光控自动窗户的设计与实现

光控自动窗户的设计与实现任务背景智能家居窗户作为一种可实现智能操控的窗户，比起传统的窗户来说操控更加的方便，也更加的安全。这节课我们就来制作一个光控的自动窗户，它具有自动感应光照强度的功能，从而根据光线的变化自动调节窗户开合。器材准备ArduinoS90据线。一、了解光控自动窗户的原理照强度是否适合开窗，如果光照强度合适时，那么控制舵机把窗户打开；反之，如果关照强度不适合开窗，那么关闭窗户。了解光敏传感器和数码管显示器光敏传感器光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。光敏电阻的特殊性能，随着科技的发展将得到极其广泛应用。光敏传感器它也可广泛应用于各种光控电路，比如控制和调节灯光。光敏电阻对环境光线最敏感，一般用来检测周围环境的光线亮度等。G、V、SGGND，VVCC高电平，SA0-A5 数码管显示器数码管，也称作辉光管，是一种可以显示数字和其他信息的\h电子设备。471247TM1650品可以应用在显示数字的设备上。478LED7-1，TM16504DP图7-147G、V、DIOCLK，GVCC，5.5VDIO，CLK线，用来提供时钟信号的线路。其可以接Arduino主板的IIC（A4、A5）接口。三、光控自动窗户安装S90调零舵机，确定舵臂的摆动方向7-2 图7-2M27-3图7-37-4图7-47-5 图7-56）把螺母装在窗体上，然后把窗横杆安装在舵机上，如图7-6所示。图7-67-7图7-7M2*87-8四、程序设计

图7-8算法设计根据光控自动窗户的原理，其算法设计如下：第一步：设定光照强度的阈值（阀值学习者需根据实际测试情况设置）；第二步：数码管显示光照强度数值，并比较周围光照强度与光照强度阈第三步：结束程序。硬件连接光敏传感器接在Arduino扩展板上的A2（P2）管脚，数码管显示器模块接在扩展板上的A4、A5（P7）管脚，控制窗户的舵机接在扩展板上的D13管脚。传感器和执行器主控板光敏传感器A2（P2）数码管显示器A4、A5（P7）舵机D13成员任务安排从接受任务后具体成员的任务安排及时间安排如表1所示：表1任务实施计划实施计划时间主要任务负责人阶段成果2021.3.1-2021.4.1方案设计与电路设计初步方向确立2021.4.1-2021.5.1仿真，焊接电路、电路板完成2021.5.1-2021.6.1设计，搭建实体完成2021.6.1-2021.7.1编程调试总体完成示例程序ArduinoIDE程序#include<Wire.h>#include"TM1650.h"#include<Servo.h>TM1650tm_4display;volatileint_light;Servoservo_13;voidsetup(){Serial.begin(9600);Wire.begin();tm_4display.init();_light=0;tm_4display.clear();servo_13.attach(13);}voidloop(){//将连接在A2接口的光敏传感器的模拟值赋给light变量_light=analogRead(A2);tm_4display.displayString(_light);Serial.println(_light);delay(500);//判断光线模拟值是否大于100，如果是，则打开窗户；否则，关闭窗户if(_light>100){servo_13.write(0);delay(5000);}else{servo_13.write(90);delay(20);}}Mixly程序MagicBlock程序结果：连接好硬件，上传程序，会看到数码管显示光线强度的模拟值，如果模拟值大于100，则舵机摆动打开窗户；否则窗户关闭。