《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。 | 8 | 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。