传感器技术项目式教程题库及答案《项目十四 智能空调控制系统》题库

《项目十四》题库一．单选题（共15题）1.下列能实时获取当前最新的时间的芯片模块是：（）。A．DTH11B．DS1302C．MAX6675D．XH7112.DS1302采用（）数据传送方式，使得管脚数量最少，简单SPI3线接口。

A．半双工B．全双工 C．串行D．并行3.DS1302控制寄存器用于存放DS1302的（）。A．控制命令字 B．状态字 C．方式控制字 D．时钟数据4.红外线遥控是利用（）传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um。A．可见光B．中红外光C．远红外光D．近红外光5.（）遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。A．红外线B．蓝牙C．无线电D．超声波

6.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“()”操作。A．与B．或C．非D．和7.红外遥控发射端使用455kHz晶振，分频系数为12，他的调制载波频率是：（）。A．37kHzB．38kHzC．41kHzD．42kHz8.可以利用微处理器输出数字信号来对模拟电路进行控制的技术方法是：（）。A．ADCB．SPIC．PWMD．DMA9.PWM中脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为：（）。A．0.15B．0.25C．0.5D．0.7510.下列代码中让风扇转的最快的是：（）。A．p_Fan_A=GPIO.PWM(Fan_Pin,100) B．p_Fan_A=GPIO.PWM(Fan_Pin,100)p_Fan_A.start(0) p_Fan_A.start(0)p_Fan_A.ChangeDutyCycle(10) p_Fan_A.ChangeDutyCycle(30)C．p_Fan_A=GPIO.PWM(Fan_Pin,100) D．p_Fan_A=GPIO.PWM(Fan_Pin,100)p_Fan_A.start(0) p_Fan_A.start(0)p_Fan_A.ChangeDutyCycle(60) p_Fan_A.ChangeDutyCycle(90)二．判断题（共计10题）1．DS1302时钟芯片是通过连接网络获取当前时间信息。 （）2．DS1302实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整的能力。 （）3．DS1302的控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的下降沿时，数据被写入DS1302。（）4.DS1302时钟模块的读出数据时是从高位到低位读取。 （）5.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。 （）6.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。 （）7.红外遥控发射端的调制载波频率是由模块的晶振频率和分频决定的。 （）8.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“或”操作。（）9.PWM是利用微处理器输出数字信号来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术方法，广泛应用于测量、通信、功率控制与变换等众多领域。 （）10.PWM脉冲调制控制中占空比越大，输出功率越高。 （）

三．填空题（共计15题）1．DS1302是一款具有涓细电流充电能力的低功耗实的。DS1302有1个、12个、时钟寄存器和31个RAM。DS1302中第位用于选择是写入ds1302还是读取ds1302里面的数据。DS1302数据读取紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的读出DS1302的数据。ß光波为0.01um~0.38um的光波为，波长为0.76um~1000um的光波。红外接收电路将红外发射器发射的红外光转换为相应的，再送后置。红外遥控系统的主要部分为、和接收。PWM是PulseWidthModulation的英文单词缩写，中文意思就是。通过改变方波信号的改变加到控制设备的平均电压，从而达到改变流过设备的平均电流、功率的目的。DS1302的类库文件获取DS1302的时钟数当前时间数据的函数是：。

操作题（共10题）树莓派T型转接板风扇模块树莓派T型转接板LCD16025VVCCVCCSDASDASDAGNDGNDGNDSCLSCLSCL-GPIO12INAGNDGNDGND-GPIO13INBVCC5VVCC树莓派T型转接板红外遥控接收器树莓派T型转接板温湿度传感器5VVCCVCC-G16DATAGNDGNDGNDGNDGNDGND(G)-GPIO17DO3.3V3.3VVCC(+)树莓派T型转接板DS1302时钟模块5VVCCVCCGNDGNDGND-GPIO19CLK-GPIO18DAT-GPIO25RST表4.11.将DS1302时钟模块和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：在LCD屏上实时显示当前时间（YYYY-MM-DDHH:MM:SS）。将DS1302时钟模块和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：在LCD屏上实时显示当前时间（YYYY-MM-DDHH:MM:SS）,用户可以在消息控制台中设置一个时间，当时间到达设置时间时在LCD屏上提示“时间已到达”。

将DS1302时钟模块和LCD1602模块、风扇模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：在LCD屏上实时显示当前时间（YYYY-MM-DDHH:MM:SS）,用户可以在消息控制台中设置一个时间段开启风扇，当时间在设置时间段时开启风扇，否则关闭风扇。

