1.理论知识

装置意义

人的一生中有 80%以上的时间是在室内度过,室内环境品质如声、光、热环境及室内空气品质对人的身心健康、舒适感和工作效率都会产生显著的影响。在炎热的夏天，基于全球温室效应下，空调与风扇的利用率将飞速提升，然而风扇与空调相比，在省电、实惠的前提下适用人群也极为广泛，例如有一部分身体较弱的老人和小孩群体度，一就旦更上加升偏或爱下风降扇，的就自又然需风要。重但新传手统动风调扇档智，能这化就程导度致不人高们，在风夜速晚档熟位睡较之少后，会并因且忘温记关风扇而感冒，又或者因为室内温、湿度的升高而感到不适。本选题设计一个多功能智能电风扇，可检测人体的温度，以及外界环境的温度和湿度，根据三者数据之间差值的关系与人体舒适度所需大致风力对比，模拟自然风，给人们创造一个舒适的睡眠环境，防止感冒，又可在节能模式下实现在风扇摇头的过程中红外检测到无人的情况下化、智能化、环保化和人性化等方向发展，具有一定的市场前景。风速降低或者停止。既响应了国家节约型社会的号召，又可推动电风扇行业自动。

装置功能

通过蓝牙控制风扇开关
自动感知温度湿度开关风扇
时钟报时

前期准备

arduino 算是c/c++的一个实现，很多都是用类写的，而类是cpp的一大特征。

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源硬件产品，具有丰富的接口，有数字I/O口，模拟I/O口，能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他装置来反馈、影响环境。有简便的编程环境IDE，极大的自由度，可拓展性能也很高。

Arduino，是一个基于开放原始码的软硬体平台，构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java，C语言的Processing/Wiring开发环境。

Arduino的编程是利用 Arduino编程语言 (基于 Wiring)和Arduino开发环境(based on Processing)来实现的。基于Arduino的项目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上运行的软件，他们之间进行通信 (比如 Flash, Processing, MaxMSP)来实现。

C语言是一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点, 它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。

2.程序实现与设计

2.1 装置中的类对象

2.1.1 信号控制类

void ly(){if (Serial.available() > 0){Incoming_value = Serial.read();     Serial.print(Incoming_value);       Serial.print("\n");       if (Incoming_value == '1') flag = 1;else if (Incoming_value == '0') flag = 0 ;if (flag != 0)if (Incoming_value == 'y')          digitalWrite(FANPIN, HIGH);else if (Incoming_value == 'n')    digitalWrite(FANPIN, LOW); }}

2.1.2 信号扫描类

void scan(){for (int i = 0; i < 10; i ++){ delay(100);ly();}}

2.2 装置中的函数

2.2.1 液晶显示函数

#include <LiquidCrystal.h>const int rs = 3, en = 5, d4 = 10, d5 = 11, d6 = 12 d7 = 13;LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);void setup() {lcd.begin(16, 2);//输出Hello Worldlcd.print("hello, world!");}void loop() {lcd.setCursor(0, 1);lcd.print( millis() / 1000);}

2.2.2 温湿度感应函数

#include <dht11.h>dht11 DHT11;#define PIN_DHT11 2void setup(){Serial.begin(9600);}void loop(){DHT11.read(PIN_DHT11);Serial.print("Humidity (%): ");Serial.println((float)DHT11.humidity, 2);Serial.print("Temperature (oC): ");Serial.println((float)DHT11.temperature, 2);delay(500);}

2.2.3 时钟函数

#include <RTClib.h>RTC_DS1307 RTC;void setup () {Serial.begin(9600);RTC.begin();if (! RTC.isrunning()) {Serial.println("RTC is NOT running!");RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));//采用当前日期和时间初始化芯片中的时间}}void loop () {DateTime now = RTC.now();Serial.print(now.year(), DEC);Serial.print('/');Serial.print(now.month(), DEC);Serial.print('/');Serial.print(now.day(), DEC);Serial.print(' ');Serial.print(now.hour(), DEC);Serial.print(':');Serial.print(now.minute(), DEC);Serial.print(':');Serial.print(now.second(), DEC);Serial.println();delay(1000);}

2.2.4 蓝牙控制函数

void setup(){Serial.begin(9600);}void loop(){while(Serial.available()){char c=Serial.read();if(c=='A'){Serial.println("Hello I am amarino");}}}

2.2.5 风扇控制函数

    if (flag != 0)if (Incoming_value == '1')         analogWrite(FANPIN,80);else if(Incoming_value == '2')analogWrite(FANPIN,150);else if(Incoming_value == '3')analogWrite(FANPIN,255);else if (Incoming_value == 'n')     digitalWrite(FANPIN, LOW);

