一種交互式彩燈設(shè)計

1、<p>　　西 安 郵 電 大 學(xué)</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）</p><p>　　題目：一種交互式彩燈設(shè)計</p><p>　院 （系）：自動化學(xué)院</p><p>　專業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p>　班級：</p><p>　學(xué)生姓名：</p&

2、gt;<p>　導(dǎo)師姓名：職稱：</p><p>　起止時間：</p><p>　　西安郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 選題審批表</p><p>　　西安郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p><b>　　題目</b></p><p><b>　　一種交互式彩

3、燈設(shè)計</b></p><p>　　選題目的（為什么選該課題）</p><p>　　隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，現(xiàn)在許多場合可以看到彩燈。首先，其豐富的燈光色彩、低廉的造價以及控制簡單等特點使其得到了廣泛的應(yīng)用。另外，彩燈的亮度高、色彩鮮艷，使它在公眾多媒體顯示領(lǐng)域成為一枝獨秀，因此市場發(fā)展空間非常巨大。另外，交互式彩燈也應(yīng)用在很多硬件配置上，比如語音控制與信號顯示，還有

4、美觀硬件的作用。我們生活中處處可見，其對我們生活質(zhì)量的提升有著重要作用。我設(shè)計了一種非常智能而且方便的交互式彩燈，對增強氛圍設(shè)計具有重要價值。</p><p>　　前期基礎(chǔ)（已學(xué)課程、掌握的工具，資料積累、軟硬件條件等）</p><p><b>　　已學(xué)課程：</b></p><p>　　數(shù)字電路與設(shè)計，模擬電路，電路基礎(chǔ)，單片機原理及應(yīng)用，電

5、力電子技術(shù)，自動控制元件，電氣控制及 PLC 應(yīng)用，微型計算機控制原理，自動控制原理，過程控制原理，MATLAB與控制系統(tǒng)仿真，Auto CAD 設(shè)計，組態(tài)控制技術(shù)，電力系統(tǒng)自動化裝置，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，開關(guān)電源技術(shù)。</p><p><b>　　掌握的工具：</b></p><p>　　熟練運用 Processing、Arduin

6、o 等開源軟、硬件編程 熟悉 C/C++編程語言、AT89C52</p><p><b>　　單片機</b></p><p>　　熟練使用 Microsoft Office、WPS Office 等辦公軟件 熟悉 Auto CAD、Protel 等制圖軟</p><p><b>　　件</b></p><

7、;p><b>　　資料積累：</b></p><p>　　[1]宋凱麗，趙廣濤.基于單片機的八路彩燈設(shè)計</p><p>　　[2]符子根.多路彩燈控制器的設(shè)計</p><p>　　[3]郝文延.家用紅外彩燈的設(shè)計與實現(xiàn)</p><p>　　[4]郭麗穎.基于 Multisim 的彩燈循環(huán)閃爍電路設(shè)計與仿真<

8、/p><p>　　軟件條件：processing、Auto CAD、C 語言、Protel、Microsoft Office。</p><p>　　硬件條件：超聲波傳感器、傾斜開關(guān)傳感器、光敏電阻傳感器、按鈕、Aduino 開發(fā)板。</p><p>　　要解決的問題（做什么）</p><p>　　（1） 根據(jù)外界光照情況，自適應(yīng)調(diào)整光亮程度。&l

9、t;/p><p>　?。?） 傾倒后自動滅。</p><p>　　（3） 可手動控制彩燈亮滅。</p><p>　?。?） 人在附近時自動打開。</p><p>　　工作思路和方案（怎么做）</p><p><b>　　思路：</b></p><p>　　交互式彩燈設(shè)計的關(guān)鍵技

10、術(shù)在于信息采集時需要對傾斜開關(guān)傳感器，超聲波傳感器，光敏電阻傳感器進行范圍設(shè)定、傾倒時對彩燈的保護、傳感器的連接位置，如光敏電阻傳感器離彩燈的距離等等問題。</p><p>　　加上 Aruino 單片機和 processing 語言即可實現(xiàn)彩燈的控制。</p><p>　　我們可以多做幾次實驗，來在實踐中測量和檢驗我們的作品，光照傳感器需要離彩燈距離最遠，超聲波傳感器可以離彩燈稍微近一些

11、，角度傳感器離彩燈距離最近，因為它需要實時測量彩燈的擺放角度。對于傳感器的保護方面我也準備用一些金屬線來固定它們。</p><p><b>　　方案：</b></p><p>　　在開始做本課題，需要認真復(fù)習(xí)模擬電路、數(shù)字電路、電路基礎(chǔ)的基本知識，了解超聲波傳感器、角度傳感器、光照傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，處理采集的數(shù)據(jù)，完成課題需要熟練操作掌握 Arduino 單片機的開發(fā)

