傳感器應用技術高等院校“互聯網+”精品教材系列項目一智能樓道燈【引導案例】智能化后樓道燈能夠根據人活動時產生的聲音進行智能開啟和關閉樓道燈；還能根據外界的光線強度智能開啟和關閉樓道燈；通過智能化管理避免了照明區域“長明燈”燈現象，既達到好的照明效果，又實現大幅度的節約用電。智能樓道燈項目一智能樓道燈【引導案例】什么是智能樓道燈，產品功能有哪些？智能樓道燈人體感應信息管理平臺聲控、光控功能聲控、光控功能手機APP控制消防應急功能職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能樓道燈音量檢測系統了解傳感器的定義與作用、組成與分類掌握傳感器的特性、選用原則了解聲音傳感器的基礎知識掌握聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路能根據駐極體電容式聲音傳感器的結構、特性、工作參數和應用領域，正確地查閱相關的數據手冊，實現對其進行識別和選型；能根據駐極體電容式聲音傳感器的數據手冊，結合單片機技術，準確地采集樓道中的聲音數據；能理解繼電器和執行器的工作原理，根據單片機獲取聲音傳感器的狀態信息，準確地控制繼電器和執行器。職業能力目標01知識目標技能目標職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能樓道燈音量檢測系統任務描述與要求02XX公司承接了一個樓道燈改造項目，客戶要求在現有節能功能的基礎上進行升級，對樓道燈進行智能操控。現要進行第一個功能的改造設計，要求能根據人員活動情況實現智能燈光控制。實現當樓道中亮度足夠時，樓道里的燈能夠不亮；當亮度不夠時，樓道里的燈能夠自動開啟；可以將樓道燈的狀態顯示在管理中心系統上。任務要求任務描述職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能樓道燈音量檢測系統03任務分析與計劃1.什么是傳感器，傳感器由哪些部分組成？光敏傳感器溫度傳感器氣敏傳感器3.1任務分析1.任務中涉及智能樓道燈的哪些功能？2.任務要求中要用到哪種傳感器和執行器？音量檢測功能樓道燈功能聲音傳感器樓道燈功能3.2任務計劃任務計劃表通過上面的介紹，你是否對智能樓道燈以及本任務所需要實現的功能有所了解呢？職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能樓道燈音量檢測系統

知識儲備04傳感器的基礎知識聲音傳感器的基礎知識駐極體電容式聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路123345智能樓道燈音量檢測系統結構分析聲音傳感器系統功能代碼分析傳感器的基礎知識1傳感器的定義與作用傳感器的組成與分類23傳感器的特性4傳感器的選用原則04

傳感器的定義與作用傳感器的定義：傳感器就是一種檢測被測量信息的裝置，廣義來講，傳感器把物理量或化學量等非電量信息轉變成便于測試利用的電信號器件。光照度傳感器二氧化碳傳感器國家標準GB7665-87對傳感器下的定義：“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。國家標準GB7665-87對傳感器下的定義：“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳感器的基礎知識2傳感器的定義與作用傳感器的組成與分類13傳感器的特性4傳感器的選用原則04

傳感器的組成1傳感器一般由敏感元件、轉換元件、轉換電路三部分組成。傳感器的組成

傳感器的分類041

傳感器的分類041傳感器的基礎知識3傳感器的定義與作用傳感器的組成與分類12傳感器的特性4傳感器的選用原則

傳感器的特性04傳感器的特性靜態特性線性度靈敏度遲滯現象重復性分辨率穩定性動態特性傳感器的靜態特性是指傳感器的輸出量與靜態的輸入量之間的關系，且與時間無關。傳感器的動態特性是指傳感器在動態快速變化時，其輸出量隨著輸入量的變化而變化的特性，要求傳感器能迅速準確響應和再現被測信號的變化。傳感器的基礎知識4傳感器的定義與作用傳感器的組成與分類12傳感器的特性3傳感器的選用原則

傳感器的選用原則04原則一：根據測量對象與測量環境確定傳感器類型原則二：靈敏度選擇原則三：頻率響應特性原則四：線性范圍原則五：穩定性原則六：精度

知識儲備04233451傳感器的基礎知識聲音傳感器的基礎知識駐極體電容式聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路智能樓道燈音量檢測系統結構分析聲音傳感器系統功能代碼分析聲音傳感器的基礎知識1聲音與聲音測量聲音傳感器的分類、結構2

聲音與聲音測量04A聲音:由物體振動產生的聲波，通過介質進行傳播。聲波可經空氣、液體和固體傳播，不能在真空中傳播。B對于人耳來說，只有頻率為20Hz～20kHz的聲波才會引起聲音的感覺，因此(20Hz～20kHz)稱為聲頻。低于20Hz的聲波稱為次聲高于20kHz的聲波稱為超聲

聲音與聲音測量04駐極體聲音傳感器A聲電換能用聲音傳感器，是實現聲音測量的最基本和最重要的器件。駐極體是指能長久保持電極化狀態的電介質，這種電介質一般是高分子聚合物。例如：聚丙烯、聚四氟乙烯等。B聲音傳感器可以分為壓強型和自由場型兩種形式。一般在聲級測量中均采用自由場型的傳聲器。聲音傳感器的基礎知識2聲音傳感器的分類、結構聲音與聲音測量1聲音傳感器的分類041駐極體電容式聲音傳感器聲音傳感器2壓電駐極體聲音傳感器3動圈式聲音傳感器常用的聲音傳感器按換能原理的不同，大體可分為3種類型，即駐極體電容式、壓電駐極體聲音傳感器和動圈式聲音傳感器。駐極體電容式聲音傳感器04駐極體式電容聲音傳感器的結構簡圖駐極體式聲音傳感器駐極體電容式聲音傳感器將電介質薄膜一個面作成電極,與固定電極保持平行,并配置于固定電極的對面。在薄膜的單位電極表面上產生感應電荷。壓電駐極體和動圈式聲音傳感器04ECM壓電聲音傳感器結構圖動圈式聲音傳感器結構示意圖

知識儲備04233451傳感器的基礎知識聲音傳感器的基礎知識駐極體電容式聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路智能樓道燈音量檢測系統結構分析聲音傳感器系統功能代碼分析駐極體電容式聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路1駐極體電容式聲音傳感器的特性 MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的工作參數23MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的應用電路

駐極體電容式聲音傳感器的特性04駐極體電容聲音傳感器極頭的靜態電容一般為10～18PF背極式駐極體電容傳聲器,其駐極體與聲振膜分開,選用頻響寬的聲振膜制成的傳聲器壽命長,約為20年頻響寬，體積小，重量輕，而且工藝簡單、成本低、工效高、原材料消耗低有較高精度外,還允許有較大的非接觸距離,優良的頻響曲線良好的長期穩定性,在高潮濕的環境下仍能正常工作32145213駐極體電容式聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路駐極體電容式聲音傳感器的特性 MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的工作參數MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的應用電路 MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的工作參數 04ABCD信噪比：56dB（最小）；E消耗電流：0.5mA（最大）工作電壓：1-10VDC基準工作電壓：4.5V；阻抗：小于2.2KΩ；駐極體電容式聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路駐極體電容式聲音傳感器的特性 MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的工作參數MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的應用電路

