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2025-03-16 10:00

物联网实训台家电控制实验

  家电控制

家电控制即实现智能家电,在上个世纪80年代就有成熟理论。所谓智能家电,是以住宅为平台,利用各种技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。无疑,智能家居将在未来极大的改变人类的生活方式。对家居企业而言,如何搭建互动平台,更快的实现家电智能化仍然是要克服的问题。但未来,家电智能化依然是不可逆转的趋势
 
【学习目标】
·     了解家电控制几个基本用电器。
·     了解家电控制各种家电的控制方法。
·     熟练掌握各家电控制程序编写规范,使用控制。
 

3.1     LED电灯

本教材所学用的LED电灯具AC/DC交流直流通用,广泛用于工业工作照明灯。太阳能灯具光源,冷库、地下室,工矿、车船、夜市地摊电瓶灯,应急照明,楼房改造等低压场所照明,具有高光效、长寿命、低能耗、强散热的特点

3.1.1        电灯参数


表3-1 LED电灯选型参数表

图3-2  LED电灯实物图

3.1.2        硬件连接

         
    图3-3 LED电灯灯座                图3-4 LED电灯实物接线图
 

  线色 说明
电源 红色(12V) 电源正(12V)
黑色(GND) 电源负(GND)
通信 黄色(S1) KO(继电器输出)
绿色(S2) GND
 

 

3.2     电视机

电视机是指根据人眼的视觉暂留特性和视觉心理,利用电子技术传送活动的图像画面和音频信号的设备,即电视接收机。也是重要的广播和视频通信工具。
本教材所用的特丽屏10寸电视机,特丽屏是经过“激光分子聚合技术”处理的硅氧基板,使得光线透过率较高,所以在同样亮度的情况下,可以用光强度较弱的冷阴极管,以减少耗电。
 

3.2.1        电视机参数


图3-5  电视机参数表

图3-6  电视机实物图

3.2.2        硬件连接


图3-7  电视机实物接线图
 

  线色 说明
电源 红色(12V) 电源正(12V)
黑色(GND) 电源负(GND)
通信 黄色(S1) KO(继电器输出)
绿色(S2) GND
 

3.2.3        通讯协议

 
 
 
 

3.2.4        示例程序

/******************************************************************************
** 函数名称 : Handle_Zigbee
** 输入参数 : 无
** 输出参数 : 无
** 功能描述 : Zigbee 数据处理
** 全局变量 : 无
*******************************************************************************/
void Handle_Zigbee()
{
    if(Zigbee.Flag==0x01)
    {
Zigbee.Flag=0x00;
Zigbee.RxCount=0x00;
LED_TURN_ON(100);
if((Zigbee.RxBuff[0]==0xAA)&&(Zigbee.RxBuff[3]==0x55))
{
         if(Zigbee.RxBuff[1]==0x01)//电视
         {
                 if(Zigbee.RxBuff[2]==0x01)//打开电视
                 {
                          KO_ON;
                 }
                 else//关闭电视
                 {
                          KO_OFF;
                 }
         }
}
    }
}
 
 

3.3     电动窗帘

电动窗帘是通过电机驱动无线对窗帘的操控的方式。直流电机一般采用内置或外置电源变压器,安全低能耗,运作时间长电机也不发热,为国际标准。且驱动功率一般较大,能负载的布帘可以达到40-100公斤,噪音比较小,特别是负载后比空转声音更小,另外其控制电路比较简单,一般都是内置接收器,不需要单独外接接收器。交流电机驱动方式可直接使用220V电源,控制电路比较复杂,一般都需外接接收器,且不太安全;虽驱动功率较大,但电机容易发热而影响使用寿命。

3.3.1        窗帘电机参数

本教材所用电机为模拟实际窗帘使用,选用的是直流微型二相四线步进电机,并为其设计了一组滑台和丝杆来模拟窗帘的实际运动过程。
 

电机参数
电压 DC5V-12V
电流 0.1-0.3A
电机直径 15mm
电机长度 11.4mm
丝杆长度 74mm
滑台总长度 91.2mm
滑块行程 55mm
步距角 18 DEG(20脉冲转一周)
螺距 3mm
最快移动速度 200mm/min
 
 

3.3.2        硬件连接

          
图3-8  微型步进电机实物图             图3-9  微型步进电机实物接线图
 

  线色 说明
电源 红色 电源正(12V)
黑色 电源负
通信 黄色 IO1
绿色 IO2
 
 

3.3.3        通讯协议

 
 

3.3.4        示例程序

电动窗帘步进电机控制示例程序如下:
/******************************************************************************
** 函数名称 : Handle_Zigbee
** 输入参数 : 无
** 输出参数 : 无
** 功能描述 : Zigbee 数据处理
** 全局变量 : 无
*******************************************************************************/
void Handle_Zigbee()
{
    uint16_t i;
    if(Zigbee.Flag==0x01)
    {
Zigbee.Flag=0x00;
Zigbee.RxCount=0x00;
LED_TURN_ON(100);
if((Zigbee.RxBuff[0]==0xAA)&&(Zigbee.RxBuff[3]==0x55))
{
         if(Zigbee.RxBuff[1]==0x05)//窗帘
         {
                 if(Zigbee.RxBuff[2]==0x01)//打开窗帘
                 {
                           DIR_H;
                          for(i=0;i<350;i++)
                          {
                                  CP_H;
                                  delay_ms(3);
                                  CP_L;
                                  delay_ms(3);
                          }
                 }
                 else//关闭窗帘
                 {
                          DIR_L;
                          for(i=0;i<350;i++)
                          {
                                   CP_H;
                                  delay_ms(3);
                                  CP_L;
                                  delay_ms(3);
                          }
                 }
         }
}
      }
}

3.4     风扇

风扇,指热天借以生风取凉的用具。电风扇是用电驱动产生气流的装置,内配置的扇子通电后,进行转动,化成自然风达到凉爽的效果。

3.4.1        风扇参数

本教材使用7025静音散热风扇来模拟真实场景中电风扇。

表3-9  7025风扇参数表

3.4.2        硬件连接

          
            表3-10 7025风扇实物图            表3-11  7025风扇实物接线图
 

  线色 说明
电源 红色(12V) 电源正(12V)
黑色(GND) 电源负(GND)
通信 黄色(S1) KO(继电器输出)
绿色(S2) GND
 
 

3.4.3        通讯协议