 30 分钟)、充电仓充电效率(2 小时充满)、服务器 7×24 小时运行稳定性。

3

硬件测试报告(Word)

防水测试箱、功率计

 

5-2

功能自测

验证手势识别准确率(≥90%)、指令匹配延迟(用秒表计时)、兼容 3 种以上家电(空调 / 电视 / 风扇)。

4

功能测试记录

家用智能设备

 

5-3

固件优化

根据测试结果调整手势算法阈值(如提高慢速手势识别灵敏度),更新戒指 / 服务器固件。

3

优化后固件(bin 文件)

代码调试工具

六、成果整理

6-1

文档汇总

整理技术文档:原理图、代码注释、测试报告;撰写用户手册(基础操作指南、手势配置说明)。

3

技术文档包、用户手册(PDF)

Word、Markdown

 

6-2

演示视频制作

录制功能演示视频:手势控制热水器预热、切换歌曲、开关窗帘,上传至 YouTube/B 站(可选)。

1

演示视频(MP4)

剪辑软件(如剪映)

关键调整说明

1. 去商业化任务

移除市场调研、众筹、电商运营等任务,聚焦技术实现(硬件设计→开发→测试→文档)。

合规认证、供应链管理等暂不考虑,优先实现核心功能(手势控制家电)。

1. 个人开发适配

合并团队分工任务,所有任务负责人统一为 “个人”,耗时延长(如原团队 5 天的任务,个人需 10 天)。

简化测试环节:用户体验测试改为自我测试,硬件打样仅 1 套,降低成本。

1. 时间规划

总周期:约 60 天(原团队 12 周→个人约 8-10 周),预留缓冲时间应对技术难点。

并行任务:如硬件焊接与软件调试可交叉进行,提高效率。

1. 资源简化

硬件工具:用开源软件(FreeCAD 替代专业 3D 设计)、低成本开发板(如 nRF52832 开发套件约 $50)。

预算:控制在1000内(硬件采购500 + 打样200+其他300)。

执行建议

1. 每日计划

上午:硬件设计 / 焊接(2-3 小时)

下午:软件编码 / 调试(3-4 小时)

晚上:文档整理 / 问题复盘(1-2 小时)

1. 关键里程碑

第 15 天:完成戒指 / 服务器电路设计,启动 PCB 打样。

第 30 天:戒指固件初步运行,能发送陀螺仪数据至服务器。

第 45 天:实现第一个手势控制功能(如挥手开空调)。

第 60 天:完成所有自测,生成可演示的完整系统。

1. 风险应对

传感器驱动问题:参考开源库(如 MPU6050 Arduino 库),在论坛(Arduino Forum)求助。

蓝牙通信延迟:优先使用成熟协议(BLE 5.2),减少数据传输量(仅发送关键特征值)。

此计划表聚焦核心技术实现,适合个人开发者按步骤推进,可根据实际进度灵活调整每日任务量。