《傳感器應(yīng)用技術(shù)》-智能洗衣機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)

項目二智能洗衣機(jī)傳感網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)職業(yè)能力目標(biāo)01任務(wù)描述與要求02任務(wù)分析與計劃03知識儲備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)檢查與評價06任務(wù)小結(jié)07任務(wù)拓展08任務(wù)三洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)掌握溫度傳感模塊的工作原理掌握稱重傳感模塊的工作原理掌握洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)的硬件環(huán)境搭建、任務(wù)實(shí)施方法能正確使用熱敏電阻傳感器和電阻應(yīng)變式壓力傳感器，運(yùn)用單片機(jī)采集樓道中的聲音和亮度狀態(tài)信息。能理解繼電器和執(zhí)行器的工作原理，根據(jù)單片機(jī)獲取傳感器的狀態(tài)信息，準(zhǔn)備控制繼電器和執(zhí)行器。職業(yè)能力目標(biāo)01知識目標(biāo)技能目標(biāo)職業(yè)能力目標(biāo)01任務(wù)描述與要求02任務(wù)分析與計劃03知識儲備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)檢查與評價06任務(wù)小結(jié)07任務(wù)拓展08任務(wù)三洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)任務(wù)描述與要求02完成智能洗衣機(jī)項目的最終樣品輸出。 任務(wù)三：要求能同時根據(jù)熱敏電阻和電阻應(yīng)變式壓力傳感器實(shí)現(xiàn)根據(jù)衣物的重量和材質(zhì)情況，提供相應(yīng)的水量和溫度進(jìn)行衣物的清洗，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)既節(jié)約水資源又實(shí)現(xiàn)最佳的清洗效果。按鍵選擇稱重傳感模塊檢測重量信息，溫度傳感器模塊檢測溫度信息，指示燈進(jìn)行加熱控制、風(fēng)扇進(jìn)行進(jìn)水管理。先確認(rèn)好衣服重量后，然后控制進(jìn)水量。當(dāng)進(jìn)水量足夠時，開始控制清洗溫度。可以將衣服和水的重量、溫度、燈、風(fēng)扇等狀態(tài)信息顯示在管理中心系統(tǒng)上。任務(wù)要求任務(wù)描述結(jié)果演示-視頻職業(yè)能力目標(biāo)01任務(wù)描述與要求02任務(wù)分析與計劃03知識儲備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)檢查與評價06任務(wù)小結(jié)07任務(wù)拓展08任務(wù)三洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)03任務(wù)分析1.任務(wù)中涉及智能洗衣機(jī)的哪些功能？2.

任務(wù)要求中要用到哪種傳感器和執(zhí)行器？溫度傳感器電阻應(yīng)變式壓力傳感器風(fēng)扇(模擬加水指示功能)洗衣溫度監(jiān)測功能重量監(jiān)測功能材質(zhì)選擇指示燈（模擬加熱指示功能）洗衣機(jī)加熱加水狀態(tài)指示功能03任務(wù)計劃任務(wù)計劃表通過上面的介紹，你是否對智能洗衣機(jī)以及本任務(wù)所需要實(shí)現(xiàn)的功能有所了解呢？項目名稱項目二智能洗衣機(jī)任務(wù)名稱任務(wù)三2.3_洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)計劃方式自我設(shè)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(wù)序號任務(wù)計劃1

