项目十四 智能空调控制系统 - 任务二

《传感器应用》主讲教师：XXX

项目十四智能空调控制系统PART14※智能空调温湿度检测功能※实现智能空调远距离控制功能14※实现智能空调综合功能项目概述科技不断的发展人们的生活质量也有了长远的进步，空调几乎成为了每个家庭的必备产品，但普通的空调无法具有自动调节温度、屋内外环境温湿度自动监测等功能，智能空调的出现就是为了解决上诉问题，小林是公司的产品研发工程师需要将其设计出来，使用树莓派开发套件编写程序调试实现上述功能，便于后续产品的研发。认识DS1302时钟芯片01认识PWM占空比调制输出02学习目标objective认识红外遥控器03技能目标objective掌握编写智能空调温度检测功能方法01掌握编写智能空调湿度检测功能方法02掌握编写树莓派PWM输出方法03掌握DS1302时钟芯片的编写方法04掌握实现编写综合程序方法05TASKTWO任务二实现智能空调远距离控制功能4任务概述储备知识任务实施任务目标231本次任务：在掌握红外控制模块后，根据项目实际功能要求开发红外控制功能，要求获取红外遥控数据并打印在终端中。任务概述4任务概述储备知识任务实施任务目标231TASKTWO任务二实现智能空调远距离控制功能01.认识红外线传感器02.掌握红外控制模块驱动方法任务目标03.掌握综合程序编写方法4任务概述储备知识任务实施任务目标231TASKTWO任务二实现智能空调远距离控制功能01.认识红外线传感器储备知识02.红外遥控器03.VS/HX183804.红外遥控系统结构01.认识红外线传感器红外线（又称红外光波）在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01um~1000um。根据波长的不同可分为可见光不可见光波长为0.38um~0.76um的光波可为可见光，依次为——红橙黄绿青蓝紫光波为0.01um~0.38um的光波。紫外光(线)红外光(线)波长为0.76um~1000um的光波用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件(红外发光管)与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池)的发光与受光峰值波长一般为0.8um~0.94um。红外光按波长范围分为4类近红外中红外远红外极红外红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um。在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，能够很好地匹配，可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。图：红外光波射线02.红外遥控器红外线遥控目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。红外线遥控装置的特点01体积小02功耗低04成本低03功能强工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波。继彩电、录像机之后——录音机音响设备空调机玩具除上述外，其他小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器。三极管红外接收二极管硅光电池红外接收电路的组成03.VS/HX1838VS1838HX1838均为红外接收头，两者的区别主要表现在接收距离上。01vs1838的最大接收距离为18--20米。02HX1838的最大接收距离为15米。vs1838参数如下——工作电压：2.7-5.5V，接收距离：18-20M，vs1838具有高灵敏度，抗光、电磁干扰能力强等特性。广泛应该于机顶盒、DVD、AV、TV、空调等，是高档电器的理想选择。HX1838参数如下——HX1838具有宽电压适应、低功耗、高灵敏度、优良的抗干扰特性；广泛应用于家用电器、空调、玩具等红外遥控接收。工作电压：2.7~5.5V工作电流：1.4mA距离：15M频率：38K角度：±45°04.红外遥控系统结构红外遥控系统的主要部分调制发射接收红外遥控是以调制的方式发射数据，就是把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样既可以提高发射效率又可以降低电源功耗。调制载波频率一般在30khz到60khz之间，大多数使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如图2所示，这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。04.红外遥控系统结构38KH载波发射（完整的发射）如下图所示。图：红外遥控频率图4任务概述储备知识任务实施任务目标231TASKTWO任务二实现智能空调远距离控制功能05.Python程序实现液晶屏红外遥控功能任务实施05.Python程序实现液晶屏红外遥控功能任务所需软件如下所示：环境准备任务所需硬件如下所示：Python3PyCharm树莓派4BLCD1602模块红外遥控接收器遥控器模块（1）设备对应接口如下表说明：5.1.根据引脚说明和连线图连接设备步骤1：根据连线图连接线路树莓派T型转接板红外遥控接收器5VVCCVCCGNDGNDGND-GPIO17DO（2）如图所示，使用杜邦线将树莓派连接面包板后的GPIO与DS1302时钟模块、LCD1602模块连接起来，由板载的5V为模块供电。图：树莓派模块连接图5.2.Python程序实现红外控制空调步骤1：打开Python工程，编写调用类库文件（1）开启树莓派电源->打开“SmartAirC”工程文件，选择SmartAirC工程鼠标右键选择“New”->选择PythonFile新建一个新的python文件，新建一个名为“ReadControl.py”文件。步骤2：编写红外类库程序代码并执行（1）在ReadControl.py文件中添加代码，实现当遥控器按下对应按键后弹出对应按钮提示的程序，代码如下所示。#-*-coding:utf-8-*-#支持中文注释importpylircimport

timeimportLCD1602importRPi.GPIOas

GPIOIr_received=17

#有无收到红外遥控信号#GPIO初始化设置def

init():

GPIO.setmode(GPIO.BCM)#采用BCM映射管脚给GPIO口GPIO.setwarnings(False)

#忽略GPIO操作注意警告#载入配置参数pylirc.init("pylirc","/etc/lirc/conf",Ir_received)#循环函数def

read():

try:

read_data=pylirc.nextcode(1)

#获取红外遥控器码值

return

read_data[0]['config']

except:

return

""init()while

True:

s=read()

time.sleep(1)

print(s)代码详解本次案例中代码调用pylirc的类库文件实现获取红外遥控信号的数据，pylirc类库的对应方法如下所示。函数名：init(参数1，参数2，参数3)参数1：模块名称参数2：模块路径参数3：红外接收模块DO位置函数功能：初始化函数数据函数名：nextcode(参数1)参数1：获取数据数量返回值：list类型码值数据函数功能：获取数据代码调用pylirc类库获取数据，返回的数据类型为list类型，接收到第一个数据列表数据中名称为config为具体按下的按钮数据，声明一个read函数直接调用。read_data=pylirc.nextcode(1)#获取红外遥控器码值return

read_