2014年杭州市单片机控制装置安装与调试竞赛任务书.doc

单片机控制装置安装与调试竞赛任务书-简易智能家居调试系统 -2014一、 工作任务要求请在4小时内，按要求完成下列工作任务一、请你仔细阅读并理解工作任务书中关于设计要求和有关的说明，根据你的理解，选择你所需要的控制模块和元器件。二、在赛场提供的图纸上画出系统的接线方框图，并在标题栏的 “工位”上填写你的竞赛工位号。三、根据你画出的电气原理图，连接系统电路。四、编写控制程序，将程序保存在“D”盘，以工位号命名，如D:01（01文件夹）。五、调试你编写的程序，检测和调整有关元器件设置，完成整体调试，使该系统能实现要求的设计功能。六、功能调试完毕后，将程序烧写到单片机当中。二、 简易智能家居系统的相关说明本系统是模拟对智能家居系统进行调试的一个过程。键盘在这相当于一个上位机主控软件，通过按键来控制整个智能家居的运行调试情况，液晶屏上显示系统运行状态。系统整体框架如图1所示：图1 系统整体框架1. 按键部分气阀开气阀关电灯开电灯关水阀开水阀关窗帘开窗帘关开门关门空调开空调关系统联机系统关机空调制冷空调制热图2 按键设置使用指令模块中的矩阵键盘作为按键输入，其键盘布局如上表所示。2. 显示部分显示部分由显示模块中的128*64液晶模块和Led灯来完成的。128*64液晶模块用来显示物联网各部分执行状态。LED灯的亮灭是用来代表电灯的亮灭。3. 直流电机、步进电机直流电机的正反转用来显示气阀水阀的状态；步进电机的正反转用来显示窗帘和门禁的状态。4. AD模块AD模块是用来进行模数转换，电平指示灯时用来显示当前温度等级。5. 温度模块温度模块是用来监测当前环境温度。三、 简易智能家居系统的制作要求(一) 系统初始化1. 液晶显示如图3界面。2. 步进电机复位至0CM处。3. 直流电机停止转动。图3 显示初始化显示(二) 系统设置及要求1. 初始化完成后，按下“确定”键系统进入信息初始显示界面，如图4所示。图4 液晶信息显示界面温度传感器由温度模块代替；热释电传感器由金属传感器代替；窗帘的开关由步进电机来模拟；气阀水阀由直流电机的正反转来模拟；电灯由LED灯来代替；门禁由步进电机正反转来代替；空调由ADC/DAC模块上的电平指示灯来代替。温度初始值为20.0，代表当前室温，显示屏上刚开始显示所有家用电器都是关闭的，当状态改变时，显示作相应改变。2. 按下系统联机键，则进入启动界面，界面与图4基本一致，只是温度值变成了18b20温度传感器采集到的当前温度值。此时可以通过按键来对系统进行操作。3. “气阀开、关”、“水阀开、关”按键是分别用来控制智能家居系统中的气阀和水阀的开与关。在本系统中，直流电机正反转是用来模拟气阀水阀的开关。当按下“气阀开”按键时，直流电机顺时针转3圈后停下；当按下“气阀关”按键时，直流电机逆时针转3圈后停下；当按下“水阀开”按键时，直流电机顺时针转4圈后停下；当按下“水阀关”按下时，直流电机逆时针转4圈后停下。4. 当按下“电灯开”按键时，显示模块上的LED0亮，液晶显示“电灯开”；当按下“电灯关”按键时，显示模块上的LED0灭，液晶显示“电灯关”。5. 当按下“窗帘开”按键后，步进电机顺时针转动走到5cm处停下，液晶显示“窗帘开”；当按下“窗帘关”按键后，步进电机反转回0cm处停下，液晶显示“窗帘关”。另外，在此用电压采集模拟光照强度，当电压超过3V时，窗帘关闭，当电压低于3V时，窗帘打开。6. 当按下“开门”键时，步进电机以2倍于窗帘转动时的速度转至4cm处；当按下“关门”时，步进电机以2倍于窗帘转动时的速度转至0cm处停下。7. 空调设置温度用电平指示灯来显示。在本系统中，假设遥控可以设置的温度范围在1632。那么如果空调温度设置在1618，则电平指示灯最低位亮；如果温度设置在1920，则电平指示灯最低两位亮；以此类推；当温度设置在3132时，8位指示灯全亮。温度设置按“空调制冷”和“空调制热”按键来控制。按下“空调开”时，液晶显示“空调开”；当按下“空调关”时，液晶显示“空调关”；当按下“空调制冷”时，液晶显示“空调制冷”；当按下“空调制热”时，液晶显示“空调制热”。只有当按下“空调开”按键时，再按下“空调制冷”或者“空调制热”才能让电平指示灯显示。8. 给温度传感器加热模拟温度升高。当温度超过32，蜂鸣器以1HZ的频率鸣叫。9. 有人没人检测是通过金属检测器来模拟热释电传感器的。当金属传感器靠近金属时，液晶显示“有人”，液晶显示右下角的圆圈变为实心圆