将红外遥控接收器和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：当红外接收信号接收到数据时在LCD屏上显示接收到的数据。将红外遥控接收器和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：程序初始时LCD屏上显示数值为0，用户可以通过红外遥控器的“+”“-”符号实现对数字的+1或者-1。

将红外遥控接收器和风扇模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：当按下红外遥控器上的1键开启风扇，按下红外遥控器上的0键关闭风扇。

将红外遥控接收器、风扇模块和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：控制风扇风速，风扇速度分为3个挡位，初始开启挡位为2；当按下红外遥控器上的1键开启风扇，按下红外遥控器上的0键关闭风扇；用户可以通过红外遥控器的“+”“-”符号实现对风速的控制，并且LCD屏上实时显示当前风扇状态及挡位。

将红外遥控接收器、风扇模块和LCD1602模块、温湿度传感器按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：当室内温度过高是开启风扇，用户可以通过红外遥控器控制风扇风速，也可以手动开启或关闭风扇；在LCD屏上显示当前温湿度数据、风扇状态、风速。

将红外遥控接收器、风扇模块和LCD1602模块、DS1302时钟模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：用户可以设置开启风扇时间及关闭风扇时间，当到达时间时自动开启关闭风扇；用户还可以通过红外遥控器手动控制风扇开启关闭及风速；在LCD屏上显示当前时间、风扇状态、风速。

将红外遥控接收器、风扇模块和LCD1602模块、DS1302时钟模块、温湿度模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：用户可以设置开启风扇时间及关闭风扇时间、室内温度临界值，当室内温度超过临界或到达设定时间段自动开启关闭风扇；用户还可以通过红外遥控器手动控制风扇开启关闭及风速；在LCD屏上显示当前时间、室内温湿度值、风扇状态、风速。

五．简答题（共5题）1.当我们需要改造室内就空调具有到点开关、随着温度变化自动开关的功能需要用到哪些传感器。

请根据下图描述DS1302数据读取操作的流程。

请写出红外遥控是以调制的方式及调制载波频率公式。

请写出PWM占空比公式，如果需要风速只输出70%功率那么要设置多少占空比。

下面是一段关于风扇模块的代码，请详细分析该功能函数的具体作用。并进行代码与注释的填空。#此段代码的作用：

importtime

importRPi.GPIOasGPIO

Fan_INA_Pin=12#风扇正转管脚定义

Fan_INB_Pin=13#风扇反转管脚定义

#GPIO初始化设置

definit():

globalp_Fan_A

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

GPIO.setup(Fan_INA_Pin,GPIO.OUT)

GPIO.setup(Fan_INB_Pin,GPIO.OUT)

GPIO.output(Fan_INA_Pin,GPIO.HIGH)

GPIO.output(Fan_INB_Pin,GPIO.LOW)

p_Fan_A=GPIO.PWM(Fan_INA_Pin,100)#此处函数的作用：

defFAN_control(Fan_speed):

p_Fan_A.ChangeDutyCycle(Fan_speed)#此处函数的作用：

defFan_stop():

p_Fan_A.stop(0)

defFan_Start():

p_Fan_A.start(0)#初始化占空比为0

init()

Fan_Start()

FAN_control(10)#此处函数的作用：

whileTrue:

time.sleep(1)------《项目十一》参考答案------一、单项选择题（每小题3分，共45分）题号12345678910答案BCADAABCBA二、判断题（每空1分，共10分）题号12345678910判断×√××√√√×√×三、填空题（每空1分共20分）1.时钟芯片2.控制寄存器 日历3.04.下降沿5.紫外线 红外线6.电信号 放大器7.调制 发射8.脉冲宽度调制9.占空比10.get_datetime()四、操作题1.将DS1302时钟模块和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：在LCD屏上实时显示当前时间（YYYY-MM-DDHH:MM:SS）。fromdatetimeimportdatetime

fromDS1302importDS1302

importLCD1602

importtime

DS1302=DS1302()#实例化ds1302对象

#设置时间为2021年8月17日20点26分0秒

DS1302.set_datetime(datetime(2021,8,17,20,26,0))#设置时间

whileTrue:

#获取时间

ds_dt=DS1302.get_datetime()

LCD1602.init()

LCD1602.write(0,0,str(ds_dt.year)+'-'+str(ds_dt.month)+'-'+str(ds_dt.day)+'')