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MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的應用電路 04駐極體式電容傳聲器，為了避免使用極化電壓，有兩種接法：第一種接法動態范圍大，電路穩定。第二種接法靈敏度高。駐極體式電容傳聲器的接法簡圖

MP9767P駐極體電容式聲音傳感器的應用電路 04實際應用電路不需要外加極化電壓，可簡化電源電路設計。省去極化電壓后，避免了極化高電位產生的脈沖性噪聲。駐極體式電容傳聲器的應用電路圖

知識儲備04233451傳感器的基礎知識聲音傳感器的基礎知識駐極體電容式聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路智能樓道燈音量檢測系統結構分析聲音傳感器系統功能代碼分析智能樓道燈音量檢測系統結構分析1智能樓道燈音量檢測系統的硬件框圖 聲音傳感模塊認識23繼電器模塊認識 智能樓道燈音量檢測系統的硬件框圖智能樓道燈音量檢測系統的硬件框圖聲音傳感器模塊用于環境音量檢測繼電器用于配合單片機控制樓道燈的亮滅LCD用于顯示智能樓道燈的開關信息單片機對輸入的環境音量信息進行檢測213智能樓道燈音量檢測系統的硬件框圖 聲音傳感模塊認識繼電器模塊認識 智能樓道燈音量檢測系統結構分析聲音傳感模塊認識板結構圖中數字對應模塊情況：①MP9767P駐極體電容式聲音傳感器；②麥克風信號接口J4，測試麥克風輸出的音頻信號；③信號放大電路；④信號放大接口J6，測量音頻信號經過放大后疊加在直流電平上的信號，即比較器1的負端輸入電壓；聲音傳感器模塊電路板結構圖聲音傳感模塊認識板結構圖中數字對應模塊情況：⑤靈敏度調節電位器；⑥靈敏度測試接口J10，測試可調電阻可調端輸出電壓，即比較器1的正端輸入電壓；⑦比較器電路；⑧比較信號測試接口J7，即比較器1的輸出電壓；⑨比較輸出測試接口J3，即比較器2的輸出電壓；聲音傳感器模塊電路板結構圖312智能樓道燈音量檢測系統結構分析智能樓道燈音量檢測系統的硬件框圖 聲音傳感模塊認識繼電器模塊認識 繼電器模塊認識圖中數字對應模塊情況：①5V的繼電器；②控制輸入端J2，常用于配合單片機的IO口對繼電器進行開關控制；③控制輸入端的地J3，配合J2控制輸入端形成一條控制電路的回路；繼電器模塊繼電器模塊認識圖中數字對應模塊情況：④繼電器的常閉端J10，在繼電器未接收到控制信號時與J8互相導通；⑤為繼電器的常開端J9，只有在繼電器接收到控制信號時與J8互相導通；⑥J8配合J9、J10被控制輸出端形成一條被控制電路的回路，此回路僅存在一條。繼電器模塊

知識儲備04233451傳感器的基礎知識聲音傳感器的基礎知識駐極體電容式聲音傳感器的特性、工作參數與應用電路智能樓道燈音量檢測系統結構分析聲音傳感器系統功能代碼分析智能樓道燈音量檢測系統功能代碼分析05判斷當前環境是否有聲音，當人步行至樓道，或者在樓道說話時均會發出響聲。發出聲音時，實現樓道里的燈能夠自動亮起。當人經過樓道后，沒有聲音時，樓道里的燈能夠延時關閉。通過判斷聲音傳感模塊的駐極體電容傳聲器的狀態，當檢測到聲音時，樓道燈點亮。當未檢測到聲音時，樓道燈關閉。需求1解決方法開發思路05通過單片機IO口的控制12V的指示燈模塊的亮滅。由于單片機IO口的控制電壓為5V且電流小，不能直接控制12V的指示燈模塊，對此需要繼電器模塊進行控制信號的傳遞。定義IO高電平為繼電器吸合，IO低電平為繼電器斷開，設置當未檢測到聲音時，繼電器經過3S后自動斷開。需求2解決方法開發思路智能樓道燈音量檢測系統功能代碼分析05在LCD屏幕上顯示樓道燈的狀態。使用LCD12864進行顯示，顯示內容為分兩行，第一行顯示內容“智能樓道路燈”，第二行顯示路燈狀態，通過斷電器的吸合來判斷，燈亮顯示“路燈狀態開啟”，燈滅顯示“路燈狀態關閉”。LCD定時刷新時間為0.1秒。需求3解決方法智能樓道燈音量檢測系統功能代碼分析智能冰箱濕度檢測系統功能代碼分析05需求3的開發思路職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能樓道燈音量檢測系統設備清單表任務實施05任務實施前必須先準備好以下設備和資源。序號設備/資源名稱數量是否準備到位（√）1聲音傳感模塊1

2繼電器模塊1

3指示燈模塊1

4單片機開發模塊1

5顯示模塊1

6杜邦線若干

7杜邦線轉香蕉線若干

8香蕉線若干搭建本次實驗的硬件平臺，完成傳感器之間的通信連接打開項目工程文件對工程里的代碼進行認知對代碼進行編譯生成下載所需的.HEX文件通過電腦將.HEX文件下載到單片機開發模塊結果驗證

任務實施導航&實施紀要05實施紀要表硬件環境搭建打開項目工程代碼認知編譯代碼程序下載結果驗證1.硬件環境搭建05智能樓道燈音量檢測系統硬件環境接線圖1.硬件環境搭建05系統信號間接線表2.打開項目工程05點擊“Project—OpenProject”菜單項，進入本次任務的工程代碼文件夾，打開project目錄下的工程文件“Microphone.uvproj”。3.代碼完善05(1)打開App/Main.c文件，程序開始執行時第一步需要完成各端口的初始化：請參考書中示例代碼進行編寫3.代碼完善05(2)

App/Main.c文件中，單片機檢測聲音，并控制燈亮滅的具體實現代碼如下所示：請參考書中示例代碼進行編寫4.編譯代碼05B在KEILC51打開的工程文件中，點擊“”，編譯該工程文件。C編譯之后，會生成HEX文件A點擊“OptionsforTarget”按鈕，進入HEX文件的生成配置界面進行設置5.程序下載05程序下載（1）將NEWLab實訓平臺旋鈕旋轉至通訊模式（2）將單片機開發模塊上的JP2和JP3開關撥至左側。（3）選擇芯片型號STC15W1K24S；（4）設置串口號5.程序下載05程序下載（5）點擊打開程序文件Fridge.hex；（6）設置IRC頻率為11.0592MHz。（7）彈起自鎖開關SW1，以斷開單片機開發模塊的電源（8）點擊“下載/編程”按鈕，按下自鎖開關SW16.結果驗證05圖1：無人經過時的工作狀態圖2：人經過時的工作狀態職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能樓道燈音量檢測系統任務檢查與評價06各組選派代表分析本組任務實施經驗；01添加標題請參照評價標準完成自評；02完成對其他小組的評價。03互評經驗分享自評職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能樓道燈音量檢測系統任務小結07職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能樓道燈亮度檢測系統了解光敏傳感器基礎知識理解光敏電阻的原理與結構、參數與特性知識掌握光敏電阻的相關應用能根據光敏電阻的結構和工作原理、光敏電阻的工作參數和應用領域，正確地查閱相關數據手冊，實現對其進行識別和選型。能根據光敏電阻傳感器的數據手冊，結合單片機技術，準確地采集樓道中的亮度數據。能理解繼電器和執行器的工作原理，根據單片機獲取光敏電阻傳感器的狀態信息，準確地控制繼電器和執行器。職業能力目標01知識目標技能目標職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能樓道燈亮度檢測系統任務描述與要求02現要進行第二個功能的改造設計，即要求能根據亮度情況實現智能燈光控制實現當樓道中亮度足夠時，樓道里的燈能夠不亮；當亮度不夠時，樓道里的燈能夠自動開啟；可以將樓道燈的狀態顯示在管理中心系統上。任務要求任務描述職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能樓道燈亮度檢測系統3.1任務分析1.任務中涉及智能樓道燈的哪些功能？2.