12、應(yīng)用。</p><p>　　第一周：復(fù)習(xí)數(shù)字電路、模擬電路、電路基礎(chǔ)知識，查找相關(guān)資料。</p><p>　　第二周至第三周：查閱有關(guān)各模塊采集的原理和掌握 Arduino 的各個模塊，并完成開題報告。</p><p>　　第四周至第六周：編寫部分程序，設(shè)計硬件電路并用軟件進行調(diào)試。</p><p>　　第七周至第九周：開始設(shè)計搭建信號放大、

13、濾波、檢波的硬件電路以及對彩燈包裝設(shè)計，軟件上對各模塊進行調(diào)整，使之能夠獨立的正確運行。</p><p>　　第十周至第十一周：對系統(tǒng)進行整體測試調(diào)試，解決問題，完成課題的設(shè)計。</p><p>　　第十二周至十四周：完成論文撰寫，準備論文答辯。</p><p><b>　　指導(dǎo)教師意見</b></p><p><

14、b>　　簽字年 月日</b></p><p>　　西安郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文)成績評定表</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b&g

15、t;　　引言1</b></p><p><b>　　1 緒論2</b></p><p>　　1.1 開發(fā)背景2</p><p>　　1.2 課題研究的目的及意義3</p><p>　　1.3 LED 彩燈國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展3</p><p>　　2 整體方案設(shè)計4<

16、/p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計5</p><p>　　3.1 主控制器的選擇5</p><p>　　3.2 LED 彩燈模塊的選擇6</p><p>　　3.3 按鈕的選擇7</p><p>　　3.4 感知人在附近的傳感器8</p><p>　　3.5 傾倒后自動熄滅傳感器的選擇9

17、</p><p>　　3.6 根據(jù)外界光線強度自動控制彩燈的亮滅的傳感器的選擇10</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計12</p><p>　　4.1 主控制器及程序設(shè)計12</p><p>　　4.1.1 主控制器——Arduino12</p><p>　　4.1.2 主控制器的通信12</p>

18、;<p>　　4.2 超聲波傳感器及程序設(shè)計14</p><p>　　4.2.1 超聲波傳感器14</p><p>　　4.3 傾斜開關(guān)傳感器及程序設(shè)計15</p><p>　　4.3.1 傾斜開關(guān)傳感器15</p><p>　　4.3.2 傾斜開關(guān)傳感器的通訊16</p><p>　　4.4

19、光敏電阻傳感器及程序設(shè)計17</p><p>　　4.4.1 光敏電阻傳感器17</p><p>　　4.4.2 光敏電阻傳感器的通訊18</p><p>　　5 測試與調(diào)試20</p><p>　　5.1 作品功能測試20</p><p>　　6 結(jié)論與展望22</p><p>&

20、lt;b>　　致謝23</b></p><p><b>　　參考文獻24</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　我們所處的 21 世紀，人民生活已經(jīng)逐漸步入了小康生活，想要擁有更好的生活質(zhì)量，我們需要更新的科技作品來代替以往的生活必需品。這些東西的使用大大方便了我們的日

21、常生活。我這次也以方便人們生活為主要設(shè)計方針，針對我們現(xiàn)在使用的彩燈，設(shè)計了一種交互式彩燈，可以使人們使用更加智能的控制彩燈，比如當人們在彩燈附近時，彩燈自動開啟，當彩燈傾倒或者傾斜時，彩燈自動熄滅，還有當外界光照強度大時彩燈能夠自動熄滅，從而實現(xiàn)了人與彩燈的交互，節(jié)省電能。這樣既優(yōu)化了我們的生活方式，同時也節(jié)約了很大的能源。</p><p>　　我在這次設(shè)計中，主要采用了三種傳感器和一個主控制器來控制 LED

22、RGB 彩燈，主控制器為 Arduino Mega or Mega 2560，傳感器分別為超聲波傳感器、傾斜開關(guān)傳感器、光敏電阻傳感器。實現(xiàn)智能控制的主要方式為先通過傳感器接收信號，然后在傳感器發(fā)送信號給 MCU（Arduino），MCU 接收信號并處理信號，最終做出彩燈是否亮暗的決斷。此產(chǎn)品造價低廉，控制精確，能很大程度上方便人們的生活方式。</p><p>　　這樣的彩燈應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，只要需要彩燈裝飾的地

23、方或者照明的地方都可以使用，市場前景可觀。</p><p>　　關(guān)鍵字：智能控制；傳感器；交互；LED RGB 彩燈；MCU</p><p><b>　　I</b></p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　We are in the 21st century, pe

24、ople's life has gradually into a well-off life, want to have a better quality of life, we need to update the science and technology works instead of the previous daily necessities.The use of these things greatly faci

25、litate our daily life.This time I also convenient people's life as the main design guidelines, in view of the lights we use now, design a kind of interactive lights, lights can make people to use more intelligent con

26、trol, such as when people in the vicin</p><p>　　In this design, I mainly adopted three sensors and a main controller to control the RGB lights, main controller for the Arduino Mega or Mega 2560, sensor respe

27、ctively ultrasonic sensors, tilt switches, sensors, photosensitive resistance sensor.To realize intelligent control of main way first through the sensor signals, and then the sensor sends a signal to the MCU (Arduino), M