LCD1602.write(0,1,str(ds_dt.hour)+'.'+str(ds_dt.minute)+'.'+str(ds_dt.second)+'')

print(str(ds_dt.year)+'年'+str(ds_dt.month)+'月'+str(ds_dt.day)+'日')

print(str(ds_dt.hour)+'时'+str(ds_dt.minute)+'分'+str(ds_dt.second)+'秒')

time.sleep(1)

将DS1302时钟模块和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：在LCD屏上实时显示当前时间（YYYY-MM-DDHH:MM:SS）,用户可以在消息控制台中设置一个时间，当时间到达设置时间时在LCD屏上提示“时间已到达”。fromdatetimeimportdatetime

fromDS1302importDS1302

importLCD1602

importtime

DS1302=DS1302()#实例化ds1302对象

#设置时间为2021年8月17日20点26分0秒

DS1302.set_datetime(datetime(2021,8,17,20,26,0))#设置时间

date_set=input("请设置计时时间：")

set_Hour=date_set[0:1]

set_Min=date_set[3:4]

set_Sec=date_set[6:7]

whileTrue:

#获取时间

ds_dt=DS1302.get_datetime()

LCD1602.init()

LCD1602.write(0,0,str(ds_dt.year)+'-'+str(ds_dt.month)+'-'+str(ds_dt.day)+'')

LCD1602.write(0,1,str(ds_dt.hour)+'.'+str(ds_dt.minute)+'.'+str(ds_dt.second)+'')

print(str(ds_dt.year)+'年'+str(ds_dt.month)+'月'+str(ds_dt.day)+'日')

print(str(ds_dt.hour)+'时'+str(ds_dt.minute)+'分'+str(ds_dt.second)+'秒')

ifset_Hour==ds_dt.hourandset_Min==ds_dt.minuteandset_Sec==ds_dt.second:

LCD1602.write(0,2,"时间已到达")

time.sleep(1)

将DS1302时钟模块和LCD1602模块、风扇模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：在LCD屏上实时显示当前时间（YYYY-MM-DDHH:MM:SS）,用户可以在消息控制台中设置一个时间段开启风扇，当时间在设置时间段时开启风扇，否则关闭风扇。fromdatetimeimportdatetime

fromDS1302importDS1302

importfan

importLCD1602

importtime

fan.init()

fan.Fan_Start()

DS1302=DS1302()#实例化ds1302对象

DS1302.set_datetime(datetime.now())#设置时间

date_open_set=input("请设置风扇开始时间：")

set_open_Hour=date_open_set[0:1]

set_open_Min=date_open_set[3:4]

set_open_Sec=date_open_set[6:7]

date_close_set=input("请设置风扇结束时间：")

set_close_Hour=date_close_set[0:1]

set_close_Min=date_close_set[3:4]

set_close_Sec=date_close_set[6:7]

whileTrue:

#获取时间

ds_dt=DS1302.get_datetime()

LCD1602.init()

LCD1602.write(0,0,str(ds_dt.year)+'-'+str(ds_dt.month)+'-'+str(ds_dt.day)+'')

LCD1602.write(0,1,str(ds_dt.hour)+'.'+str(ds_dt.minute)+'.'+str(ds_dt.second)+'')

print(str(ds_dt.year)+'年'+str(ds_dt.month)+'月'+str(ds_dt.day)+'日')

print(str(ds_dt.hour)+'时'+str(ds_dt.minute)+'分'+str(ds_dt.second)+'秒')

ifset_open_Hour==ds_dt.hourandset_open_Min==ds_dt.minuteandset_open_Sec==ds_dt.second:

fan.FAN_control(100)

ifset_close_Hour==ds_dt.hourandset_close_Min==ds_dt.minuteandset_close_Sec==ds_dt.second:

fan.FAN_control(0)

time.sleep(1)

将红外遥控接收器和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：当红外接收信号接收到数据时在LCD屏上显示接收到的数据。#-*-coding:utf-8-*-#支持中文注释

importpylirc

importtime

importLCD1602

importRPi.GPIOasGPIO

Ir_received=17#有无收到红外遥控信号

#GPIO初始化设置

definit():

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

defread():

try:

read_data=pylirc.nextcode(1)#获取红外遥控器码值

returnread_data[0]['config']

except:

return""

init()

LCD1602.init()

whileTrue:

s=read()

