浅谈物联网实训台家电控制实验

时间：2025-03-23 16:26:54

家电控制

家电控制即实现智能家电，在上个世纪80年代就有成熟理论。所谓智能家电，是以住宅为平台，利用各种技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。无疑，智能家居将在未来极大的改变人类的生活方式。对家居企业而言，如何搭建互动平台，更快的实现家电智能化仍然是要克服的问题。但未来，家电智能化依然是不可逆转的趋势

【学习目标】
了解家电控制几个基本用电器。
了解家电控制各种家电的控制方法。
熟练掌握各家电控制程序编写规范，使用控制。

3.1 LED电灯

本教材所学用的LED电灯具AC/DC交流直流通用，广泛用于工业工作照明灯。太阳能灯具光源，冷库、地下室，工矿、车船、夜市地摊电瓶灯，应急照明，楼房改造等低压场所照明，具有高光效、长寿命、低能耗、强散热的特点

3.1.1 电灯参数

表3-1 LED电灯选型参数表

图3-2 LED电灯实物图

3.1.2 硬件连接

图3-3 LED电灯灯座图3-4 LED电灯实物接线图

	线色	说明
电源	红色（12V）	电源正（12V）
电源	黑色（GND）	电源负（GND）
通信	黄色（S1）	KO（继电器输出）
通信	绿色（S2）	GND

3.2 电视机

电视机是指根据人眼的视觉暂留特性和视觉心理，利用电子技术传送活动的图像画面和音频信号的设备，即电视接收机。也是重要的广播和视频通信工具。
本教材所用的特丽屏10寸电视机，特丽屏是经过“激光分子聚合技术”处理的硅氧基板，使得光线透过率较高，所以在同样亮度的情况下，可以用光强度较弱的冷阴极管，以减少耗电。

3.2.1 电视机参数

图3-5 电视机参数表

图3-6 电视机实物图

3.2.2 硬件连接

图3-7 电视机实物接线图

	线色	说明
电源	红色（12V）	电源正（12V）
电源	黑色（GND）	电源负（GND）
通信	黄色（S1）	KO（继电器输出）
通信	绿色（S2）	GND

3.2.3 通讯协议

3.2.4 示例程序

/******************************************************************************
** 函数名称 : Handle_Zigbee
** 输入参数 : 无
** 输出参数 : 无
** 功能描述 : Zigbee 数据处理
** 全局变量 : 无
*******************************************************************************/
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)//电视
         {
                 if(Zigbee.RxBuff[2]==0x01)//打开电视
                 {
                          KO_ON;
                 }
                 else//关闭电视
                 {
                          KO_OFF;
                 }
         }
}
    }
}

3.3 电动窗帘

电动窗帘是通过电机驱动无线对窗帘的操控的方式。直流电机一般采用内置或外置电源变压器，安全低能耗，运作时间长电机也不发热，为国际标准。且驱动功率一般较大，能负载的布帘可以达到40-100公斤，噪音比较小，特别是负载后比空转声音更小，另外其控制电路比较简单，一般都是内置接收器，不需要单独外接接收器。交流电机驱动方式可直接使用220V电源，控制电路比较复杂，一般都需外接接收器，且不太安全；虽驱动功率较大，但电机容易发热而影响使用寿命。

3.3.1 窗帘电机参数

本教材所用电机为模拟实际窗帘使用，选用的是直流微型二相四线步进电机，并为其设计了一组滑台和丝杆来模拟窗帘的实际运动过程。

电机参数
电压	DC5V-12V
电流	0.1-0.3A
电机直径	15mm
电机长度	11.4mm
丝杆长度	74mm
滑台总长度	91.2mm
滑块行程	55mm
步距角	18 DEG（20脉冲转一周）
螺距	3mm
最快移动速度	200mm/min

3.3.2 硬件连接

图3-8 微型步进电机实物图图3-9 微型步进电机实物接线图

	线色	说明
电源	红色	电源正（12V）
电源	黑色	电源负
通信	黄色	IO1
通信	绿色	IO2

3.3.3 通讯协议

3.3.4 示例程序

电动窗帘步进电机控制示例程序如下：
/******************************************************************************
** 函数名称 : Handle_Zigbee
** 输入参数 : 无
** 输出参数 : 无
** 功能描述 : Zigbee 数据处理
** 全局变量 : 无
*******************************************************************************/
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)//窗帘
         {
                 if(Zigbee.RxBuff[2]==0x01)//打开窗帘
                 {
                           DIR_H;
                          for(i=0;i<350;i++)
                          {
                                  CP_H;
                                  delay_ms(3);
                                  CP_L;
                                  delay_ms(3);
                          }
                 }
                 else//关闭窗帘
                 {
                          DIR_L;
                          for(i=0;i<350;i++)
                          {
                                   CP_H;
                                  delay_ms(3);
                                  CP_L;
                                  delay_ms(3);
                          }
                 }
         }
}
      }
}

3.4 风扇

风扇，指热天借以生风取凉的用具。电风扇是用电驱动产生气流的装置，内配置的扇子通电后，进行转动，化成自然风达到凉爽的效果。

3.4.1 风扇参数

本教材使用7025静音散热风扇来模拟真实场景中电风扇。

表3-9 7025风扇参数表

3.4.2 硬件连接

表3-10 7025风扇实物图表3-11 7025风扇实物接线图

	线色	说明
电源	红色（12V）	电源正（12V）
电源	黑色（GND）	电源负（GND）
通信	黄色（S1）	KO（继电器输出）
通信	绿色（S2）	GND

3.4.3 通讯协议

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