1赛题来历及立异特征
1.1赛题来历及科学含义
跟着社会的不断进步与科学技能的不断开展,人们对咱们赖以生存的地球投入了越来越多的重视。世界上大多数国家也充分认识到了环境对人类开展的重要性。这其间最为重要也是最为急迫的问题便是动力问题。动力资源是经济开展的根底,可是跟着经济的开展,许多动力将面对紧缺,要从根本上处理动力问题,除了寻觅新的动力,节能是要害的也是现在最直接有用的重要措施。
推广照明节电技能节约电能是节约动力的一种途径。照明节能的基本原则应是确保不下降作业场所的视觉要求下,力求削减照明体系中的能量丢失,最有用地运用电能。现在照明体系选用手动开关,经常呈现没有及时开关的现象,然后也形成很多的动力糟蹋。
出于以上考虑,团队成员开端着手预备家居智能照明体系的开发。首要经过布置于室内的根据加快度传感器阵列定位的LED灯火操控体系,判别室内是否有人,假如有人,则经过操控体系算出人的方位,然后翻开该方位的LED灯,并调理到适宜的亮度。其他地方的LED灯则依照间隔远近,操控其亮度。然后完结当用户走到必定规模内的任何方位时,LED灯的自动开关及亮度的调理,防止用户忘掉关灯糟蹋电能。一起完结了很好的LED灯火操控效果,进步了用户的家居体会。
1.2立异特征
现有的家居灯火操控大部分仍选用手艺方法,经常会有因忘掉关灯而形成动力糟蹋的现象。有些智能家居选用红外传感及光强传感结合的方法,可时不时会呈现检测不到室内有人而使灯火时亮时暗的的状况。
针对以上的状况,咱们组着手预备的根据加快度传感器阵列定位的LED灯火操控体系,在处理以上问题的一起,凸显了以下立异特征:
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完结家居LED灯火的自动操控,一起能够完结温馨、炫彩等不同风格的灯火效果,很大程度上进步了用户的家居体会
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加快度传感器阵列定位的立异型运用,与家居灯火操控的奇妙结合,是现在市面上未曾见到的
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对家居灯火的合理操控,到达节能环保的意图
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加快度传感器阵列还能够在家庭的防侵略中起到很大效果
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用户不需佩带任何操控设备,运用的便利性得到很大进步
- 模块间的通讯选用无线形式,使设备的设备不受约束,便利设备时的布局
2根据加快度传感器阵列定位的LED灯火操控
2.1著作简介
本著作是根据加快度阵列定位的LED灯火操控体系,首要用于家居,能营造出温馨、炫彩等灯火风格,极大地进步了用户的家居体会。
本著作包含以下模块:
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数据收发及数据处理:由具有射频功用的ATmega128RFA1组成,一起完结数据收发与处理
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数据收集模块:由多个加快度传感器组成,以进步定位的精度
2.2作业原理
2.2.1数据收发及数据处理原理
Atmel的ATmega128RFA1在单片的无线射频传输方面有着优胜的体现。由多个加快度传感器检测室内的轰动状况,经过ATmega128RFA1将收集到的数据传输至相同由ATmega128RFA1组成的操控模块,ATmega128RFA1有着满意的处理才能,经过剖析得到的数据算出人在必定规模内的较为精确的方位。根据此方位,再经过高亮LED灯的操控发生杰出的灯火效果。
大体流程如下:
2.2.2加快度传感器定位原理
MXC6202xG/H/M/N芯片是按一致微纳cmos规范制造的物美价廉的双轴加快度计。它经过混合信号处理和集成IIC总线组成一个完好的传感体系,能够直接和微处理器衔接而不再需求A/D转化。MXC6202xG/H/M/N芯片丈量加快规模±2g,作业在3.0V25℃环境下精度可到达g/512—g/128。动态静态加快都可丈量。此类芯片的规划根据空气热对流不需质量块。本规划处理了与技能相关的静摩擦问题,供给了大于50000g的冲击接受。
MEMSIC加快计是依照CMOS工艺集成的双轴丈量加快度的设备。设备的作业原理根据热对流,作业像其他加快计相同,不同在于它是一个气泡在MEMSIC设备中。
一个单一的热源悬浮在单晶硅中的密闭的空间。成组热电偶等距离的散布在热源的四周。在没有加快度时,热源四周的温度阶梯相同,所以一切电偶处的温度相同,热电偶输出电压也就相同。
因为热对流的恣意性,加快计的每个方向都或许打破温度的平衡而呈现出非线性,因为温度改变,所以四个热电偶输出地电压就不同。不同的加快与输出地不同电压成直接比例关系。加快计上有两个完全相同的加快度信号线别离用来丈量X,Y轴的加快度。
3设备架构及规划计划
4功能及技能指标
4.1AVR功能剖析
根据RF的单片处理计划咱们挑选了AVR®无线微操控器ATmega128RFA1。
ATmega128RFA1的功能剖析如下:
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ATmega128RFA1 契合 IEEE 802.15.4规范,集成了爱特梅尔的picoPower® AVR MCU 和一个2.4 GHz 射频 (RF) 收发器。
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器材包含一个带有嵌入闪存的低功耗、高功能AVR MCU。
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单芯片规划器材可让规划人员节约电路板空间,愈加便利快捷。
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128kByte内置Flash以及16KB内置SRAM,能满意数据存储的要求
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功耗低,各个外设能够经过设置制止或许使能,然后到达节能的意图。
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高档RISC指令结构,高达16MIPS的处理速度,满意数据处理的要求
器材的吞吐量到达1MIPS/MHz,无线电收发器的数据数据速率从250kbps到高达2Mbps.
4.2加快度传感器功能剖析
特征
经过无铅认证
I%&&&&&%快速(≦400KHz)被动形式接口
1.8V兼容IO
嵌入式启停和自测
可用芯片自带温度传感器
8接点界说7位地址
2.7V-3.6V可接连运转
全体CMOS%&&&&&%
低功耗:6mAV
计划优于1mg
芯片上混合信号处理
最大接受冲击>50,000g
小体积封装:5mm*5mm*1.55mm