任務要求中要用到哪種傳感器和執行器？亮度檢測功能樓道燈功能光敏傳感器樓道燈功能3.2任務計劃任務計劃表通過上面的介紹，你是否對智能樓道燈以及本任務所需要實現的功能有所了解呢？職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能樓道燈亮度檢測系統

知識儲備4光敏傳感器的基礎知識123光照傳感器系統功能代碼設計4光敏電阻的特性、工作參數與應用電路智能樓道燈亮度檢測系統結構分析光敏傳感器的基礎知識1光譜與光度光電效應23光敏傳感器的定義、分類與特點光譜與光度04波長為10-106nm光波波長為10~380nm紫外線波長為380~780nm可見光波長為780~106nm，波長在3μm以下的稱為近紅外線，超過3μm的稱為遠紅外線紅外線光是一種電磁波，光譜一般是指光學光譜。根據單色光的大小或頻率大小，依次順序排列后形成的光的頻譜圖，稱為光學光譜。光譜光譜與光度04A光強度：在某一指定方向上，光源的發光強度稱為光強度。光強度的國際單位是坎德拉，用英文cd表示。B光亮度：在垂直于發光面方向，單位面積的發光面上的發光強度稱為光亮度。光亮度的單位是坎德拉/平方米。C光通量：單位時間內通過某一特定曲面的光強度稱為光通量。光通量的單位是流明(lm)。D光照度：單位面積上被照射物體表面通過的光通量稱為光照度。光照度的單位是勒克斯(lx)。光敏傳感器的基礎知識2光譜與光度光電效應13光敏傳感器的定義、分類與特點04光電效應光電效應外光電效應光電效應：由于光照到某些物質上，導致該物質的電特性發生改變的現象稱為光電效應。光電效應又分為外光電效應和內光電效應。內光電效應04光電效應光電效應外光電效應外光電效應：在光的作用下，物體內的電子逸出物質表面并向外發射的現象稱為外光電效應。光電管、光電倍增管是基于外光電效應的光敏器件。內光電效應04光電效應光電效應外光電效應內光電效應：在光的作用下，物體的導電性能發生改變的現象稱為內光電效應。光敏電阻就是常見的基于內光電效應的光敏器件。內光電效應光敏傳感器的基礎知識3光譜與光度光電效應12光敏傳感器的定義、分類與特點光敏傳感器的定義、分類與特點041光電效應傳感器光敏傳感器2紅外熱釋電探測器3固體圖像傳感器4光纖傳感器光敏傳感器：利用光敏器件將非電量的光信號轉換成電信號的傳感器，光電效應是光敏傳感器的基礎。

知識儲備43421光敏傳感器的基礎知識光照傳感器系統功能代碼設計光敏電阻的特性、工作參數與應用電路智能樓道燈亮度檢測系統結構分析光敏傳感器的基礎知識1光敏電阻的原理與結構光敏電阻的參數與特性23光敏電阻的應用電路光敏電阻的原理04光敏電阻的工作原理是基于半導體的內光電效應。光敏電阻的阻值會隨著入射光的變化而發生變化，當入射光較弱時，光敏電阻的阻值變大，當入射光變強時，光敏電阻的阻值會變小。光敏電阻光敏電阻的結構04光敏電阻的結構(1)光敏電阻一般是做成薄片狀結構，以便入射光的照射。(2)光敏電阻的電極通常采用梳狀圖案，使得光敏電阻的靈敏度變高，梳妝圖案是在一定的掩膜下向光電導薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成的。(3)光敏電阻器通常由光敏層、玻璃底板（或樹脂防潮膜）和電極等組成。光敏傳感器的基礎知識2光敏電阻的原理與結構光敏電阻的參數與特性13光敏電阻的應用電路04光敏電阻的工作參數4靈敏度額定功率23415光電流、亮電阻暗電流、暗電阻溫度系數04光敏電阻的特性(1)光譜響應特性

光敏電阻的相對光靈敏度與入射波長之間的關系稱為光譜特性。

對于不同波長的入射光，光敏電阻呈現的靈敏度不同。

不同材料的光譜特性不同，同時不同入射波長下同一材料的光敏電阻相對靈敏度也不同。幾種不同材料光敏電阻的光譜特性04光敏電阻的特性(2)光照特性

光照特性指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而變化的特性。硫化鎘光敏電阻的光照特性04光敏電阻的特性(3)伏安特性曲線

伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關系，對于光敏器件來說，其光電流隨外加電壓的增大而增大。

由圖可見，光敏電阻在一定的電壓范圍內，其I-U曲線為直線。說明其阻值與入射光量有關，而與電壓電流無關。硫化鎘光敏電阻的伏安特性曲線光敏電阻的分類及應用領域041紫外光敏電阻器，主要用于紫外線的檢測光敏電阻2可見光敏電阻器。常用于各類光電控制的裝置，比如光電計數器、智能交通燈等3紅外光敏電阻器，常用于紅外光譜的檢測、非接觸檢測、天文等領域中光敏電阻的特性、工作參數與應用電路 3光敏電阻的原理與結構光敏電阻的參數與特性12光敏電阻的應用電路04光敏電阻的應用電路光敏電阻應用電路圖中E為電壓源，光敏電阻Ra和電阻RL串聯，RL在電路中起到分壓的作用，電路中流過光敏電阻的電流為I。通過光敏電阻的電流I可以得到環境的亮度信息。

知識儲備44132光敏傳感器的基礎知識光照傳感器系統功能代碼設計光敏電阻的特性、工作參數與應用電路智能樓道燈亮度檢測系統結構分析智能樓道燈亮度檢測系統結構分析1智能樓道燈亮度檢測系統的硬件框圖光照傳感模塊認識 23執行器的認識智能樓道燈亮度檢測系統的硬件框圖智能樓道燈亮度檢測系統的硬件框圖光照傳感器模塊用于采集的環境亮度狀態信息繼電器用于配合單片機控制樓道燈的亮滅LCD用于智能樓道燈的開關信息單片機對輸入的亮度信息進行檢測智能樓道燈亮度檢測系統結構分析2智能樓道燈亮度檢測系統的硬件框圖光照傳感模塊認識 13執行器的認識光照傳感模塊認識板結構圖中數字對應模塊情況：①光敏電阻傳感器R7；②基準電壓調節電位器；③比較器電路；④基準電壓測試接口J10，測試光照感應的閥值電壓，即比較器1負端（3腳）電壓；光照傳感器模塊電路板結構圖光照傳感模塊認識板結構圖中數字對應模塊情況：⑤模擬量輸出接口J6，測試光敏電阻兩端的電壓，即比較器1正端（2腳）電壓；⑥數字量輸出接口J7，測試比較器1輸出電平電壓；⑦接地GND接口J2。光照傳感器模塊電路板結構圖智能樓道燈亮度檢測系統結構分析3智能樓道燈亮度檢測系統的硬件框圖光照傳感模塊認識 21執行器的認識執行器的認識指示燈模塊(模擬樓道燈燈功能)