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8職業(yè)能力目標(biāo)01任務(wù)描述與要求02任務(wù)分析與計劃03知識儲備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)檢查與評價06任務(wù)小結(jié)07任務(wù)拓展08任務(wù)三洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)知識儲備043稱重傳感模塊工作原理洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析溫度傳感模塊工作原理124洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)功能代碼分析溫度傳感模塊工作原理溫度傳感模塊工作原理圖R1和熱敏電阻RT構(gòu)成分壓電路，熱敏電阻的電阻值改變影響RT兩端的電壓；RT兩端的輸出電壓，作為LM393的比較電壓，也可以直接通過J6當(dāng)溫度高時，熱敏電阻的阻值較低，RT兩端的輸出電壓高當(dāng)溫度低時，熱敏電阻的阻值較高，RT兩端的輸出電壓高知識儲備043241稱重傳感模塊工作原理洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析溫度傳感模塊工作原理洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)功能代碼分析稱重傳感模塊工作原理直流電橋電阻平衡電路四個電阻應(yīng)變片構(gòu)成差分全橋測量電路；傳感器受應(yīng)力時，電橋電路中4個應(yīng)變片阻值發(fā)生相應(yīng)變化，電橋失去平衡，電路輸出差動信號U0。通過調(diào)節(jié)RW可使得輸出為0，實(shí)現(xiàn)電橋電路平衡；四個電阻應(yīng)變片阻值不可能做到絕對相等；稱重傳感模塊工作原理差動信號放大電路差動信號U0較?。焕肁D623構(gòu)成的差動放大電路進(jìn)行差動放大。AD623是一個集成單電源儀表放大器；知識儲備043241稱重傳感模塊工作原理洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析溫度傳感模塊工作原理洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)功能代碼分析洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)的硬件框圖溫度傳感器采集溫度信息、稱重傳感器采集重量信息；LCD顯示重量、溫度、加熱、進(jìn)水等信息；按鍵選擇重量閾值；單片機(jī)對輸入溫度、重量信息檢測；AD采集把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；繼電器配合執(zhí)行器進(jìn)行加熱、進(jìn)水控制。04洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析指示燈模塊(模擬洗衣機(jī)加熱功能)風(fēng)扇模塊(模擬洗衣機(jī)進(jìn)水功能)執(zhí)行器的認(rèn)識04知識儲備043241稱重傳感模塊工作原理洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析溫度傳感模塊工作原理洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)功能代碼分析洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)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(zhì)和溫度閾值，當(dāng)選擇按鍵1時，代表材質(zhì)1，溫度為閾值30°；當(dāng)選擇按鍵2時，代表材質(zhì)2，溫度為閾值50°。解決辦法判斷獨(dú)立按鍵的鍵值，當(dāng)選擇按鍵1時，衣服為材質(zhì)1，溫度為閾值30°；當(dāng)選擇按鍵2，衣服為材質(zhì)2溫度為閾值50°。洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)功能代碼分析04需求

當(dāng)智能洗衣機(jī)的溫度高于設(shè)定的閾值時，指示燈滅，洗衣機(jī)停止加熱；當(dāng)智能洗衣機(jī)的溫度低于設(shè)定的閾值時，指示燈亮，洗衣機(jī)開始加熱。解決辦法判斷溫度變量是否超過閾值，當(dāng)溫度低于閾值時，繼電器閉合；當(dāng)溫度超過閾值時，繼電器斷開。洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)功能代碼分析04需求

能根據(jù)電阻應(yīng)變式壓力傳感器檢測到的衣物重量，控制清洗的供水量，實(shí)現(xiàn)有效的清洗效果，又節(jié)約水資源。解決辦法按下按鍵1，智能洗衣機(jī)先檢測稱重衣服的重量后，開始進(jìn)水；按下按鍵2，檢測洗衣機(jī)加水的重量，當(dāng)加水的重量到達(dá)閾值后，關(guān)閉進(jìn)水。。職業(yè)能力目標(biāo)01任務(wù)描述與要求02任務(wù)分析與計劃03知識儲備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)檢查與評價06任務(wù)小結(jié)07任務(wù)拓展08任務(wù)三洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備清單表任務(wù)實(shí)施05任務(wù)實(shí)施前必須先準(zhǔn)備好以下設(shè)備和資源。序號設(shè)備/資源名稱數(shù)量是否準(zhǔn)備到位（√）1溫度傳感器模塊1

2稱重傳感器模塊1

3繼電器模塊1

4指示燈模塊1

5風(fēng)扇模塊1

6功能擴(kuò)展模塊1

7按鍵模塊1

8單片機(jī)開發(fā)模塊19顯示模塊110杜邦線若干11香蕉線若干12項目2任務(wù)3的代碼包1搭建本次實(shí)驗(yàn)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(jìn)行認(rèn)知對代碼進(jìn)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(jī)開發(fā)模塊結(jié)果驗(yàn)證

任務(wù)實(shí)施導(dǎo)航&實(shí)施紀(jì)要05實(shí)施紀(jì)要表硬件環(huán)境搭建打開項目工程代碼認(rèn)知編譯代碼程序下載結(jié)果驗(yàn)證項目名稱項目二

洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)任務(wù)名稱任務(wù)三2.3_洗衣機(jī)智能監(jiān)測序號分步紀(jì)要1

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1.硬件環(huán)境搭建05洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)硬件環(huán)境接線圖1.硬件環(huán)境搭建05系統(tǒng)信號間接線表(1)系統(tǒng)信號間接線表(2)顯示模塊(LCD12864)單片機(jī)開發(fā)模塊數(shù)據(jù)端口DB7—DB0P0.7—P0.0背光LCD_BLP2.7復(fù)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(shù)據(jù)/命令選擇LCD_RSP2.1稱重傳感模塊J3功能擴(kuò)展模塊JP1AD2溫度傳感模塊J6功能擴(kuò)展模塊JP1AD3功能擴(kuò)展模塊J13SCL單片機(jī)開發(fā)模塊P3.6功能擴(kuò)展模塊J13SDA單片機(jī)開發(fā)模塊P3.7繼電器模塊J2單片機(jī)開發(fā)模塊P1.7繼電器模塊J5單片機(jī)開發(fā)模塊P1.6鍵盤模塊COL0單片機(jī)開發(fā)模塊P4.0鍵盤模塊COL1單片機(jī)開發(fā)模塊P4.1鍵盤模塊RAW0鍵盤模塊CN1122.打開項目工程05點(diǎn)擊“Project—OpenProject”菜單項，進(jìn)入本次任務(wù)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(jìn)行編寫打開pcf8591/PCF8591.c文件：

