智慧鬧鐘
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首先相對(duì)于傳鬧鐘設(shè)置鬧鈴的方式，我想把這款創(chuàng)意鬧鐘設(shè)計(jì)成通過光照傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)鬧鐘的開啟，更有效實(shí)現(xiàn)鬧鐘的自動(dòng)化、智能化，不過為了防止誤觸帶來鬧鐘的開啟，需要對(duì)開啟條件進(jìn)行考量。其次我希望改變傳統(tǒng)鬧鐘按鍵關(guān)閉的方式，實(shí)現(xiàn)通過運(yùn)動(dòng)或手部擺動(dòng)幫助用戶清醒，所以需要通過振動(dòng)傳感器關(guān)閉鬧鐘的功能。然后我希望鬧鐘可以實(shí)現(xiàn)溫度顯示的功能，幫助用戶識(shí)別當(dāng)前溫度，辨別冷暖，適當(dāng)?shù)脑鰷p衣物。最后通過按鍵實(shí)現(xiàn)鬧鐘的總開關(guān)和鬧鈴音調(diào)的改變。詳細(xì)設(shè)計(jì)見md文件。
一、 設(shè)計(jì)目標(biāo)
通過無源蜂鳴器實(shí)現(xiàn)鬧鐘響鈴功能；
通過光照傳感器實(shí)現(xiàn)鬧鐘開啟功能；
通過振動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn)鬧鐘關(guān)閉功能；
通過溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量功能；
通過按鍵 KEY1 實(shí)現(xiàn)蜂鳴器變調(diào)功能；
通過按鍵 KEY2 實(shí)現(xiàn)鬧鐘開關(guān)的功能；
通過數(shù)碼管顯示溫度、鬧鐘開關(guān)和對(duì)應(yīng)的音調(diào)；
二、 設(shè)計(jì)想法
由于社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)生活品質(zhì)要求越來越高，而計(jì)算機(jī)時(shí)代的來臨和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也會(huì)給我們的生活帶來巨大的變化，所以我希望通過物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)鬧鐘的創(chuàng)意設(shè)計(jì)，從而改進(jìn)人們的生活品質(zhì)。
首先相對(duì)于傳鬧鐘設(shè)置鬧鈴的方式，我想把這款創(chuàng)意鬧鐘設(shè)計(jì)成通過光照傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)鬧鐘的開啟，更有效實(shí)現(xiàn)鬧鐘的自動(dòng)化、智能化，不過為了防止誤觸帶來鬧鐘的開啟，需要對(duì)開啟條件進(jìn)行考量。其次我希望改變傳統(tǒng)鬧鐘按鍵關(guān)閉的方式，實(shí)現(xiàn)通過運(yùn)動(dòng)或手部擺動(dòng)幫助用戶清醒，所以需要通過振動(dòng)傳感器關(guān)閉鬧鐘的功能。然后我希望鬧鐘可以實(shí)現(xiàn)溫度顯示的功能，幫助用戶識(shí)別當(dāng)前溫度，辨別冷暖，適當(dāng)?shù)脑鰷p衣物。最后通過按鍵實(shí)現(xiàn)鬧鐘的總開關(guān)和鬧鈴音調(diào)的改變。
所以在本次實(shí)驗(yàn)中，我通過三個(gè)按鍵，光照傳感器、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器以及數(shù)碼管對(duì)上述想法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
三、 硬件原理
1. 無源蜂鳴器
無源蜂鳴器利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為音圈接入交變電流后形成的電磁鐵與永磁鐵相吸或相斥而推動(dòng)振膜發(fā)聲，接入直流電只能持續(xù)推動(dòng)振膜而無法產(chǎn)生聲音，只能在接通或斷開時(shí)產(chǎn)生聲音。無源蜂鳴器的工作原理與揚(yáng)聲器相同。在使用方波信號(hào)源驅(qū)動(dòng)的應(yīng)反向并聯(lián)一個(gè)二極管，防止突然斷電時(shí)產(chǎn)生的高壓反向電動(dòng)勢(shì)擊穿其他元件以及使用壽命縮短。
有源蜂鳴器往往比無源的貴，就是因?yàn)槔锩娑鄠€(gè)震蕩電路，只需接入額定電壓的直流電即可發(fā)出指定頻率的聲音，頻率由內(nèi)部振蕩電路決定，無法改變。而無源蜂鳴器內(nèi)部不帶震蕩源，所以如果用直流信號(hào)無法令其鳴叫。必須用 2K~5K 的方波去驅(qū)動(dòng)它。因此，無源蜂鳴器的優(yōu)點(diǎn)是：制作成本低且聲音頻率范圍寬，可高分貝的發(fā)出某些頻率的超聲波以及可以做出不同音調(diào)的發(fā)聲效果。
根據(jù)如上特性，我們可以用蜂鳴器發(fā)聲用做提醒需要。而針對(duì)不同情況，我們可以將不同的音調(diào)用于不同情況的提醒需要。用 num 記錄當(dāng)前音調(diào)數(shù)值，在最后一位數(shù)碼管上顯示音調(diào)。在操作過程中，通過改變重裝值，從而改變定時(shí)器中斷頻率，對(duì)聲音頻率進(jìn)行改變。當(dāng)每次摁下 KEY1 時(shí)，num 數(shù)值改變，當(dāng) num 到達(dá) 9 的時(shí)候，再次摁下 KEY1，num 變?yōu)?0。