LCD1602.write(0,0,s)

time.sleep(1)

print(s)将红外遥控接收器和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：程序初始时LCD屏上显示数值为0，用户可以通过红外遥控器的“+”“-”符号实现对数字的+1或者-1。importtime

importReadControl

importLCD1602

ReadControl.init()

LCD1602.init()

num=0

whileTrue:

result=ReadControl.read()#获取红外遥控数据

print(result)

ifresult=='KEY_VOLUMEUP':

num+=1

ifresult=='KEY_VOLUMEDOWN':

num-=1

LCD1602.write(0,0,str(num))

time.sleep(0.01)

将红外遥控接收器和风扇模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：当按下红外遥控器上的1键开启风扇，按下红外遥控器上的0键关闭风扇。importtime

importfan

importReadControl

importLCD1602

ReadControl.init()

LCD1602.init()

fan.init()

num=0

whileTrue:

result=ReadControl.read()#获取红外遥控数据

print(result)

ifresult=='1':

fan.Fan_Start()

ifresult=='0':

fan.stop()

time.sleep(0.01)

将红外遥控接收器、风扇模块和LCD1602模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：控制风扇风速，风扇速度分为3个挡位，初始开启挡位为2；当按下红外遥控器上的1键开启风扇，按下红外遥控器上的0键关闭风扇；用户可以通过红外遥控器的“+”“-”符号实现对风速的控制，并且LCD屏上实时显示当前风扇状态及挡位。importtime

importfan

importReadControl

importLCD1602

ReadControl.init()

LCD1602.init()

fan.init()

num=0

whileTrue:

result=ReadControl.read()#获取红外遥控数据

print(result)

ifresult=='1':

fan.Fan_Start()

ifresult=='0':

fan.stop()

ifresult=='KEY_VOLUMEUP':

Fan_speed+=10

ifFan_speed>100:

Fan_speed=100

fan.FAN_control(Fan_speed)

print(Fan_speed)

ifresult=='KEY_VOLUMEDOWN':

Fan_speed-=10

ifFan_speed<0:

Fan_speed=0

fan.FAN_control(Fan_speed)

time.sleep(0.01)

将红外遥控接收器、风扇模块和LCD1602模块、温湿度传感器按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：当室内温度过高是开启风扇，用户可以通过红外遥控器控制风扇风速，也可以手动开启或关闭风扇；在LCD屏上显示当前温湿度数据、风扇状态、风速。fromdatetimeimportdatetime

fromDS1302importDS1302

importLCD1602

importReadControl

importfan

importtime

importthreading

mode=0

Fan_speed=0

DHT11_pin=16

#模块初始化代码

if__name__=="__main__":

try:

DS1302=DS1302()#实例化ds1302对象y

#设置时间为2021年8月17日20点26分0秒

DS1302.set_datetime(datetime(2021,8,17,20,26,0))#设置时间

LCD1602.init()

ReadControl.init()

fan.init()

fan.Fan_Start()

whileTrue:

#获取红外传感器数据

result=ReadControl.read()

ifresult=='KEY_EQUAL':

#两种模式切换

ifmode==0:

mode=1

else:

mode=0

#清屏

LCD1602.write(0,0,"")

LCD1602.write(0,1,"")

ifresult=='KEY_VOLUMEUP'andmode==1:

Fan_speed+=10

ifFan_speed>100:

Fan_speed=100

fan.FAN_control(Fan_speed)

ifresult=='KEY_VOLUMEDOWN'andmode==1:

Fan_speed-=10

ifFan_speed<0:

Fan_speed=0

fan.FAN_control(Fan_speed)

#模式-显示温度和时间

ifmode==0:

#获取温度

humidity,temperature=Adafruit_DHT.read_retry(sensor,DHT11_pin)

print('温度：'+str(temperature)+'湿度：'+str(humidity))

LCD1602.write(0,0,str(ds_dt.year)+'-'+str(ds_dt.month)+'-'+str(ds_dt.day)+'T:'+str(

temperature))

LCD1602.write(0,1,str(ds_dt.hour)+'.'+str(ds_dt.minute)+'.'+str(ds_dt.second)+'H:'+str(

humidity))

#模式-显示风扇速度

ifmode==1:

LCD1602.write(0,0,"fanmode")

LCD1602.write(0,1,"speed:"+str(Fan_speed)+"%")

time.sleep(0.1)

exceptKeyboardInterrupt:

fan.stop()