2.3 装置中的事件

2.3.1 温度感应触发事件

  if (flag == 0) {if (hic > 30) {digitalWrite(FANPIN, HIGH);} else {digitalWrite(FANPIN, LOW);}}

2.3.2 蓝牙控制事件

用户通过app蓝牙控制输入y或者n控制风扇开关

2.4 主函数部分

2.4.1 初始化对象

void setup(){// 设定LCD 的行列数目(2 x 16)pinMode(FANPIN, OUTPUT);digitalWrite(FANPIN, LOW);lcd.begin(16, 2);Serial.begin(9600);Wire.begin();RTC.begin();RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));lcd.createChar(1, flash1);lcd.createChar(2, flash2);lcd.createChar(3, flash3);lcd.write(1);lcd.write(2);lcd.write(3);dht.begin();}

2.4.2 全局变量

RTC_DS1307 RTC;DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);byte flash1[8] = {0b00100, 0b01000, 0b11000, 0b11111, 0b00011, 0b00010, 0b00100, 0b00000};byte flash2[8] = {0b00000, 0b00100, 0b01110, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b01110, 0b00000};byte flash3[8] = {0b00111, 0b00101, 0b00111, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000};// 初始化针脚const int rs = 3, en = 5, d4 = 10, d5 = 11, d6 = 12 , d7 = 13;LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);char Incoming_value = 0;int flag = 0;

3.效果图

4.附录

#include  <LiquidCrystal.h>
#include  <DHT.h>
#include  <DHT_U.h>
#include  <Arduino.h>
#include  <Wire.h>
#include  <RTClib.h>#define  DHTPIN A3
#define  FANPIN  6
#define  DHTTYPE DHT11
RTC_DS1307 RTC;
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);byte flash1[8] = {0b00100, 0b01000, 0b11000, 0b11111, 0b00011, 0b00010, 0b00100, 0b00000};
byte flash2[8] = {0b00000, 0b00100, 0b01110, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b01110, 0b00000};
byte flash3[8] = {0b00111, 0b00101, 0b00111, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000};// 初始化针脚
const  int rs =  3, en =  5, d4 =  10, d5 =  11, d6 =  12 , d7 =  13;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
char Incoming_value =  0;
int flag =  0;void setup()
{
// 设定LCD 的行列数目(2 x 16)
pinMode(FANPIN, OUTPUT);
digitalWrite(FANPIN, LOW);
lcd.begin(16, 2);
Serial.begin(9600);
Wire.begin();
RTC.begin();
RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
lcd.createChar(1, flash1);
lcd.createChar(2, flash2);
lcd.createChar(3, flash3);
lcd.write(1);
lcd.write(2);
lcd.write(3);
dht.begin();
}void  ly()
{
if (Serial.available() >  0)
{
Incoming_value =  Serial.read();
Serial.print(Incoming_value);
Serial.print("\n");
if (Incoming_value ==  'l') flag =  1;
else  if (Incoming_value ==  'w') flag =  0 ;
if (flag !=  0)
if (Incoming_value ==  '1')
analogWrite(FANPIN,80);
else  if(Incoming_value ==  '2')
analogWrite(FANPIN,150);
else  if(Incoming_value ==  '3')
analogWrite(FANPIN,255);
else  if (Incoming_value ==  'n')
digitalWrite(FANPIN, LOW);
}
}void  scan()
{
for (int i =  0; i <  10; i ++)
{ delay(100);
ly();
}
}void loop()
{
ly();
// 将光标设到第5列，第2行(第一列第一行为0，0)，设置显示到屏幕第二行中间
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);
if (flag ==  0) {
if (hic >  30) {
digitalWrite(FANPIN, HIGH);
} else {
digitalWrite(FANPIN, LOW);
}
}
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.write(1);
lcd.print("AMAZING FAN!");
lcd.write(2);
scan();
lcd.clear();
lcd.setCursor(4, 0);
lcd.print("H:");
lcd.print(h);
lcd.print("%");
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.print("T:");
lcd.print(hic);
lcd.write(3);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(1, 1);
scan();
lcd.clear();
lcd.setCursor(1, 0);
DateTime now = RTC.now();
lcd.print("DATE:");
lcd.print(now.year());
lcd.print('/');
lcd.print(now.month());
lcd.print('/');
lcd.print(now.day());
lcd.print(' ');
lcd.setCursor(1, 1);
lcd.print("TIME:");
lcd.print(now.hour());
lcd.print(':');
lcd.print(now.minute());
lcd.print(':');
lcd.print(now.second());
scan();
lcd.clear();
}

参考链接：

【1】Arduino连接LCD1602显示屏

【2】Arduino使用蓝牙通信模块

【3】使用Arduino Uno输出自定义频率的PWM

转载于:https://www.cnblogs.com/boxker/p/10820328.html

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