《传感器应用技术》-智能洗衣机监测系统

项目二智能洗衣机传感网应用技术职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三洗衣机智能监测系统掌握温度传感模块的工作原理掌握称重传感模块的工作原理掌握洗衣机智能监测系统的硬件环境搭建、任务实施方法能正确使用热敏电阻传感器和电阻应变式压力传感器，运用单片机采集楼道中的声音和亮度状态信息。能理解继电器和执行器的工作原理，根据单片机获取传感器的状态信息，准备控制继电器和执行器。职业能力目标01知识目标技能目标职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三洗衣机智能监测系统任务描述与要求02完成智能洗衣机项目的最终样品输出。 任务三：要求能同时根据热敏电阻和电阻应变式压力传感器实现根据衣物的重量和材质情况，提供相应的水量和温度进行衣物的清洗，实现洗衣机既节约水资源又实现最佳的清洗效果。按键选择称重传感模块检测重量信息，温度传感器模块检测温度信息，指示灯进行加热控制、风扇进行进水管理。先确认好衣服重量后，然后控制进水量。当进水量足够时，开始控制清洗温度。可以将衣服和水的重量、温度、灯、风扇等状态信息显示在管理中心系统上。任务要求任务描述结果演示-视频职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三洗衣机智能监测系统03任务分析1.任务中涉及智能洗衣机的哪些功能？2.

任务要求中要用到哪种传感器和执行器？温度传感器电阻应变式压力传感器风扇(模拟加水指示功能)洗衣温度监测功能重量监测功能材质选择指示灯（模拟加热指示功能）洗衣机加热加水状态指示功能03任务计划任务计划表通过上面的介绍，你是否对智能洗衣机以及本任务所需要实现的功能有所了解呢？项目名称项目二智能洗衣机任务名称任务三2.3_洗衣机智能监测系统计划方式自我设计计划要求请用8个计划步骤来完整描述出如何完成本次任务序号任务计划1

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8职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三洗衣机智能监测系统知识储备043称重传感模块工作原理洗衣机智能监测系统结构分析温度传感模块工作原理124洗衣机智能监测系统功能代码分析温度传感模块工作原理温度传感模块工作原理图R1和热敏电阻RT构成分压电路，热敏电阻的电阻值改变影响RT两端的电压；RT两端的输出电压，作为LM393的比较电压，也可以直接通过J6当温度高时，热敏电阻的阻值较低，RT两端的输出电压高当温度低时，热敏电阻的阻值较高，RT两端的输出电压高知识储备043241称重传感模块工作原理洗衣机智能监测系统结构分析温度传感模块工作原理洗衣机智能监测系统功能代码分析称重传感模块工作原理直流电桥电阻平衡电路四个电阻应变片构成差分全桥测量电路；传感器受应力时，电桥电路中4个应变片阻值发生相应变化，电桥失去平衡，电路输出差动信号U0。通过调节RW可使得输出为0，实现电桥电路平衡；四个电阻应变片阻值不可能做到绝对相等；称重传感模块工作原理差动信号放大电路差动信号U0较小；利用AD623构成的差动放大电路进行差动放大。AD623是一个集成单电源仪表放大器；知识储备043241称重传感模块工作原理洗衣机智能监测系统结构分析温度传感模块工作原理洗衣机智能监测系统功能代码分析洗衣机智能监测系统结构分析洗衣机智能监测系统的硬件框图温度传感器采集温度信息、称重传感器采集重量信息；LCD显示重量、温度、加热、进水等信息；按键选择重量阈值；单片机对输入温度、重量信息检测；AD采集把模拟信号转换成数字信号；继电器配合执行器进行加热、进水控制。04洗衣机智能监测系统结构分析指示灯模块(模拟洗衣机加热功能)风扇模块(模拟洗衣机进水功能)执行器的认识04知识储备043241称重传感模块工作原理洗衣机智能监测系统结构分析温度传感模块工作原理洗衣机智能监测系统功能代码分析洗衣机智能监测系统功能代码分析04需求

通过2个按键的选择来切换衣服材质和温度阈值，当选择按键1时，代表材质1，温度为阈值30°；当选择按键2时，代表材质2，温度为阈值50°。解决办法判断独立按键的键值，当选择按键1时，衣服为材质1，温度为阈值30°；当选择按键2，衣服为材质2温度为阈值50°。洗衣机智能监测系统功能代码分析04需求

当智能洗衣机的温度高于设定的阈值时，指示灯灭，洗衣机停止加热；当智能洗衣机的温度低于设定的阈值时，指示灯亮，洗衣机开始加热。解决办法判断温度变量是否超过阈值，当温度低于阈值时，继电器闭合；当温度超过阈值时，继电器断开。洗衣机智能监测系统功能代码分析04需求

