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淺談物聯網實訓臺家電控制實驗

時間：2025-03-23 16:26:54

家電控制

家電控制即實現智能家電，在上個世紀80年代就有成熟理論。所謂智能家電，是以住宅為平臺，利用各種技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。無疑，智能家居將在未來極大的改變人類的生活方式。對家居企業而言，如何搭建互動平臺，更快的實現家電智能化仍然是要克服的問題。但未來，家電智能化依然是不可逆轉的趨勢

【學習目標】
了解家電控制幾個基本用電器。
了解家電控制各種家電的控制方法。
熟練掌握各家電控制程序編寫規范，使用控制。

3.1 LED電燈

本教材所學用的LED電燈具AC/DC交流直流通用，廣泛用于工業工作照明燈。太陽能燈具光源，冷庫、地下室，工礦、車船、夜市地攤電瓶燈，應急照明，樓房改造等低壓場所照明，具有高光效、長壽命、低能耗、強散熱的特點

3.1.1 電燈參數

表3-1 LED電燈選型參數表

圖3-2 LED電燈實物圖

3.1.2 硬件連接

圖3-3 LED電燈燈座圖3-4 LED電燈實物接線圖

	線色	說明
電源	紅色（12V）	電源正（12V）
電源	黑色（GND）	電源負（GND）
通信	黃色（S1）	KO（繼電器輸出）
通信	綠色（S2）	GND

3.2 電視機

電視機是指根據人眼的視覺暫留特性和視覺心理，利用電子技術傳送活動的圖像畫面和音頻信號的設備，即電視接收機。也是重要的廣播和視頻通信工具。
本教材所用的特麗屏10寸電視機，特麗屏是經過“激光分子聚合技術”處理的硅氧基板，使得光線透過率較高，所以在同樣亮度的情況下，可以用光強度較弱的冷陰極管，以減少耗電。

3.2.1 電視機參數

圖3-5 電視機參數表

圖3-6 電視機實物圖

3.2.2 硬件連接

圖3-7 電視機實物接線圖

	線色	說明
電源	紅色（12V）	電源正（12V）
電源	黑色（GND）	電源負（GND）
通信	黃色（S1）	KO（繼電器輸出）
通信	綠色（S2）	GND

3.2.3 通訊協議

3.2.4 示例程序

/******************************************************************************
** 函數名稱 : Handle_Zigbee
** 輸入參數 : 無
** 輸出參數 : 無
** 功能描述 : Zigbee 數據處理
** 全局變量 : 無
*******************************************************************************/
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)//電視
         {
                 if(Zigbee.RxBuff[2]==0x01)//打開電視
                 {
                          KO_ON;
                 }
                 else//關閉電視
                 {
                          KO_OFF;
                 }
         }
}
    }
}

3.3 電動窗簾

電動窗簾是通過電機驅動無線對窗簾的操控的方式。直流電機一般采用內置或外置電源變壓器，安全低能耗，運作時間長電機也不發熱，為國際標準。且驅動功率一般較大，能負載的布簾可以達到40-100公斤，噪音比較小，特別是負載后比空轉聲音更小，另外其控制電路比較簡單，一般都是內置接收器，不需要單獨外接接收器。交流電機驅動方式可直接使用220V電源，控制電路比較復雜，一般都需外接接收器，且不太安全；雖驅動功率較大，但電機容易發熱而影響使用壽命。

3.3.1 窗簾電機參數

本教材所用電機為模擬實際窗簾使用，選用的是直流微型二相四線步進電機，并為其設計了一組滑臺和絲桿來模擬窗簾的實際運動過程。

電機參數
電壓	DC5V-12V
電流	0.1-0.3A
電機直徑	15mm
電機長度	11.4mm
絲桿長度	74mm
滑臺總長度	91.2mm
滑塊行程	55mm
步距角	18 DEG（20脈沖轉一周）
螺距	3mm
最快移動速度	200mm/min

3.3.2 硬件連接

圖3-8 微型步進電機實物圖圖3-9 微型步進電機實物接線圖

	線色	說明
電源	紅色	電源正（12V）
電源	黑色	電源負
通信	黃色	IO1
通信	綠色	IO2

3.3.3 通訊協議

3.3.4 示例程序

電動窗簾步進電機控制示例程序如下：
/******************************************************************************
** 函數名稱 : Handle_Zigbee
** 輸入參數 : 無
** 輸出參數 : 無
** 功能描述 : Zigbee 數據處理
** 全局變量 : 無
*******************************************************************************/
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)//窗簾
         {
                 if(Zigbee.RxBuff[2]==0x01)//打開窗簾
                 {
                           DIR_H;
                          for(i=0;i<350;i++)
                          {
                                  CP_H;
                                  delay_ms(3);
                                  CP_L;
                                  delay_ms(3);
                          }
                 }
                 else//關閉窗簾
                 {
                          DIR_L;
                          for(i=0;i<350;i++)
                          {
                                   CP_H;
                                  delay_ms(3);
                                  CP_L;
                                  delay_ms(3);
                          }
                 }
         }
}
      }
}

3.4 風扇

風扇，指熱天借以生風取涼的用具。電風扇是用電驅動產生氣流的裝置，內配置的扇子通電后，進行轉動，化成自然風達到涼爽的效果。

3.4.1 風扇參數

本教材使用7025靜音散熱風扇來模擬真實場景中電風扇。

表3-9 7025風扇參數表

3.4.2 硬件連接

表3-10 7025風扇實物圖表3-11 7025風扇實物接線圖

	線色	說明
電源	紅色（12V）	電源正（12V）
電源	黑色（GND）	電源負（GND）
通信	黃色（S1）	KO（繼電器輸出）
通信	綠色（S2）	GND

3.4.3 通訊協議

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