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正文內(nèi)容

多功能智能插座的應(yīng)用與設(shè)計(編輯修改稿)

2025-08-24 18:50 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 TTL 芯片相連,提供TTL電壓水平的串口接收信號。167。 外部中斷(2號和3號):觸發(fā)中斷引腳,可設(shè)成上升沿、下降沿或同時觸發(fā)。167。 脈沖寬度調(diào)制PWM(10 、11):提供6路8位PWM輸出。167。 SPI(10(SS),11(MOSI),12(MISO),13(SCK)):SPI通信接口。167。 LED(13號):Arduino專門用于測試LED的保留接口,輸出為高時點亮LED,反之輸出為低時LED熄滅。167。 6路模擬輸入A0到A5:每一路具有10位的分辨率(即輸入有1024個不同值),默認輸入信號范圍為0到5V,可以通過AREF調(diào)整輸入上限。除此之外,有些引腳有特定功能:167。 AREF:模擬輸入信號的參考電壓。167。 Reset:信號為低時復(fù)位單片機芯片。 ESP8266串口WIFI模塊簡介圖4 ESP8266串口WIFI模塊 ESP8266是一款高度集成的芯片,該芯片專門針對無線連接的需求而開發(fā),是一個完整且自成系統(tǒng)的 WiFi 網(wǎng)絡(luò)解決方案。它能夠搭載軟件應(yīng)用,也能通過另一個應(yīng)用處理器卸載所有的WiFi網(wǎng)絡(luò)功能。ESP8266具備強大的片上處理和存儲功能,這使其可通過GPIO口集成傳感器及其他應(yīng)用的特定設(shè)備,既縮短前期開發(fā)時間,也最大限度減少運行中系統(tǒng)資源的占用。ESP8266 高度片內(nèi)集成,僅需極少的外部電路,而其包括前端模塊在內(nèi)的整個解決方案,可將設(shè)計中 PCB 所占的空間降到最低。產(chǎn)品特性:?SDIO 、SPI、UART接口?32pin QFN 封裝?集成 RF開關(guān)、 balun、LNA、24 dBm PA 、DCXO和電源管理單元(PMU)?集成 RISC 處理器、片上存儲器和外部存儲器接口?集成 MAC/基帶處理器?高品質(zhì)的服務(wù)管理?高保真音頻應(yīng)用所需的 I2S 接口?所有內(nèi)部供電均包含片上低壓差線性穩(wěn)壓器?專有的無雜散時鐘生成架構(gòu)?集成 WEP、TKIP、AES 和 WAPI 引擎產(chǎn)品規(guī)格:? b/g/n?WiFi Direct (P2P)、softAP?集成 TCP/IP 協(xié)議棧?集成 TR 開關(guān)、balun、LNA、PA 和匹配網(wǎng)絡(luò)?集成PLL、穩(wěn)壓器、DCXO 和電源管理單元? + 的輸出功率?小于 10uA 的斷電泄露電流?集成低功耗 32 位 CPU,可以兼作應(yīng)用處理器?SDIO 、 SPI、UART 接口?STBC、 11 MIMO、21 MIMO?AMPDU amp。 AMSDU 聚合 amp。 的保護間隔?2ms 之內(nèi)喚醒并傳遞數(shù)據(jù)包?待機狀態(tài)消耗功率少于 (DTIM3) HC05藍牙模塊簡介HC05藍牙模塊與屬于HC民用級串口藍牙模塊??捎糜诟鞣N帶藍牙功能的電腦、藍牙主機、手機、PDA等智能終端配對,兼容單片機系統(tǒng)。當主從模式兩個藍牙模塊配對成功后,圖5 HC05藍牙模塊可以取代串口線通訊為無線藍牙。HC05藍牙模塊的主要參數(shù)如表1所示,與單片機的連接如圖6所示。 表1 HC05藍牙模塊參數(shù)說明:接口TTL電平,波特率48001382400,默認9600通訊距離10米(空曠環(huán)境)對外接口6pin排針工作電流配對中:30—40mA未通訊:1—8mA通訊中:5—30mA 圖6 單片機與藍牙模塊的連線圖 按鍵電路 如圖(7)所示即為按鍵電路的原理圖,當按鍵按下時I/O口會接收到一個由高電平到低電平的下降沿,在中斷前將I/O口的電位賦為高電平,中斷發(fā)生時會有一個由高到低的跳變,中斷完成后再將I/O口復(fù)為高電平等待下一次跳變,用多個按鍵即可觸發(fā)多個中斷完成智能插座的相關(guān)設(shè)置。圖7 按鍵電路原理圖5軟件設(shè)計方案軟件設(shè)計主要實現(xiàn)插座上沒有連接電器時自動斷電、用戶可遠程控制插座的通斷電、用戶可手動設(shè)置讓插座定時通斷電這三個功能。用Arduino語言先書寫相應(yīng)的程序塊,以函數(shù)的形式體現(xiàn),然后在主程序中調(diào)用這些函數(shù)。程序部分主要包括延時部分、按鍵部分、按鍵掃描部分繼電器控制部分和藍牙模塊部分。設(shè)計的思想是:首先進行初始化,設(shè)置好端口并初始值,紅外傳感器用于檢測插座上是否有遮擋物(即是否有插頭在使用),若有插頭使用,用戶可以通過手機終端控制繼電器的開與關(guān)進而控制插座的通斷電;若無插頭使用,則繼電器無法打開,插座不能通電。另外使用循環(huán)程序設(shè)置定時時間也是關(guān)鍵。而藍牙模塊的功能則是用與終端設(shè)備的通信,如本實驗使用的手機終端,當手機發(fā)送“開”或“關(guān)”的指令后,藍牙模塊接收到并進行響應(yīng)。圖8 主流程圖 初始化的設(shè)定包括個引腳的定義,初始電平,按鍵一次的延時時間和波特率。 程序分析 延時程序的設(shè)計void timeadd(){ delay(20)。 if(digitalRead(3)==0){time=time+1000。}digitalWrite(3,HIGH)。} 為避免按鍵擾動設(shè)置有20ms的延時,檢查引腳3(該引腳連接按鍵,按下對應(yīng)為“0”)是否為“0”,若為“0”則延時加1000ms,若沒有延時指令則引腳3寫入高電平。因此可以通過多次按鍵實現(xiàn)延時時間的累計。當然這里為了便于觀察現(xiàn)象設(shè)置time為1000ms,也可以增大按鍵一次所延時的時間,以滿足用戶的需求。圖9 延時程序流程圖 按鍵部分void bu
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