知識儲備441234光敏傳感器的基礎知識光照傳感器系統功能代碼設計光敏電阻的特性、工作參數與應用電路智能樓道燈亮度檢測系統結構分析光照傳感器系統功能代碼設計05當晚上時（光照弱）時，燈自動亮起一段時間后滅；當白天時（光照強）時，燈不亮。這就需要根據光照條件進行判斷，同時還需要有定時功能，進行自動延時。判斷光照變量ILLUMINATION，當光照亮度低于閾值時，燈亮，給繼電器延時變量RelayControl.RelayTime賦初值RELAYDELAY（倒計時3秒），繼電器延時變量減到0（3秒時間到）后自動關燈。需求解決方法職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能樓道燈亮度檢測系統設備清單表任務實施05任務實施前必須先準備好以下設備和資源。序號設備/資源名稱數量是否準備到位（√）1溫度/光照傳感模塊1

2光敏傳感器1

3繼電器模塊1

4指示燈模塊1

5單片機開發模塊1

6顯示模塊1

7杜邦線若干

8杜邦線轉香蕉線若干9香蕉線若干10項目1任務2的代碼包1搭建本次實驗的硬件平臺，完成傳感器之間的通信連接打開項目工程文件對工程里的代碼進行認知對代碼進行編譯生成下載所需的.HEX文件通過電腦將.HEX文件下載到單片機開發模塊結果驗證

任務實施導航&實施紀要05實施紀要表硬件環境搭建打開項目工程代碼認知編譯代碼程序下載結果驗證1.硬件環境搭建05智能樓道燈亮度檢測系統硬件環境接線圖1.硬件環境搭建05系統信號間接線表2.打開項目工程05點擊“Project—OpenProject”菜單項，進入本次任務的工程代碼文件夾，打開project目錄下的工程文件“illumination.uvproj”。3.代碼完善05(1)打開Relay/Relay.c文件：設置光照傳感模塊的變量ILLUMINATION對應P1.1管腳。請參考書中示例代碼進行編寫(2)

Relay/Relay.c文件設置繼電器模塊的RELAYPORT對應管腳P1.0，設置繼電器控制吸合時間RELAYDELAY為3秒。3.代碼完善05(3)判斷光照傳感器的狀態：程序中每0.1秒檢測判斷一次。當照度達到閾值，樓道路燈點亮，并延時3s關閉。4.編譯代碼05B在KEILC51打開的工程文件中，點擊“”，編譯該工程文件。C編譯之后，會生成HEX文件A點擊“OptionsforTarget”按鈕，進入HEX文件的生成配置界面進行設置5.程序下載05程序下載（1）將NEWLab實訓平臺旋鈕旋轉至通訊模式（2）將單片機開發模塊上的JP2和JP3開關撥至左側。（3）選擇芯片型號STC15W1K24S；（4）設置串口號（1）將NEWLab實訓平臺旋鈕旋轉至通訊模式（2）將單片機開發模塊上的JP2和JP3開關撥至左側。（3）選擇芯片型號STC15W1K24S；（4）設置串口號5.程序下載05程序下載（5）點擊打開程序文件Fridge.hex；（6）設置IRC頻率為11.0592MHz。（7）彈起自鎖開關SW1，以斷開單片機開發模塊的電源（8）點擊“下載/編程”按鈕，按下自鎖開關SW16.結果驗證05圖1：光照較強(模擬白天)時指示燈不亮圖2：沒有光照(模擬天黑)時指示燈亮職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能樓道燈亮度檢測系統任務檢查與評價06各組選派代表分析本組任務實施經驗；01添加標題請參照評價標準完成自評；02完成對其他小組的評價。03互評經驗分享自評職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能樓道燈亮度檢測系統任務小結07職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務三樓道燈智能檢測系統理解掌握聲音傳感模塊的工作原理理解光照傳感模塊的工作原理掌握樓道燈智能檢測的硬件環境搭建、任務實施方法能正確使用聲音傳感器和光敏電阻傳感器，運用單片機采集樓道中的聲音和亮度狀態信息。能理解繼電器和執行器的工作原理，根據單片機獲取傳感器的狀態信息，準備控制繼電器和執行器。職業能力目標01知識目標技能目標職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務三樓道燈智能檢測系統任務描述與要求02根據任務一、任務二的改造設計結果，完成樓道燈改造項目的最終樣品輸出，要求：能同時根據人活動因素和亮度因素實現燈光智能調控同時還可以實現對冰箱門的開關狀態信息的實時檢測。當樓道亮度不夠時，實現當人經過樓道時，樓道里的燈能自動亮起，當人經過樓道后，樓道里的燈延時一段時間后關閉；當樓道亮度足夠時，不管樓道是否有人，燈都不會亮起；可以將樓道燈的狀態顯示在管理中心系統上。任務要求任務描述職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務三樓道燈智能檢測系統3.1任務分析1.任務中涉及智能樓道燈的哪些功能？2.

任務要求中要用到哪種傳感器和執行器？聲音傳感器光敏傳感器聲音檢測功能亮度檢測功能樓道燈功能樓道燈功能3.2任務計劃任務計劃表通過上面的介紹，你是否對智能樓道燈以及本任務所需要實現的功能有所了解呢？職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務三樓道燈智能檢測系統檢測系統

知識儲備4聲音傳感模塊工作原理123樓道燈智能檢測系統功能代碼設計4光照傳感模塊工作原理樓道燈智能檢測系統結構分析4聲音傳感模塊工作原理聲音傳感模塊工作原理圖麥克風音頻信號經放大后疊加在直流電平上作為LM393中比較器1的負端（2腳）輸入電壓；比較器1根據兩個電壓的情況進行對比,輸出端（1腳）輸出相應的電平信號；采集電位器（VR1）調節端的電壓作為比較器1正端（3腳）輸入電壓；4聲音傳感模塊工作原理聲音傳感模塊工作原理圖D6正端的電壓信號作為比較器2負端（6腳）輸入電壓；比較器2根據兩個電壓的情況進行對比,輸出端（7腳）輸出相應的電平信號。采集R7的電壓信號作為比較器2正端（5腳）的輸入電壓；

知識儲備43421聲音傳感模塊工作原理光照傳感模塊工作原理樓道燈智能檢測系統結構分析樓道燈智能檢測系統功能代碼設計光照傳感模塊工作原理光照傳感模塊工作原理圖3腳輸入電壓是3.3V經R1和光敏電阻R7分壓后R7兩端的電壓值；當亮度變暗時，光敏電阻阻值變大，RT電壓大于基準電壓，1腳輸出為高電平。當亮度較大時，光敏電阻阻值小，RT電壓小于基準電壓，1腳輸出為低電平。2腳輸入電壓為比較基準電壓，可以通過調節VR1可以改變基準電壓；

