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摘 要： 生活節(jié)奏的加快導(dǎo)致夜間工作變得頻繁，用戶對燈光的需求愈加強(qiáng)烈。作為夜間工作、學(xué)習(xí)伴侶的臺(tái)燈，成為用戶的普遍性選擇。相較于日光燈，臺(tái)燈具有控制方便、護(hù)眼、便攜等優(yōu)點(diǎn)。隨著使用者數(shù)量的增長，臺(tái)燈的弊端也逐漸顯露， 人走燈未滅導(dǎo)致的能源浪費(fèi)、經(jīng)濟(jì)損失成為尖銳矛盾。市面上普遍流通的臺(tái)燈設(shè)備只可以通過用戶的手動(dòng)控制進(jìn)行燈光的亮度調(diào)節(jié)、開關(guān)操作，隨著無線技術(shù)的發(fā)展，完全可以制作和生產(chǎn)自主控制、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的智能臺(tái)燈設(shè)備。 -為了緩解用戶和臺(tái)燈設(shè)備之間的矛盾，本多功能智能臺(tái)燈選擇采用Arduino Uno Rev3開發(fā)板作為主控板，語音識別模塊、光敏傳感器、人體紅外感應(yīng)模塊、藍(lán)牙模塊作為信息采集模塊，1602液晶顯示模塊、Android移動(dòng)設(shè)備作為信息顯示和控制模塊。Arduino在綜合分析來自上述傳感器模塊采集到的物理世界數(shù)據(jù)，對LED做出相應(yīng)的亮度調(diào)整、開關(guān)處理，同時(shí)將LED的開啟狀態(tài)、工作時(shí)長、亮度信息在Android移動(dòng)設(shè)備和1602液晶顯示器模塊上標(biāo)識出來，供用戶集中分析和控制。在相應(yīng)的情景下，用戶可以遠(yuǎn)距離的通過Android移動(dòng)設(shè)備將控制指令通過藍(lán)牙模塊發(fā)送給Arduino，Arduino也會(huì)對相應(yīng)的物理環(huán)境做出判斷，主動(dòng)熄滅LED，當(dāng)燈光亮度超過界定值時(shí)，用戶將會(huì)收到APP的消息推送，提醒用戶及時(shí)調(diào)整亮度，防止傷眼，從根本上杜絕能源浪費(fèi)，減少用戶的經(jīng)濟(jì)損失，改善用戶的用眼習(xí)慣。 關(guān)鍵詞： Arduino；Android移動(dòng)設(shè)備；藍(lán)牙模塊；語音識別模塊；光敏傳感器；人體紅外感應(yīng)模塊；1602液晶顯示模塊
目錄 摘要 Abstract 1 前言-1 1.1 背景及意義-1 1.2研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢-1 1.3 課題研究任務(wù)和擬解決問題-2 1.3.1 課題研究的任務(wù)-2 1.3.2 課題擬解決的關(guān)鍵問題-3 1.4 本章小結(jié)-4 2智能臺(tái)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-4 2.1 研究的內(nèi)容-4 2.2 設(shè)計(jì)理念與工作流程-5 2.2.1 總體方案設(shè)計(jì)理念-5 2.2.2 系統(tǒng)工作流程-6 2.3 本章小結(jié)-6 3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-6 3.1 主控制器模塊-7 3.2信息采集電路的設(shè)計(jì)-8 3.2.1 HC-SR501人體紅外感應(yīng)模塊的工作原理-8 3.2.2 HC-SR501人體紅外感應(yīng)模塊的電路設(shè)計(jì)-9 3.2.3光敏傳感器模塊的工作原理-9 3.2.4光敏傳感器模塊的電路設(shè)計(jì)-9 3.3信息控制電路的設(shè)計(jì)-10 3.3.1語音識別模塊的選擇-10 3.3.2語音識別模塊的工作原理-11 3.3.3 語音識別模塊的電路設(shè)計(jì)-12 3.3.4物理開關(guān)模塊的工作原理-12 3.3.5物理開關(guān)模塊的電路設(shè)計(jì)-12 3.4 信息顯示電路的設(shè)計(jì)-13 3.4.1 LCD 1602液晶顯示器模塊的工作原理-13 3.4.2 LCD 1602 液晶顯示器模塊的電路設(shè)計(jì)-14 3.5 無線傳輸電路的設(shè)計(jì)-14 3.4.1 論證與比較-14 3.4.2 藍(lán)牙模塊的選型-15 3.4.3藍(lán)牙透傳模塊的工作原理-16 3.4.4藍(lán)牙透傳模塊電路的設(shè)計(jì)-16 3.6 系統(tǒng)總電路的設(shè)計(jì)-17 3.7 本章小結(jié)-17 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)-18 4.1程序設(shè)計(jì)思路-18 4.2 Arduino部分程序設(shè)計(jì)-18 4.2.1 主控程序設(shè)計(jì)-20 4.2.2 透傳通信程序設(shè)計(jì)-23 4.3 手機(jī)APP的程序設(shè)計(jì)-23 4.3.1 界面的設(shè)計(jì)與規(guī)劃-24 4.3.2 藍(lán)牙的功能設(shè)計(jì)-25 4.3.3 顯示界面的圖表功能設(shè)計(jì)-27 4.3.4 系統(tǒng)消息推送功能的設(shè)計(jì)-28 4.3.5 整體功能優(yōu)化-29 4.4本章小結(jié)-30 5 系統(tǒng)測試結(jié)果及分析-30 5.1人體紅外感應(yīng)模塊的測試-31 5.2光敏感應(yīng)模塊的測試-31 5.3 藍(lán)牙模塊的測試-31 5.4 液晶顯示器模塊的測試-32 5.5 APP的測試-32 5.6 系統(tǒng)整體測試結(jié)果-33 5.7 本章小結(jié)-33 6 論文總結(jié)-33 參 考 文 獻(xiàn)-35 致 謝-36 |
