智能控制工程實(shí)踐創(chuàng)新教程 課件 第三篇 競(jìng)賽挑戰(zhàn)篇：開啟創(chuàng)新平臺(tái)機(jī)器人競(jìng)賽之旅

第三篇競(jìng)賽挑戰(zhàn)篇：開啟創(chuàng)新平臺(tái)機(jī)器人競(jìng)賽之旅智能控制工程實(shí)踐創(chuàng)新教程目錄content任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)01任務(wù)五氣體檢測(cè)02任務(wù)六RFID識(shí)別03任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)/01任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)一、光敏電阻光敏電阻，顧名思義，它的阻值是隨著光照的強(qiáng)、弱變化而變化的一種電阻。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導(dǎo)效應(yīng)，因此，光敏電阻又稱光導(dǎo)管。1.光敏電阻工作原理光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)，在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻。2.光敏電阻分類依據(jù)光敏電阻的光譜特性，光敏電阻可分為三種：（1）紫外光敏電阻器（2）紅外光敏電阻器（3）可見光光敏電阻器3.光敏電阻基本特性（1）伏安特性（2）光照特性（3）延時(shí)特性（4）光譜特性任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)2.DHT11通信協(xié)議從DHT11中獲取溫濕度數(shù)據(jù)的方法較比簡(jiǎn)單，首先是CC2530與DHT11配對(duì)（握手），然后按照特定的協(xié)議從DATA引腳接收數(shù)據(jù)。（1）配對(duì)（握手）在發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)前，DHT11需要先和CC2530配對(duì)。（2）接收數(shù)據(jù)DHT11的溫濕度數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示的，這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)是按照一個(gè)比特位接著一個(gè)比特位的順序發(fā)送到CC2530的。二、溫濕度檢測(cè)1.DHT11數(shù)字溫濕度傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)三、溫濕度和光照強(qiáng)度檢測(cè)檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境的溫濕度和光照強(qiáng)度，并在OLED模塊中實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)序號(hào)控制器模塊引腳溫濕度模塊引腳作用1GND＋接地2VCC－電源3GPIO4OUT輸出OLED模塊引腳連接表序號(hào)控制器模塊引腳OLED模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3GPIO22CLK時(shí)鐘信號(hào)4GPIO21SDA雙向數(shù)據(jù)信號(hào)光敏模塊引腳連接表序號(hào)控制器模塊引腳光敏模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3GPIO15G信號(hào)溫濕度模塊引腳連接表任務(wù)五氣體檢測(cè)/02任務(wù)五氣體檢測(cè)任務(wù)五氣體檢測(cè)一、氣體傳感器工作原理是指用于探測(cè)在一定區(qū)域范圍內(nèi)是否存在特定氣體或能連續(xù)測(cè)量氣體成分濃度的傳感器。二、氣體傳感器分類任務(wù)五氣體檢測(cè)1.MQ-2煙霧傳感器簡(jiǎn)介MQ-2煙霧傳感器采用在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫（SnO2），屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。2.MQ-2煙霧傳感器特性對(duì)天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對(duì)烷類煙霧更為敏感，具有良好的抗干擾性，可準(zhǔn)確排除有刺激性、非可燃性煙霧的干擾信息。具有良好的重復(fù)性和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。初始穩(wěn)定，響應(yīng)時(shí)間短，長(zhǎng)時(shí)間工作性能好。其檢測(cè)可燃?xì)怏w與煙霧的范圍是100～10000ppm（1ppm=10-6）。電路設(shè)計(jì)電壓范圍寬，24V以下均可，加熱電壓為（5±0.2）V。三、酒精檢測(cè)使用酒精模塊檢測(cè)當(dāng)前周圍環(huán)境中酒精的濃度。

序號(hào)控制器模塊引腳酒精模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源4GPIO34A0模擬信號(hào)傳輸4GPIO34D0數(shù)字信號(hào)傳輸任務(wù)五氣體檢測(cè)數(shù)字信號(hào)檢測(cè)模擬信號(hào)檢測(cè)任務(wù)六RFID識(shí)別/03任務(wù)六RFID識(shí)別任務(wù)六RFID識(shí)別一、RFID技術(shù)RFID（radiofrequencyidentification，射頻識(shí)別）技術(shù)主要借助于磁場(chǎng)或者是電磁場(chǎng)原理，通過(guò)無(wú)線射頻方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的雙向通信，從而實(shí)現(xiàn)交換數(shù)據(jù)的功能。RFID技術(shù)常用的無(wú)線電波頻段主要包括：低頻、高頻、超高頻和微波幾個(gè)頻段。1.RFID技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化、安全性、速度、可重復(fù)使用。2.RFID技術(shù)應(yīng)用：物流業(yè)、零售業(yè)、制造業(yè)3.RFID系統(tǒng)組成：閱讀器、電子標(biāo)簽、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)4.RFID系統(tǒng)工作原理當(dāng)電子標(biāo)簽處于閱讀器的識(shí)別范圍內(nèi)時(shí)，閱讀器發(fā)射特定頻率的無(wú)線電波能量，電子標(biāo)簽將接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，并產(chǎn)生感應(yīng)電流。任務(wù)六RFID識(shí)別二、RFID分類RFID技術(shù)依據(jù)其電子標(biāo)簽的供電方式可分為三類，即無(wú)源RFID、有源RFID和半有源RFID。1.無(wú)源RFID無(wú)源RFID系統(tǒng)通過(guò)電磁感應(yīng)線圈獲取能量來(lái)對(duì)自身短暫供電，完成信息交換。2.有源RFID有源RFID通過(guò)外接電源或者內(nèi)置電池供電，主動(dòng)向閱讀器發(fā)送信號(hào)，擁有了較遠(yuǎn)的傳輸距離與較快的傳輸速度。3.半有源RFID又稱低頻激活觸發(fā)技術(shù)。在通常情況下，半有源RFID電子標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，僅對(duì)電子標(biāo)簽中保持?jǐn)?shù)據(jù)的部分進(jìn)行供電，因此耗電量較小，可維持較長(zhǎng)的時(shí)間。任務(wù)六RFID識(shí)別三、NFC識(shí)別利用NFC模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)IC卡的讀寫