知識儲備44132聲音傳感模塊工作原理光照傳感模塊工作原理樓道燈智能檢測系統結構分析樓道燈智能檢測系統功能代碼設計4樓道燈智能檢測系統硬件框圖樓道燈智能檢測系統的硬件框圖光照傳感器用于采集亮度信息；LCD用于顯示路燈狀態；繼電器用于配合執行器(指示燈)工作單片機對輸入亮度信號、音量信號檢測；聲音傳感器用于采集音量信息；執行器的認識指示燈模塊(模擬樓道燈燈功能)

知識儲備441234聲音傳感模塊工作原理光照傳感模塊工作原理樓道燈智能檢測系統結構分析樓道燈智能檢測系統功能代碼設計光照傳感器系統功能代碼設計05當樓道亮度不夠時，實現當人經過樓道時，樓道里的燈能自動亮起，當人經過樓道后，樓道里的燈延時一段時間后關閉；當樓道亮度足夠時，不管樓道是否有人，燈都不會亮起。這就需要將聲音和光照條件進行綜合判斷，同時還需要有定時功能，進行自動延時。需求光照傳感器系統功能代碼設計05同時判斷聲音變量MICROPHONE和光照變量ILLUMINATION，當光照度低于閾值，且檢測到聲音則閉合繼電器，燈亮，給繼電器延時變量RelayControl.RelayTime賦初值RELAYDELAY（倒計時3秒），當檢測不到聲音后，繼電器延時變量減到0（3秒時間到）后自動關燈。當燈亮后，光照傳感器檢測到光照夠強了（LLUMINATION從1變成0），如果此時人在樓道停留講話，燈要一直亮。解決方法光照傳感器系統功能代碼設計05聲音和光照傳感判斷，程序中每0.1秒檢測判斷一次：開發思路光照傳感器系統功能代碼設計05繼電器控制，定義RelayControl.RelayTime變量為繼電器的閉合時間，初值為30，每0.1秒執行一次減1，所以初值RELAYDELAY為30。如果RelayControl.RelayTime的值不為0，即表示繼電器是閉合的，燈亮；如果RelayControl.RelayTime值為0，表示繼電器斷開，燈滅。開發思路職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務三樓道燈智能檢測系統檢測系統設備清單表任務實施05任務實施前必須先準備好以下設備和資源。序號設備/資源名稱數量是否準備到位（√）1聲音傳感模塊1

2溫度/光照傳感模塊1

3光敏傳感器1

4繼電器模塊1

5指示燈模塊1

6單片機開發模塊1

7顯示模塊1

8杜邦線若干9杜邦線轉香蕉線若干10香蕉線若干11項目1任務3的代碼包1搭建本次實驗的硬件平臺，完成傳感器之間的通信連接打開項目工程文件對工程里的代碼進行認知對代碼進行編譯生成下載所需的.HEX文件通過電腦將.HEX文件下載到單片機開發模塊結果驗證

任務實施導航&實施紀要05實施紀要表硬件環境搭建打開項目工程代碼認知編譯代碼程序下載結果驗證1.硬件環境搭建05樓道燈智能檢測系統檢測系統硬件環境接線圖1.硬件環境搭建05系統信號間接線表2.打開項目工程05點擊“Project—OpenProject”菜單項，進入本次任務的工程代碼文件夾，打開project目錄下的工程文件“LampControl.uvproj”。3.代碼完善05(1)打開App/Main.c文件，設置聲音傳感器模塊和光照傳感模塊的管腳定義請參考書中示例代碼進行編寫(2)打開Relay/Relay.c文件，編寫繼電器閉合和斷開函數3.代碼完善05打開App/Main.c文件，編寫主程序的控制流程。4.編譯代碼05B在KEILC51打開的工程文件中，點擊“”，編譯該工程文件。C編譯之后，會生成HEX文件A點擊“OptionsforTarget”按鈕，進入HEX文件的生成配置界面進行設置5.程序下載05程序下載（1）將NEWLab實訓平臺旋鈕旋轉至通訊模式（2）將單片機開發模塊上的JP2和JP3開關撥至左側。（3）選擇芯片型號STC15W1K24S；（4）設置串口號5.程序下載05程序下載（5）點擊打開程序文件Fridge.hex；（6）設置IRC頻率為11.0592MHz。（7）彈起自鎖開關SW1，以斷開單片機開發模塊的電源（8）點擊“下載/編程”按鈕，按下自鎖開關SW16.結果驗證05圖1：有光無聲圖2：有光有聲6.結果驗證05圖3：無光無聲圖2：無光有聲職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務三樓道燈智能檢測系統檢測系統任務檢查與評價06各組選派代表分析本組任務實施經驗；01添加標題請參照評價標準完成自評；02完成對其他小組的評價。03互評經驗分享自評職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務三樓道燈智能檢測系統檢測系統任務小結07本項目結束謝謝大家學習匯報人：XXX匯報時間：XX年XX傳感器應用技術高等院校“互聯網+”精品教材系列項目二智能洗衣機【引導案例】

洗衣服是生活的必須面對的問題，洗衣機是現代家庭中重要電器之一。從放置衣物開始，放多少洗衣液、加多少水、采用怎么的洗衣模式，到洗衣結束，是否可以一鍵就自動完成洗衣的選擇，并順利完成衣物的清洗。智能洗衣機智能洗衣機具有很多巧妙的功能可以輕松解決相關問題，溫度傳感器可以獲取洗衣機的溫度情況，從而獲得最佳的清洗效果，壓力傳感可以輕松獲取衣物和所添加物品的重量情況，可以讓清洗更加高效節能。什么是智能洗衣機，產品功能有哪些？職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能洗衣機溫度檢測系統了解溫度傳感器的定義、參數、分類與選型方法。理解半導體熱敏傳感器的工作原理。掌握典型熱敏電阻的驅動電路知識。能根據熱敏電阻的結構、特性、工作參數和應用領域，正確地查閱相關的數據手冊，實現對其進行識別和選型。能根據熱敏電阻的數據手冊，結合單片機技術，準確地采集洗衣機的溫度數據。能理解繼電器和執行器的工作原理，根據單片機獲取熱敏電阻傳感器的狀態信息，準確地控制繼電器和執行器。職業能力目標01知識目標技能目標職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能洗衣機溫度檢測系統任務描述與要求02XX公司承接了一個洗衣機改造項目，客戶要求在現有功能的基礎上進行升級，對洗衣機進行智能控制。任務一：能根據所需要所選擇清洗的衣物材質進行溫度的選擇，實現最佳的清潔狀態；按鍵選擇模擬衣服材質判斷選擇，對不同材質選擇不同的溫度閾值。檢測熱敏電阻的溫度檢測信息，洗衣機的清洗溫度不足，控制燈光模擬加熱；檢測熱敏電阻的溫度檢測信息，洗衣機的清洗溫度足夠，關閉燈光停止加熱；可以將衣服材質、溫度、燈等狀態信息顯示在管理中心系統上。任務要求任務描述職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能洗衣機溫度檢測系統3.1任務分析1.任務中涉及智能洗衣機的哪些功能？2.

