基于arduino單片機(jī)的智能家居設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-16 13:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光。假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的,那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心(這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近)捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。 理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長(zhǎng)λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度Eg有關(guān)，即λ≈1240/Eg(mm)式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產(chǎn)生可見光(波長(zhǎng)在380nm紫光~780nm紅光)，~。比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)的光為紅外光?，F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成本、價(jià)格很高，使用不普遍。216。 LED的應(yīng)用由于發(fā)光二極管的顏色、尺寸、形狀、發(fā)光強(qiáng)度及透明情況等不同，所以使用發(fā)光二極管時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行恰當(dāng)選擇。由于發(fā)光二極管具有最大正向電流IFm、最大反向電壓VRm的限制，使用時(shí)，應(yīng)保證不超過此值。為安全起見。應(yīng)讓可能出現(xiàn)的反向電壓VR0。6VRm。LED被廣泛用于種電子儀器和電子設(shè)備中,可作為電源指示燈、電平指示或微光源之用。紅外發(fā)光管常被用于電視機(jī)、錄像機(jī)等的遙控器中。在連接電路時(shí)，首先應(yīng)正確區(qū)分LED的正負(fù)極，避免正負(fù)極戒飯導(dǎo)致無法使用甚至燒壞元件。LED的兩只引腳中，長(zhǎng)的一根為正極，短的一根為負(fù)極，連接電路時(shí)，正極接一個(gè)220Ω的電阻，電阻另一端接單片機(jī)的數(shù)字I/O口，負(fù)極接地。本設(shè)計(jì)中，采用普通的直流電機(jī)帶動(dòng)扇葉來模擬實(shí)際場(chǎng)景中的風(fēng)扇。直流風(fēng)扇的兩個(gè)接線端不分正負(fù)，一端接地，另一端接單片機(jī)數(shù)字I/O口即可，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，通過程序控制輸出到電機(jī)的電壓不同來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)溫度變化和預(yù)設(shè)參數(shù)改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的目的。根據(jù)上述各模塊的硬件設(shè)計(jì)，最后做出的實(shí)物圖如下： 模擬智能家居硬件實(shí)物圖167。4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)檢測(cè)端由單片機(jī)、光照檢測(cè)模塊、溫濕度檢測(cè)模塊和無線通信模塊組成，相應(yīng)的程序包括光照檢測(cè)程序、溫濕度檢測(cè)程序和無線通信程序，部分程序如下圖所示，完整的程序在附錄中。 檢測(cè)端部分程序 控制端程序設(shè)計(jì)控制端由單片機(jī)、液晶顯示模塊、電燈模塊、風(fēng)扇模塊和無線通信模塊組成，相應(yīng)的程序包括無線接收程序、串口通信程序、顯示程序、風(fēng)扇和電燈控制程序，部分程序如下圖所示，完整的程序在附錄中。167。5總結(jié)本次設(shè)計(jì)的模擬智能家居系統(tǒng)滿足了所有的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，完成了對(duì)溫濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和現(xiàn)實(shí)，得到的最終結(jié)果誤差也在要求的范圍之內(nèi)，而且完成了根據(jù)光照強(qiáng)度變化、溫度變化和預(yù)設(shè)參數(shù)對(duì)電燈和風(fēng)扇進(jìn)行智能控制的任務(wù)，取得了令人滿意的成果。通過本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)基于單片機(jī)的智能控制有了更多的了解和掌握，在科技飛速發(fā)展的今天，科技意味著第一生產(chǎn)力，機(jī)器智能正在越來越多的方面取代人工操作，作為智能控制在工業(yè)應(yīng)用的代表性成果，它結(jié)合了程序調(diào)控，提供了定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、步進(jìn)控制以及數(shù)據(jù)處理等多種功能，具有人工作業(yè)無法比擬的優(yōu)越性和精確性。隨著科技的發(fā)展，基于單片機(jī)的智能控制功能也會(huì)不斷擴(kuò)大，各項(xiàng)性能也將不斷提高。參考文獻(xiàn)[1][M].北京:電子工業(yè)出版社，2008[2]童詩(shī)白,[M].北京：高等教育出版社，2001[3][M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2006[4]，北京，北京航空航天大學(xué)出版社，2000[5][M]. [6]湯凱,劉洋,[M].北京:電子工業(yè)出版社，2015[7][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010[8]（第四版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011附錄：源程序檢測(cè)端發(fā)送程序：include include include include define DHT11_PIN 0 // ADC0 接到模擬口0byte read_dht11_dat(){ byte i = 0。 byte result = 0。 for (i = 0。 i 8。 i++) { while (!(PINC amp。 _BV(DHT11_PIN)))。 // wait for 50us delayMicroseconds(30)。 if (PINC amp。 _BV(DHT11_PIN)) result |= (1 (7 i))。 while ((PINC amp。 _BV(DHT11_PIN)))。 // wait 39。139。 finish } return result。}void setup(){ DDRC |= _BV(DHT11_PIN)。 PORTC |= _BV(DHT11_PIN)。 (9600)。 = 9。 //設(shè)置CE引腳為D9 = 10。 //設(shè)置CE引腳為D10 = amp。MirfHardwareSpi。 ()。 //初始化nRF24L01 //設(shè)置接收標(biāo)識(shí)符Sen01 ((byte *)Sen01)。 //設(shè)置一次收發(fā)的字節(jié)數(shù)，這里發(fā)一個(gè)整數(shù)，寫sizeof(unsigned int)，實(shí)際等于2字節(jié) = sizeof(unsigned int)。 //發(fā)送通道，可以填0~128，收發(fā)必須一致。 = 5。 ()。 (I39。m Sender...)。}void loop() { byte dht11_dat[5]。 byte dht11_in。 byte i。 unsigned int Guangmin,WenDu,ShiDu。 // start condition // 1. pulldown i/o pin from 18ms PORTC amp。= ~_BV(DHT11_PIN)。 delay(18)。 PORTC |= _BV(DHT11_PIN)。 delayMicroseconds(40)。 DDRC amp。= ~_BV(DHT11_PIN)。 delayMicroseconds(40)。 dht11_in = PINC amp。 _BV(DHT11_PIN)。 if (dht11_in) { (dht11 start condition 1 not met)。 return。 } delayMicroseconds(80)。 dht11_in = PINC amp。 _BV(DHT11_PIN)。 if (!dht11_in) { (dht11 start condition 2 not met)。 return。 } delayMicroseconds(80)。 // now ready for data reception for (i = 0。 i 5。 i++) dht11_dat[i] = read_dht11_dat()。 DDRC |= _BV(DHT11_PIN)。 PORTC |= _BV(DHT11_PIN)。 byte dht11_check_sum = dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]。 // check check_sum if (dht11_dat[4] != dht11_check_sum) { (DHT11 checksum error)。 } WenDu = (unsigned int)(dht11_dat[2])。 ShiDu = (unsigned int)(dht11_dat[0])。 Guangmin = analogRead(A2)。 //Guangmin=(unsigned int)20。 (WenDu)。 (ShiDu)。 (Guangmin)。 fasong(WenDu)。 fasong(ShiDu)。 fasong(Guangmin)。 delay(1000)。}void fasong(unsigned int a
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