作品名稱:智能踢腳線
學校名稱:江蘇海洋大學
參賽隊伍:潘相丞 楊鑫 劉高升
參賽學生:潘相丞 楊鑫 劉高升
指導老師:張海濤 陳季萍
第一節:項目背景
目前中國經濟與科技高速發展,加上互聯網技術的日趨完善,越來越多的智能家居進入了人們的生活,目前市面上常見的智能家居設備主要有音響,電視,臺燈,空調,窗簾,掃地機器人等,雖然種類很多但是其中作為控制終端的智能家居設備一般只有,桌面的智能音響和客廳的電視,雖然說這些物品可以通過大量布置實現全屋的覆蓋但是這樣一來,就增加了裝修的成本以及后期更新維護的費用,那么有沒有一種既便宜,維護方便,功能又多,又可以實現全屋覆蓋的智能家居產品呢?于是我們團隊就開發出了智能踢腳線系統。
第二節:項目方案分析
踢腳線是裝修時用的專用詞語。在居室設計中,陰角線、腰線、踢腳線起著視覺的平衡作用,利用它們的線形感覺及材質、色彩等在室內相互呼應,可以起到較好的美化裝飾效果。在一般的家庭裝潢中踢腳線都是必不可少的角色,它存在于家中的每一個墻體與地面的連接處,對各個房間的覆蓋率可謂是相當的高,要是我們把智能設備放到踢腳線中,既可以解決普通智能家居設備覆蓋不全的問題,又可以利用踢腳線的高覆蓋率添加獨特的功能來讓整個智能家居系統變得更加智能。
第三節:具體功能分析:
1感應夜燈,想要實現這個功能并不難,但是這個功能非常的實用,每當我們晚上想要去廁所的時候在沒有燈光的情況下是很難看的清路的,對于已婚人士來說也不希望因為打開房間的大燈而影響了另一半的睡眠,這個情況下在房間里加裝夜燈就是一個不錯的選擇,但是傳統的夜燈有很大的局限性,首先是大部分夜燈都需要長期占用一個插座的位置,其次就是照明范圍實在有限實用性不高,再者參差不齊的質量也是讓人不安的因素之一。如果在踢腳線中加入燈光功能,那么當燈光開啟時就可以照亮人們腳下的道路從而避免人們摔倒。
2 WLAN全覆蓋,目前市面上大多數路由器在實際使用中它的信號會應為種種問題被衰弱導致時有時無,其中當信號源與使用設備之間相隔了較厚的物體信號衰弱的最為明顯,在空間較大的家中一般需要兩到三個路由器才能較好的解決信號問題,于是我們就打算將路由器的功能集成到無所不在的踢腳線上從而做到簡單的信號全覆蓋。
3漏水失火檢測,目前人們家庭安全防護的意識越來越高,常常會購買一些家庭防護產品,常見的有漏電保護開關,漏氣報警器,攝像頭等等,由于踢腳線的高覆蓋性我們考慮可以在踢腳線中加入家庭防護功能,考慮到踢腳線是貼近地面安裝的,我們主要還是考慮與地面相關的防護功能,首先我們考慮到的是漏水檢測,由于安裝位置貼近地面家庭水管布置也是貼近墻體與地面的,要是在踢腳線中加入漏水檢測功能就可以更好的對漏水進行報警,同理也可以在易發生火災的位置安裝防火檢測來預防或提醒可能發生的火災。
最后由于踢腳線的內部空間有限以及不同家庭的不同需要,我們決定把我們的智能踢腳線做成模塊化設計,大家可以根據家庭不同的需求搭配組裝出不同的踢腳線系統,同時我們也考慮的緊急情況的發生如突然斷電,為應對這種情況我們也要加入蓄電池功能該功能可以在突然斷電的情況下點亮所有帶有感應夜燈的踢腳線一段時間,方便家庭成員找到照明工具防止發生意外。
總結:目前我們設計的模塊有感應燈模塊WLAN模塊智能檢測模塊蓄電池模塊等。
由于模塊設計的便捷性,日后會根據用戶需求推出更加多樣的功能性模塊(老人倒地檢測模塊,書桌暖腳模塊,與智能家居聯動的如掃地機器人充電模塊,加入語音控制的主控系統等)
第四節:所需材料的確定
出于對制作成本和開發難度的考慮本產品主要控制原件暫定為Arduino開發板,具體型號為Arduino nano V3.0 CH340G ,Atmega328P開發板。Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺。它構建于開放原始碼simple I/O介面版,并且具有使用類似Java、C語言的Processing/Wiring開發環境。Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環境,通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序,編譯成二進制文件,燒錄進微控制器。通過這個強大的微控制器配合合適的傳感器我們就可以實現我們希望實現的功能。
其他材料包括SR602人體感應模塊,wifi模塊,LED燈條,蜂鳴器,防水DC線,火焰傳感器,氣體傳感器,pvc雪佛龍發泡板等。
第五節:燈光功能的設計與實現
(使用到的材料為:SR602人體感應模塊,LED燈條,pvc雪佛龍發泡板,防水DC線)原理為:通過SR602人體感應模塊檢測檢測人體靠近,通過程序控制LED燈條發光,
由于本產品為展示機所以采用獨立Arduino主板控制,可以獨立運行,具體程序及接線圖如下。具體程序如下:
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop()
{
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(100);
}
else
{
digitalWrite(13, LOW);
}
}
第六節:燈光漏水檢測組合功能的設計與實現
實物圖如下
具體程序如下:
const int buttonPin = 2;
const int ledPin= 7;
int buttonState = 0;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(buttonPin, INPUT);
pinMode(8, OUTPUT);
}
void loop() {
buttonState = digitalRead(buttonPin);
if (buttonState == HIGH) {
digitalWrite(8,LOW);
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(300);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(300);
} else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
digitalWrite(8,HIGH);
}
{
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(100);
}
else
{
digitalWrite(13, LOW);
}
}
}
第七節:燈光失火檢測組合功能的設計與實現
具體程序如下:
const int ledPin= 7;
int fire=0;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(8, OUTPUT);
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);//感應燈
}
void loop() {
fire=analogRead(A0);
if (fire<=400) {
digitalWrite(8,LOW);
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(300);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(300);
} else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
digitalWrite(8,HIGH);
}
{
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(100);
}
else
{digitalWrite(13, LOW);
}
}
}第八節:燈光失火漏水檢測組合功能的設計與實現
具體程序如下:實物圖如下:const int buttonPin = 2;
const int ledPin= 7;
int buttonState = 0;
int fire=0;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(buttonPin, INPUT);
pinMode(8, OUTPUT);
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);//燈條
}
void loop() {