任務要求中要用到哪種傳感器和執行器？智能洗衣機溫度檢測功能熱敏電阻模擬加熱功能洗衣溫度檢測功能洗衣機加熱狀態指示功能3.2任務計劃任務計劃表通過上面的介紹，你是否對智能洗衣機以及本任務所需要實現的功能有所了解呢？項目名稱項目二智能洗衣機任務名稱任務一2.1_智能洗衣機溫度檢測系統計劃方式自我設計計劃要求請用8個計劃步驟來完整描述出如何完成本次任務序號任務計劃1

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8職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能洗衣機溫度檢測系統知識儲備3熱敏電阻的種類、特性、結構和參數智能洗衣機溫度檢測系統結構分析溫度傳感器的基礎知識124溫度傳感器系統功能代碼分析

溫度傳感器的基礎知識04溫度：溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是物體內部分子無規則劇烈運動程度的標志,分子運動越劇烈，溫度就越高。溫標：用來表示或者測量物體溫度數值的標準。溫標有熱力學溫標、攝氏溫標、華氏溫標。熱力學溫標攝氏溫標華氏溫標國際基本單位制之一，符號為T，單位為K。工程上通用溫度標準，符號為t，單位為℃。比較少用的溫度標準，符號為θ，單位為℉。t=T-273.15θ=1.8t+32

溫度傳感器的基礎知識04測量方法工作原理溫度傳感器：將溫度變化轉換為電量變化的材料、器件或裝置，利用敏感元件電參數隨溫度變化而變化的特征達到測量目的。溫度傳感器分類接觸式溫度傳感器非接觸式溫度傳感器膨脹式溫度傳感器電阻式溫度傳感器熱電式溫度傳感器輻射式溫度傳感器知識儲備3熱敏電阻的種類、特性、結構和參數智能洗衣機溫度檢測系統結構分析溫度傳感器的基礎知識24溫度傳感器系統功能代碼分析1熱敏電阻的種類、特性、結構和參數熱敏電阻的定義熱敏電阻的種類與特性3熱敏電阻的結構與參數1熱敏電阻的應用電路42

熱敏電阻的定義04常見的PTC熱敏電阻常見的NTC熱敏電阻1是一種電阻值隨溫度變化的半導體傳感器熱敏電阻2是利用某些金屬氧化物或單晶硅、鍺等半導體材料，按照一定的工藝制成3體積小、熱容量小、響應速度快，能在空隙和狹縫中測量4阻值高,測量結果受引線的影響小,可用于遠距離測量5過載能力強，成本低熱敏電阻的種類、特性、結構和參數熱敏電阻的定義熱敏電阻的種類與特性3熱敏電阻的結構與參數2熱敏電阻的應用電路41

熱敏電阻的種類與特性041熱敏電阻臨界溫度（CTR）CTR熱敏電阻一般作為溫度開關來使用。負溫度系數（NTC）NTC熱敏電阻是電阻值隨溫度升高而下降的熱敏電阻。正溫度系數（PTC）PTC熱敏電阻是電阻值隨溫度升高而增大的熱敏電阻。熱敏電阻的種類、特性、結構和參數熱敏電阻的定義熱敏電阻的種類與特性熱敏電阻的結構與參數3熱敏電阻的應用電路412熱敏電阻的結構與參數04熱敏電阻的常見外形結構主要參數含義標稱陽值指熱敏電阻在25℃時的電阻值溫度系數指當溫度變化時將會導致電阻的相對變化值額定功率指允許熱敏電阻正常工作的最大功率時間常數指當溫度變化時，熱敏電阻的阻值變化到最終值的63.2%時所需的時間溫度范圍指允許熱敏電阻正常工作的溫度范圍。一般的工作溫度范圍為-55-315℃最大電壓指在規定環境溫度下，熱敏電阻正常工作時所允許連續施加的最高電壓值熱敏電阻的種類、特性、結構和參數熱敏電阻的定義熱敏電阻的種類與特性3熱敏電阻的結構與參數4熱敏電阻的應用電路12

熱敏電阻的應用電路04對數二極管溫度計

采用熱敏電阻RT和對數二極管VD串聯構成的溫度計。

利用對數二極管VD把熱敏電阻RT的阻值變化（電流變化）變換為等間隔的信號，經運放A放大這一壓縮信號，其輸出接到電壓表，就可顯示相應的溫度，從而可構成線性刻度的溫度計。

熱敏電阻的應用電路04冰箱、冰柜的溫度控制

冰箱、冰柜的溫度傳感器型號有KC系列。

A1組成開機檢知電路，由熱敏電阻RT檢測當前溫度轉化為阻值分壓，輸入A1比較電路，與基準比較輸出不同信號控制壓縮機啟動；由A2組成關機檢知電路，原理與A1基本相同；A1，A2周而復始的工作，達到控制冰箱、冰柜內溫度的目的。

熱敏電阻的應用電路04溫度報警器

常溫下，調整R1的阻值使斯密特觸發器的輸入端Ａ處于低電平，則輸出端Ｙ處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發聲；當溫度高時，熱敏電阻RT阻值減小,斯密特觸發器輸入端Ａ電勢升高，當達到某一值(高電平)，其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發出報警聲，R1的阻值不同，則報警溫度不同。知識儲備3熱敏電阻的種類、特性、結構和參數智能洗衣機溫度檢測系統結構分析24溫度傳感器系統功能代碼分析溫度傳感器的基礎知識104智能洗衣機溫度檢測系統的硬件框圖溫度傳感模塊認識 執行器的認識智能洗衣機溫度檢測系統結構分析智能洗衣機溫度檢測系統結構分析12304智能冰箱濕度檢測系統的硬件框圖智能洗衣機溫度檢測系統的硬件框圖溫度傳感器采集溫度信息LCD顯示溫度信息按鍵選擇溫度閾值單片機對輸入溫度信號檢測AD采集把模擬信號轉換成數字信號繼電器配合執行器(指示燈)進行加熱控制04溫度傳感模塊認識

執行器的認識智能洗衣機溫度檢測系統的硬件框圖智能洗衣機溫度檢測系統結構分析32104溫度傳感模塊認識板結構圖中數字對應模塊情況：①NTC熱敏電阻器MF52AT；②基準電壓調節電位器；③基準電壓測試接口J10；④接地GND接口J2；⑤模擬量輸出接口J6。濕度傳感器模塊電路板結構圖1234504智能洗衣機溫度檢測系統的硬件框濕度傳感模塊認識執行器的認識智能冰箱濕度檢測系統結構分析13204執行器的認識執行器(模擬加熱)使用指示燈模塊模擬執行器加熱動作溫度高于閾值，指示燈滅，停止加熱溫度度低于閾值，指示燈亮，進行加熱04知識儲備3熱敏電阻的種類、特性、結構和參數智能洗衣機溫度檢測系統結構分析24溫度傳感器系統功能代碼分析溫度傳感器的基礎知識104溫度傳感器系統功能代碼分析04需求

通過2個按鍵的選擇來切換衣服材質和溫度閾值，當選擇按鍵1時，代表材質1，溫度為閾值30°；當選擇按鍵2時，代表材質2，溫度為閾值50°。解決辦法判斷獨立按鍵的鍵值，當選擇按鍵1時，衣服為材質1，溫度為閾值30°；當選擇按鍵2，衣服為材質2溫度為閾值50°。溫度傳感器系統功能代碼分析04需求

