第2章硬件平台选型

硬件平台选型：主控芯片对比、传感器选型与电源模块设计

做智能照明系统，第一步就是选主控。这就像盖房子打地基，选错了后面全得推倒重来。我这些年折腾过不少方案，今天就把ESP32、STM32、Arduino这三家的底细给你掰扯清楚。

先看一张对比表，心里有个底：

特性	ESP32	STM32	Arduino (Uno/Nano)
核心架构	Xtensa LX6 双核	ARM Cortex-M 系列	ATmega328P (8位AVR)
主频	240MHz	72MHz~480MHz	16MHz
WiFi/蓝牙	内置双模	需外挂模块	需外挂模块
RAM	520KB SRAM	20KB~1MB	2KB
Flash	4MB~16MB	64KB~2MB	32KB
ADC精度	12位	12位/16位	10位
开发难度	中等	较高	低
典型价格	15~30元	10~80元	20~40元

ESP32——我个人最推荐做智能照明的主控。为什么？它自带WiFi和蓝牙，省掉一个通信模块的钱和空间。240MHz双核跑起来，同时处理PWM调光和MQTT协议栈，一点不卡。我在一个酒店项目里用过ESP32控制200路灯光，稳得很。

STM32——如果你要做工业级产品，比如楼宇照明系统，那STM32是首选。它的定时器资源丰富，做高精度PWM调光（16位分辨率）很轻松。但要注意，STM32本身没有无线功能，你得外接ESP8266或蓝牙模块。嗯，这会让BOM成本上去不少。

Arduino——说实话，Arduino更适合原型验证。它的ATmega328P只有2KB RAM，跑个稍微复杂的调光算法就捉襟见肘了。我刚开始学嵌入式时就用Arduino，但做产品？还是算了。

我的建议：个人项目或小批量产品，无脑选ESP32。工业级大批量，选STM32。教学演示，Arduino够用。

智能照明要感知环境，传感器就是它的眼睛和皮肤。选错了，灯该亮时不亮，不该亮时瞎亮。

用来检测环境亮度，自动调节灯光。常见的有两种：

避坑指南：我曾经把LDR装在灯罩旁边，结果灯一开，传感器检测到亮度高，又把灯调暗了——死循环！记住，光敏传感器要远离光源，或者加遮光罩。

用来检测是否有人，实现人来灯亮、人走灯灭。HC-SR501是经典款，但要注意：

更高级的方案是用毫米波雷达传感器（如LD2410），能检测微动和静止人体。不过价格贵一些，看预算选吧。

智能照明里，温湿度主要用来做联动——比如夏天温度高时，灯光色温调冷一点。DHT11和DHT22是入门选择：

如果要求更高，上SHT30或BME280，I2C接口，精度和稳定性都好很多。

电源是智能照明最容易出问题的地方。你想想看，灯控板装在吊顶里，坏了拆都难拆。所以电源设计一定要稳。

我个人习惯用非隔离BUCK方案，比如HLK-PM01模块，220V转5V，体积小，效率高。但要注意——非隔离意味着整个电路板都带电！外壳必须做绝缘处理。我在一个原型机上没注意，手摸到GND被电了一下，麻得很。

警告：如果产品要通过3C或CE认证，必须用隔离电源。非隔离方案只适合自己DIY或内部项目。

一个典型的智能照明节点：

总功耗大约100mA左右。如果用阻容降压，100mA已经是极限了，所以还是老老实实上BUCK吧。

我的经验：设计电源时留出30%余量。比如计算需要100mA，就按130mA设计。别问我为什么——有一次我算得刚刚好，结果加了个LED指示灯，系统就重启了。

好了，硬件平台选型这块就聊到这儿。下一章我们开始画原理图，把ESP32、传感器和电源模块连起来。到时候我会把每个引脚的连接细节都讲清楚，包括那些容易踩的坑。