能根据电阻应变式压力传感器检测到的衣物重量，控制清洗的供水量，实现有效的清洗效果，又节约水资源。解决办法按下按键1，智能洗衣机先检测称重衣服的重量后，开始进水；按下按键2，检测洗衣机加水的重量，当加水的重量到达阈值后，关闭进水。。职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三洗衣机智能监测系统设备清单表任务实施05任务实施前必须先准备好以下设备和资源。序号设备/资源名称数量是否准备到位（√）1温度传感器模块1

2称重传感器模块1

3继电器模块1

4指示灯模块1

5风扇模块1

6功能扩展模块1

7按键模块1

8单片机开发模块19显示模块110杜邦线若干11香蕉线若干12项目2任务3的代码包1搭建本次实验的硬件平台，完成传感器之间的通信连接打开项目工程文件对工程里的代码进行认知对代码进行编译生成下载所需的.HEX文件通过电脑将.HEX文件下载到单片机开发模块结果验证

任务实施导航&实施纪要05实施纪要表硬件环境搭建打开项目工程代码认知编译代码程序下载结果验证项目名称项目二

洗衣机智能监测系统任务名称任务三2.3_洗衣机智能监测序号分步纪要1

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1.硬件环境搭建05洗衣机智能监测系统硬件环境接线图1.硬件环境搭建05系统信号间接线表(1)系统信号间接线表(2)显示模块(LCD12864)单片机开发模块数据端口DB7—DB0P0.7—P0.0背光LCD_BLP2.7复位LCD_RSTP2.6片选LCD_CS2P2.5片选LCD_CS1P2.4使能LCD_EP2.3读写LCD_RWP2.2数据/命令选择LCD_RSP2.1称重传感模块J3功能扩展模块JP1AD2温度传感模块J6功能扩展模块JP1AD3功能扩展模块J13SCL单片机开发模块P3.6功能扩展模块J13SDA单片机开发模块P3.7继电器模块J2单片机开发模块P1.7继电器模块J5单片机开发模块P1.6键盘模块COL0单片机开发模块P4.0键盘模块COL1单片机开发模块P4.1键盘模块RAW0键盘模块CN1122.打开项目工程05点击“Project—OpenProject”菜单项，进入本次任务的工程代码文件夹，打开project目录下的工程文件“washer.uvproj”。3.代码完善05请参考书中示例代码进行编写打开pcf8591/PCF8591.c文件：

设置AD模块的管脚定义，AD模块串行时钟输入端AD_SCL对应的是P3.6引脚，AD模块串行数据输入端AD_SDA对应的是P3.7引脚。3.代码完善05请参考书中示例代码进行编写打开Relay/Relay.c文件：

设置继电器模块的RELAY1PORT和RELAY2PORT分别对应管脚P1.7，P1.6。3.代码完善05(2)打开App/Main.c文件，完善系统逻辑控制代码:要求程序0.1秒检测判断一次温度传感器的状态当智能洗衣机的温度高于设定的阈值时，继电器断开，指示灯灭，洗衣机停止加热；3.代码完善05打开App/Main.c文件，完善系统逻辑控制代码:当智能洗衣机的温度低于设定的阈值时，继电器闭合，指示灯亮，洗衣机开始加热。按下按键1，智能洗衣机先检测称重衣服的重量后，继电器开始进水；按下按键2，检测洗衣机加水的重量，当加水的重量到达阈值后，关闭进水。4.编译代码05B在KEILC51打开的工程文件中，点击“”，编译该工程文件。C编译之后，会生成HEX文件A点击“OptionsforTarget”按钮，进入HEX文件的生成配置界面进行设置1.点击该按钮2.选择HEX文件的存放文件夹3.对HEX文件进行命名4.选择生产的HEX文件5.点击“OK”5.程序下载05程序下载（1）将NEWLab实训平台旋钮旋转至通讯模式（2）将单片机开发模块上的JP2和JP3开关拨至左侧。（3）选择芯片型号STC15W1K24S；（4）设置串口号5.程序下载05程序下载（5）点击打开程序文件Fridge.hex；（6）设置IRC频率为11.0592MHz。（7）弹起自锁开关SW1，以断开单片机开发模块的电源（8）点击“下载/编程”按钮，按下自锁开发SW16.结果验证05按下按键1，检测衣服的重量，风扇启动按下按键2，加水的重量低于阈值时，风扇启动6.结果验证05按下按键2，加水的重量高于阈值时，风扇停止按下按键2，加水的重量低于阈值时，风扇启动6.结果验证05温度高于34摄氏度时，加热状态为关闭，指示灯灭温度低于34摄氏度时，加热状态为开启，指示灯亮职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三洗衣机智能监测系统任务检查与评价06各组选派代表分析本组任务实施经验；01添加标题请参照评价标准完成自评；02完成对其他小组的评价。03互评经验分享自评职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任务三洗衣机智能监测系统任务小结07职业能力目标01任务描述与要求02任务分析与计划03知识储备04任务实施05任务检查与评价06任务三洗衣机智能监测系