GPIO.cleanup()#释放资源

pylirc.exit()#退出红外遥控器接收

将红外遥控接收器、风扇模块和LCD1602模块、DS1302时钟模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：用户可以设置开启风扇时间及关闭风扇时间，当到达时间时自动开启关闭风扇；用户还可以通过红外遥控器手动控制风扇开启关闭及风速；在LCD屏上显示当前时间、风扇状态、风速。fromdatetimeimportdatetime

fromDS1302importDS1302

importLCD1602

importReadControl

importfan

importtime

importthreading

mode=0

Fan_speed=0

DHT11_pin=16

#模块初始化代码

if__name__=="__main__":

try:

DS1302=DS1302()#实例化ds1302对象y

#设置时间为2021年8月17日20点26分0秒

DS1302.set_datetime(datetime(2021,8,17,20,26,0))#设置时间

LCD1602.init()

ReadControl.init()

fan.init()

fan.Fan_Start()

whileTrue:

#获取红外传感器数据

result=ReadControl.read()

ifresult=='KEY_EQUAL':

#两种模式切换

ifmode==0:

mode=1

else:

mode=0

#清屏

LCD1602.write(0,0,"")

LCD1602.write(0,1,"")

ifresult=='KEY_VOLUMEUP'andmode==1:

Fan_speed+=10

ifFan_speed>100:

Fan_speed=100

fan.FAN_control(Fan_speed)

ifresult=='KEY_VOLUMEDOWN'andmode==1:

Fan_speed-=10

ifFan_speed<0:

Fan_speed=0

fan.FAN_control(Fan_speed)

#模式-显示温度和时间

ifmode==0:

#获取时间

ds_dt=DS1302.get_datetime()

#显示数据

print(str(ds_dt.year)+'年'+str(ds_dt.month)+'月'+str(ds_dt.day)+'日')

print(str(ds_dt.hour)+'时'+str(ds_dt.minute)+'分'+str(ds_dt.second)+'秒')

#模式-显示风扇速度

ifmode==1:

LCD1602.write(0,0,"fanmode")

LCD1602.write(0,1,"speed:"+str(Fan_speed)+"%")

time.sleep(0.1)

exceptKeyboardInterrupt:

fan.stop()

GPIO.cleanup()#释放资源

pylirc.exit()#退出红外遥控器接收

将红外遥控接收器、风扇模块和LCD1602模块、DS1302时钟模块、温湿度模块按照表4.1的对应接口连接至开发板，并且编写程序，实现效果如下：用户可以设置开启风扇时间及关闭风扇时间、室内温度临界值，当室内温度超过临界或到达设定时间段自动开启关闭风扇；用户还可以通过红外遥控器手动控制风扇开启关闭及风速；在LCD屏上显示当前时间、室内温湿fromdatetimeimportdatetime

fromDS1302importDS1302

importAdafruit_DHT

importLCD1602

importReadControl

importfan

importtime

importthreading

mode=0

Fan_speed=0

DHT11_pin=16

#模块初始化代码

sensor=Adafruit_DHT.DHT11

if__name__=="__main__":

try:

DS1302=DS1302()#实例化ds1302对象y

#设置时间为2021年8月17日20点26分0秒

DS1302.set_datetime(datetime(2021,8,17,20,26,0))#设置时间

LCD1602.init()

ReadControl.init()

fan.init()

fan.Fan_Start()

whileTrue:

#获取红外传感器数据

result=ReadControl.read()

ifresult=='KEY_EQUAL':

#两种模式切换

ifmode==0:

mode=1

else:

mode=0

#清屏

LCD1602.write(0,0,"")

LCD1602.write(0,1,"")

ifresult=='KEY_VOLUMEUP'andmode==1:

Fan_speed+=10

ifFan_speed>100:

Fan_speed=100

fan.FAN_control(Fan_speed)

ifresult=='KEY_VOLUMEDOWN'andmode==1:

Fan_speed-=10

ifFan_speed<0:

Fan_speed=0

fan.FAN_control(Fan_speed)

#模式-显示温度和时间

ifmode==0:

#获取时间

ds_dt=DS1302.get_datetime()

#获取温度

humidity,temperature=Adafruit_DHT.read_retry(sensor,DHT11_pin)

print('温度：'+str(temperature)+'湿度：'+str(humidity))

LCD1602.write(0,0,str(ds_dt.year)+'-'+str(ds_dt.month)+'-'+str(ds_dt.day)+'T:'+str(

temperature))