當智能洗衣機的溫度高于設定的閾值時，指示燈滅，洗衣機停止加熱；當智能洗衣機的溫度低于設定的閾值時，指示燈亮，洗衣機開始加熱。解決辦法判斷溫度變量是否超過閾值，當溫度低于閾值時，繼電器閉合；當溫度超過閾值時，繼電器斷開。職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能洗衣機溫度檢測系統設備清單表任務實施05任務實施前必須先準備好以下設備和資源。序號設備/資源名稱數量是否準備到位（√）1溫度傳感模塊1

2繼電器模塊1

3指示燈模塊1

4單片機開發模塊1

5顯示模塊1

6功能擴展模塊1

7按鍵模塊1

8杜邦線若干9香蕉線若干10項目2任務1的代碼包1搭建本次實驗的硬件平臺，完成傳感器之間的通信連接打開項目工程文件對工程里的代碼進行認知對代碼進行編譯生成下載所需的.HEX文件通過電腦將.HEX文件下載到單片機開發模塊結果驗證

任務實施導航&實施紀要05實施紀要表項目名稱項目二

智能洗衣機溫度檢測系統任務名稱任務一2.1_智能洗衣機溫度檢測序號分步紀要1

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硬件環境搭建打開項目工程代碼認知編譯代碼程序下載結果驗證1.硬件環境搭建05智能洗衣機溫度檢測系統硬件環境接線圖1.硬件環境搭建05系統信號間接線表(1)溫度傳感模塊J6功能擴展模塊JP1AD1功能擴展模塊J13SCL單片機開發模塊P3.6功能擴展模塊J13SDA單片機開發模塊P3.7繼電器模塊J2單片機開發模塊P1.7鍵盤模塊COL0單片機開發模塊P4.0鍵盤模塊COL1單片機開發模塊P4.1鍵盤模塊RAW0鍵盤模塊CN112系統信號間接線表(2)顯示模塊(LCD12864)單片機開發模塊數據端口DB7—DB0P0.7—P0.0背光LCD_BLP2.7復位LCD_RSTP2.6片選LCD_CS2P2.5片選LCD_CS1P2.4使能LCD_EP2.3讀寫LCD_RWP2.2數據/命令選擇LCD_RSP2.12.打開項目工程05點擊“Project—OpenProject”菜單項，進入本次任務的工程代碼文件夾，打開project目錄下的工程文件“washer.uvproj”。3.代碼完善05(1)打開pcf8591/PCF8591.c文件：

設置AD模塊的管腳定義，AD模塊串行時鐘輸入端AD_SCL對應的是P3.6引腳，AD模塊串行數據輸入端AD_SDA對應的是P3.7引腳。請參考書中示例代碼進行編寫3.代碼完善05(1)打開Relay/Relay.c文件：

設置繼電器模塊的RELAY1PORT對應管腳P1.7。請參考書中示例代碼進行編寫3.代碼完善05(2)打開App/Main.c文件，完善系統邏輯控制代碼:要求程序0.1秒檢測判斷一次溫度傳感器的狀態4.編譯代碼05B在KEILC51打開的工程文件中，點擊“”，編譯該工程文件。C編譯之后，會生成HEX文件。A點擊“OptionsforTarget”按鈕，進入HEX文件的生成配置界面進行設置。1.點擊該按鈕2.選擇HEX文件的存放文件夾3.對HEX文件進行命名4.選擇生產的HEX文件5.點擊“OK”5.程序下載05程序下載（1）將NEWLab實訓平臺旋鈕旋轉至通訊模式（2）將單片機開發模塊上的JP2和JP3開關撥至左側。（3）選擇芯片型號STC15W1K24S；（4）設置串口號5.程序下載05程序下載（5）點擊打開程序文件Fridge.hex；（6）設置IRC頻率為11.0592MHz。（7）彈起自鎖開關SW1，以斷開單片機開發模塊的電源（8）點擊“下載/編程”按鈕，按下自鎖開發SW16.結果驗證05衣物材質為材質1溫度低于30攝氏度時，指示燈亮衣物材質為材質1溫度高于30攝氏度時，指示燈滅6.結果驗證05衣物材質為材質2溫度低于35攝氏度時，指示燈亮衣物材質為材質2溫度高于35攝氏度時，指示燈滅職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能洗衣機溫度檢測系統任務檢查與評價06各組選派代表分析本組任務實施經驗；01添加標題請參照評價標準完成自評；02完成對其他小組的評價。03互評經驗分享自評職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務一智能洗衣機溫度檢測系統任務小結07職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能洗衣機重量檢測系統理解力敏傳感器基礎知識掌握應變效應、電阻應變式壓力傳感器、電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路能根據電阻式應變片的結構和工作原理、電阻式應變片的工作參數和應用領域，正確地查閱相關數據手冊，實現對其進行識別和選型。能根據電阻式應變片傳感器的數據手冊，結合單片機技術，準確地采集樓道中的亮度數據。能理解繼電器和執行器的工作原理，根據單片機獲取電阻式應變片傳感器的狀態信息，準確地控制繼電器和執行器。職業能力目標01知識目標技能目標職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能洗衣機重量檢測系統任務描述與要求02任務二：現要進行第二個功能的改造設計，要求能根據電阻應變式壓力傳感器檢測到的衣物重量，控制清洗的供水量。檢測稱重傳感模塊的重量檢測信息，實現洗衣機的衣服重量的采集，控制風扇開始工作，模擬進水；再次檢測稱重傳感模塊的重量檢測信息，實現洗衣機的衣服和水重量的采集，控制風扇停止工作，模擬關閉進水；可以將衣服和水的重量、風扇等狀態信息顯示在管理中心系統上。任務要求任務描述職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能洗衣機重量檢測系統03任務分析1.任務中涉及智能冰箱的哪些功能？2.

任務要求中要用到哪種傳感器和執行器？衣服重量檢測功能洗衣機加水狀態指示功能電阻應變式壓力傳感器模擬加水功能智能洗衣機重量檢測功能03任務計劃任務計劃表通過上面的介紹，你是否對智能洗衣機以及本任務所需要實現的功能有所了解呢？項目名稱項目二智能洗衣機任務名稱任務二2.2_智能洗衣機重量檢測系統計劃方式自我設計計劃要求請用8個計劃步驟來完整描述出如何完成本次任務序號任務計劃1

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8職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能洗衣機重量檢測系統知識儲備3電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路智能洗衣機重量檢測系統結構分析力敏傳感器的基礎知識124壓力傳感器系統功能代碼分析04力敏傳感器的基礎知識1力敏傳感器的定義與分類彈性敏感元件2力敏傳感器的定義與分類力敏傳感器是什么？將應力或壓力等力學量轉換電信號的一類傳感器。基本組成應用彈性敏感元件轉換元件直接用于檢測壓力、重量間接用于對液位、振動、流量、速度等的測量系統中。04力敏傳感器的定義與分類力敏傳感器的分類力-電轉換原理電阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器電感式壓力傳感器電容式壓力傳感器壓電式壓力傳感器諧振式壓力傳感器04力敏傳感器的基礎知識2力敏傳感器的定義與分類彈性敏感元件1彈性敏感元件彈性敏感元件的特性剛度靈敏度彈性滯后彈性后效固有振蕩頻率

