自動窗戶交互系統(tǒng)的設計

自動窗戶交互系統(tǒng)的設計任務背景智能家居窗戶作為一種可實現(xiàn)智能操控的窗戶，比起傳統(tǒng)的窗戶來說操控更加的方便，也更加的安全。本項目我們就來制作一個光控的自動窗戶，它具有自動感應光照強度的功能，從而根據(jù)光線的變化自動調(diào)節(jié)窗戶開合。器材準備ArduinoS90據(jù)線。一、了解光控自動窗戶的原理照強度是否適合開窗，如果光照強度合適時，那么控制舵機把窗戶打開；反之，如果關(guān)照強度不適合開窗，那么關(guān)閉窗戶。了解光敏傳感器和數(shù)碼管顯示器光敏傳感器光敏電阻是用硫化鎘或硒化鎘等半導體材料制成的特殊電阻器，其工作原理是基于內(nèi)光電效應。光照愈強，阻值就愈低，隨著光照強度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1KΩ以下。光敏電阻對光線十分敏感，其在無光照時，呈高阻狀態(tài)，暗電阻一般可達1.5MΩ。光敏電阻的特殊性能，隨著科技的發(fā)展將得到極其廣泛應用。光敏傳感器它也可廣泛應用于各種光控電路，比如控制和調(diào)節(jié)燈光。光敏電阻對環(huán)境光線最敏感，一般用來檢測周圍環(huán)境的光線亮度等。 數(shù)碼管顯示器數(shù)碼管，是一種可以顯示數(shù)字和其他信息的\h電子設備。471247TM1650品可以應用在顯示數(shù)字的設備上。478LED7-1，TM16504DP圖7-147G、V、DIOCLK，GVCC，5.5VDIO，CLK線，用來提供時鐘信號的線路。其可以接Arduino主板的IIC（A4、A5）接口。三、光控自動窗戶安裝S90調(diào)零舵機，確定舵臂的擺動方向7-2 圖7-2M27-3圖7-37-4圖7-47-5 圖7-56）把螺母裝在窗體上，然后把窗橫桿安裝在舵機上，如圖7-6所示。圖7-67-7圖7-7M2*87-8四、程序設計

圖7-8算法設計根據(jù)光控自動窗戶的原理，其算法設計如下：第一步：設定光照強度的閾值（閥值學習者需根據(jù)實際測試情況設置）；第二步：數(shù)碼管顯示光照強度數(shù)值，并比較周圍光照強度與光照強度閾第三步：結(jié)束程序。硬件連接光敏傳感器接在Arduino擴展板上的A2（P2）管腳，數(shù)碼管顯示器模塊接在擴展板上的A4、A5（P7）管腳，控制窗戶的舵機接在擴展板上的D13管腳。傳感器和執(zhí)行器主控板光敏傳感器A2（P2）數(shù)碼管顯示器A4、A5（P7）舵機D13成員任務安排從接受任務后具體成員的任務安排及時間安排如表1所示：表1任務實施計劃實施計劃時間主要任務負責人階段成果2021.3.1-2021.4.1方案設計與電路設計胡良軒q初步方向確立2021.4.1-2021.5.1仿真，焊接電路、成鑫電路板完成2021.5.1-2021.6.1設計，搭建吳舜堯?qū)嶓w完成2021.6.1-2021.7.1編程調(diào)試甄梓宇總體完成示例程序ArduinoIDE程序#include<Wire.h>#include"TM1650.h"#include<Servo.h>TM1650tm_4display;volatileint_light;Servoservo_13;voidsetup(){Serial.begin(9600);Wire.begin();tm_4display.init();_light=0;tm_4display.clear();servo_13.attach(13);}voidloop(){//將連接在A2接口的光敏傳感器的模擬值賦給light變量_light=analogRead(A2);tm_4display.displayString(_light);Serial.println(_light);delay(500);//判斷光線模擬值是否大于100，如果是，則打開窗戶；否則，關(guān)閉窗戶if(_light>100){servo_13.write(0);delay(5000);}else{servo_13.write(90);delay(20);}}Mixly程序MagicBlock程序結(jié)果：連接好硬件，上傳程序，會看到數(shù)碼管顯示光線強度的模擬值，如果模擬值大于100，則舵機擺動打開窗戶