設(shè)置AD模塊的管腳定義，AD模塊串行時鐘輸入端AD_SCL對應(yīng)的是P3.6引腳，AD模塊串行數(shù)據(jù)輸入端AD_SDA對應(yīng)的是P3.7引腳。3.代碼完善05請參考書中示例代碼進(jìn)行編寫打開Relay/Relay.c文件：

設(shè)置繼電器模塊的RELAY1PORT和RELAY2PORT分別對應(yīng)管腳P1.7，P1.6。3.代碼完善05(2)打開App/Main.c文件，完善系統(tǒng)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(tài)當(dāng)智能洗衣機(jī)的溫度高于設(shè)定的閾值時，繼電器斷開，指示燈滅，洗衣機(jī)停止加熱；3.代碼完善05打開App/Main.c文件，完善系統(tǒng)邏輯控制代碼:當(dāng)智能洗衣機(jī)的溫度低于設(shè)定的閾值時，繼電器閉合，指示燈亮，洗衣機(jī)開始加熱。按下按鍵1，智能洗衣機(jī)先檢測稱重衣服的重量后，繼電器開始進(jìn)水；按下按鍵2，檢測洗衣機(jī)加水的重量，當(dāng)加水的重量到達(dá)閾值后，關(guān)閉進(jìn)水。4.編譯代碼05B在KEILC51打開的工程文件中，點(diǎn)擊“”，編譯該工程文件。C編譯之后，會生成HEX文件A點(diǎn)擊“OptionsforTarget”按鈕，進(jìn)入HEX文件的生成配置界面進(jìn)行設(shè)置1.點(diǎn)擊該按鈕2.選擇HEX文件的存放文件夾3.對HEX文件進(jìn)行命名4.選擇生產(chǎn)的HEX文件5.點(diǎn)擊“OK”5.程序下載05程序下載（1）將NEWLab實(shí)訓(xùn)平臺旋鈕旋轉(zhuǎn)至通訊模式（2）將單片機(jī)開發(fā)模塊上的JP2和JP3開關(guān)撥至左側(cè)。（3）選擇芯片型號STC15W1K24S；（4）設(shè)置串口號5.程序下載05程序下載（5）點(diǎn)擊打開程序文件Fridge.hex；（6）設(shè)置IRC頻率為11.0592MHz。（7）彈起自鎖開關(guān)SW1，以斷開單片機(jī)開發(fā)模塊的電源（8）點(diǎn)擊“下載/編程”按鈕，按下自鎖開發(fā)SW16.結(jié)果驗(yàn)證05按下按鍵1，檢測衣服的重量，風(fēng)扇啟動按下按鍵2，加水的重量低于閾值時，風(fēng)扇啟動6.結(jié)果驗(yàn)證05按下按鍵2，加水的重量高于閾值時，風(fēng)扇停止按下按鍵2，加水的重量低于閾值時，風(fēng)扇啟動6.結(jié)果驗(yàn)證05溫度高于34攝氏度時，加熱狀態(tài)為關(guān)閉，指示燈滅溫度低于34攝氏度時，加熱狀態(tài)為開啟，指示燈亮職業(yè)能力目標(biāo)01任務(wù)描述與要求02任務(wù)分析與計劃03知識儲備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)檢查與評價06任務(wù)小結(jié)07任務(wù)拓展08任務(wù)三洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)任務(wù)檢查與評價06各組選派代表分析本組任務(wù)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)；01添加標(biāo)題請參照評價標(biāo)準(zhǔn)完成自評；02完成對其他小組的評價。03互評經(jīng)驗(yàn)分享自評職業(yè)能力目標(biāo)01任務(wù)描述與要求02任務(wù)分析與計劃03知識儲備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)檢查與評價06任務(wù)小結(jié)07任務(wù)拓展08任務(wù)三洗衣機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)任務(wù)小結(jié)07職業(yè)能力目標(biāo)01任務(wù)描述與要求02任務(wù)分析與計劃03知識儲備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)檢查與評價06任務(wù)三洗衣機(jī)智能監(jiān)測系