良好的彈性，足夠的精度，并且應保證長期使用和溫度變化時的穩定性。04彈性敏感元件變換力的彈性敏感元件04彈性敏感元件變換壓力的彈性敏感元件04知識儲備電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路智能洗衣機重量檢測系統結構分析力敏傳感器的基礎知識壓力傳感器系統功能代碼分析123404電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路1應變效應電阻應變式壓力傳感器的分類23電阻應變式壓力傳感器的結構4電阻應變式壓力傳感器的應用電路應變效應應變效應：金屬導體的電阻值隨著它受力所產生機械變形（拉伸或壓縮）而發生變化的現象稱之為金屬電阻的應變效應。04電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路2134電阻應變式壓力傳感器的分類電阻應變式壓力傳感器的結構電阻應變式壓力傳感器的應用電路應變效應電阻應變式壓力傳感器的分類

電阻應變式壓力傳感器是將被測量的變化轉化為傳感器電阻值的變化，再經測量電路轉換成電信號的一種傳感器。電阻應變式壓力傳感器金屬應變片壓力傳感器壓阻式壓力傳感器04電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路2413應變效應電阻應變式壓力傳感器的分類電阻應變式壓力傳感器的結構電阻應變式壓力傳感器的應用電路電阻應變式壓力傳感器的結構電阻應變式壓力傳感器的結構金屬應變片半導體應變片絲式箔式基于金屬的應變效應

利用半導體材料（如單晶硅材料等）的壓阻效應制作而成的一種電阻性元件。敏感柵由金屬細絲繞成柵形通過光刻、腐蝕等工序制成的薄金屬箔柵04電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路2314電阻應變式壓力傳感器的分類電阻應變式壓力傳感器的結構電阻應變式壓力傳感器的應用電路應變效應電阻應變式壓力傳感器的應用電路應變片將應變的變化轉換成電阻相對變化?R/R，要把微小的電阻變化轉換成電壓或電流化提供給電測儀表進行測量，必須進行信號的轉換放大。直流電橋交流電橋04電阻應變式壓力傳感器的應用電路直流電橋測量電橋平衡Uo=0R1·R4=R2·R3等臂電橋R1=R2=R3=R4=R單臂電橋電橋的其中一個橋臂用電陽應變片，其他三個析橋臂均為固定電阻。04電阻應變式壓力傳感器的應用電路直流電橋測量雙臂電橋R1、R2采用固定電阻R3、R4，采用電阻應變片

差分電析的電壓輸出與電陽相對變化之間為線性關系，靈敏度是單臂電橋的2倍。04電阻應變式壓力傳感器的應用電路直流電橋測量差分全橋R1、R2、R3、R4均為電阻應變片

差分全橋的電壓輸出與電阻相對變化之間為線性關系，靈敏度是單臂電橋的4倍。04知識儲備電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路智能洗衣機重量檢測系統結構分析力敏傳感器的基礎知識壓力傳感器系統功能代碼分析143204智能洗衣機重量檢測系統結構分析智能洗衣機重量檢測系統的硬件框圖稱重傳感模塊認識 執行器的認識12304智能洗衣機重量檢測系統的硬件框圖智能洗衣機重量檢測系統的硬件框圖稱重傳感器采集重量信息LCD顯示重量信息按鍵選擇重量閾值單片機對輸入重量信號檢測AD采集把模擬信號轉換成數字信號繼電器配合執行器(風扇)進行加水控制04智能洗衣機重量檢測系統結構分析稱重傳感模塊認識

執行器的認識智能洗衣機重量檢測系統的硬件框圖32104稱重傳感模塊認識板結構圖中數字對應模塊情況：①YZC-1b稱重傳感器；②平衡調節電位器；③橋式電阻應變片平衡電路；④⑤J1接口，J2接口測量直流電橋平衡電路輸出的正、負端電壓；⑥接地GND接口J4；⑦信號AD值接口接口J3。霍爾傳感模塊電路板結構圖

521346704智能洗衣機重量檢測系統結構分析132智能洗衣機重量檢測系統的硬件框稱重傳感模塊認識執行器的認識04執行器的認識執行器(模擬洗衣機進水開關)使用風扇模塊模擬洗衣機的進水開關狀態洗衣機的停止進水，風扇停止洗衣機的進水，風扇轉動04知識儲備電阻應變式壓力傳感器的分類、結構與應用電路智能洗衣機重量檢測系統結構分析力敏傳感器的基礎知識壓力傳感器系統功能代碼分析123404壓力傳感器系統功能代碼分析04需求

能根據電阻應變式壓力傳感器檢測到的衣物重量，控制清洗的供水量，實現有效的清洗效果，又節約水資源。解決辦法按下按鍵1，智能洗衣機先檢測稱重衣服的重量后，開始進水；按下按鍵2，檢測洗衣機加水的重量，當加水的重量到達閾值后，關閉進水。。職業能力目標01任務描述與要求02任務分析與計劃03知識儲備04任務實施05任務檢查與評價06任務小結07任務二智能洗衣機重量檢測系統設備清單表任務實施05任務實施前必須先準備好以下設備和資源。序號設備/資源名稱數量是否準備到位（√）1稱重傳感模塊1

2繼電器模塊1

3風扇模塊1

4單片機開發模塊1

5顯示模塊1

6功能擴展模塊1

7按鍵模塊1

8杜邦線（數據線）若干9香蕉線若干10項目2任務2的代碼包1搭建本次實驗的硬件平臺，完成傳感器之間的通信連接打開項目工程文件對工程里的代碼進行認知對代碼進行編譯生成下載所需的.HEX文件通過電腦將.HEX文件下載到單片機開發模塊結果驗證

任務實施導航&實施紀要05實施紀要表硬件環境搭建打開項目工程代碼認知編譯代碼程序下載結果驗證項目名稱項目二

智能洗衣機重量檢測系統任務名稱任務二2.2_智能洗衣機重量檢測序號分步紀要1

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1.硬件環境搭建05智能冰箱門磁感應檢測系統硬件環境接線圖1.硬件環境搭建05系統信號間接線表(1)稱重傳感模塊J3功能擴展模塊JP1AD2功能擴展模塊J13SCL單片機開發模塊P3.6功能擴展模塊J13SDA單片機開發模塊P3.7繼電器模塊J2單片機開發模塊P1.6鍵盤模塊COL0單片機開發模塊P4.0鍵盤模塊COL1單片機開發模塊P4.1鍵盤模塊RAW0鍵盤模塊CN112系統信號間接線表(2)顯示模塊(LCD12864)單片機開發模塊數據端口DB7—DB0P0.7—P0.0背光LCD_BLP2.7復位LCD_RSTP2.6片選LCD_CS2P2.5片選LCD_CS1P2.4使能LCD_EP2.3讀寫LCD_RWP2.2數據/命令選擇LCD_RSP2.12.打開項目工程05點擊“Project—OpenProject”菜單項，進入本次任務的工程代碼文件夾，打開project目錄下的工程文件“washer.uvproj”。3.代碼完善05請參考書中示例代碼進行編寫(1)打開pcf8591/PCF8591.c文件：

設置AD模塊的管腳定義，AD模塊串行時鐘輸入端AD_SCL對應的是P3.6引腳，AD模塊串行數據輸入端AD_SDA對應的是P3.7引腳。3.代碼完善05請參考書中示例代碼進行編寫(2)打開Relay/Relay.c文件：

設置繼