28、CU receives the signal and process the signal, eventually make the lights are bright dark determination.This product cost</p><p>　　Such lights application field is very broad, as long as the need to lights d

29、ecoration and lighting can be used, the market prospect is considerable.</p><p>　　Key words: RGB lights; Intelligent control; The sensor; interaction;MCU</p><p><b>　　II</b></p>

30、<p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　電子產(chǎn)品在現(xiàn)代社會的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍了，它和我們的生活息息相關(guān)；手機、電視、電腦等等非常多的產(chǎn)品，我們越是用高科技來做這些產(chǎn)品，這些產(chǎn)品才會越來越更方便的被我們使用。</p><p>　　我國政府目前

31、對城市照明與裝飾非常重視，在全國各大城市，彩燈的使用已經(jīng)非常的多了，尤其在晚上的時候我們可以用才等來進行照明與城市裝飾，每逢過年過節(jié)彩燈的使用更是為我們的城市和家中添加了不少喜慶的氛圍；當然彩燈也應(yīng)用在很多工廠和鐵路和交通上，每個燈的顏色都會代表一種信息，例如紅色一般會代表警告信息，這些都是非常重要的。</p><p>　　這這次我主要做了一種交互式智能彩燈，此彩燈的控制采用了很多方式，比如人在附近自動打開；光照

32、強度過于強時，彩燈自動熄滅；當彩燈傾斜時，彩燈自動熄滅。這些智能控制方式大大方便了我們在日常生活中對彩燈的使用。不用接觸既可以控制其的亮滅，這種控制方式在現(xiàn)在還沒有普及，還在不斷的研究中。下面讓我們來一起研究一下如何實現(xiàn)智能控制與交互。</p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p&g

33、t;<p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　1.1 開發(fā)背景</b></p><p>　　科技發(fā)展的同時照明燈也在發(fā)展，從以前單一的白熾燈，發(fā)展到現(xiàn)在多樣化的彩燈，彩燈的發(fā)展豐富了我們的日常生活，使我們在晚上的時候還可以悠閑散步，豐富了我們的精神世界。</p><p>　　與此同時彩燈的

34、生產(chǎn)和出口也成為了一個非常有前景的方向，據(jù)調(diào)查中國即將成為照明電器的出口大國。國內(nèi)彩燈的需求也在逐年增高，彩燈在國內(nèi)的市場也是巨大的，很多場合都需要彩燈，例如：機場、鐵路、交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，還有一些公共場合，例如：廣場、綠地等等。還有一些民用的地方，例如家里、咖啡廳等等。發(fā)展速度很快。</p><p>　　經(jīng)過市場分析得知人們對彩燈的需求還將繼續(xù)上升，這時彩燈的技術(shù)含量也應(yīng)該適當?shù)奶岣?，使用?yīng)該更加方便化，這樣

35、才能更容易被人們所接受，</p><p>　　在當今社會我們應(yīng)該適應(yīng)社會潮流，是我們的日常用品更好的為我們服務(wù)。</p><p>　　從而提高我們的生活質(zhì)量。</p><p>　　我們可以觀察到現(xiàn)在彩燈已經(jīng)使用到很多大小城市中，它起到了量化城市和裝飾的雙重作用。</p><p>　　現(xiàn)在的彩燈大部分都是 LED 燈，它是由發(fā)光二極管組成的，它

36、的內(nèi)部是半導(dǎo)體材料，可以將電能轉(zhuǎn)化為光能，它有壽命長、亮度高、省電、驅(qū)動電壓低等優(yōu)點。將 LED 燈與其他材料結(jié)合在一起比如玻璃可以做成漂亮的作品。</p><p>　　新的五年計劃顯示城市亮化和美化工作已經(jīng)是各級政府發(fā)展經(jīng)濟的重要途徑，我國正在加大城市亮化和美化工作。</p><p>　　目前國內(nèi)的城市亮化工作很多彩燈都是定點定時開燈，無法做到以具體情況而定而打開或者關(guān)閉彩燈。還有很多城

37、市的照明燈并不是 LED 燈，這樣造成了巨大的電力能源浪費，所以現(xiàn)在實時智能控制彩燈成為了一種新的控制方式，這樣既節(jié)約了人力和物力，又節(jié)約了能源。</p><p>　　由于 LED RGB 彩燈的顏色非常多樣化，同時又有一系列的優(yōu)點，比如控制方便等等。由于市場上的彩燈控制大多都采用 LED RGB 彩燈，這種彩燈已經(jīng)占據(jù)了很大的市場。尤其是在城市裝飾中得到了更加廣泛的應(yīng)用。</p><p>

38、;　　市場上現(xiàn)在控制彩燈的控制器大多都是使用單片機來控制彩燈的亮滅，我這次也采用了一種單片機的型號 Arduino Mega or Mega 2560，這種單片機是集合開源的軟件和硬件項目，做一些交互產(chǎn)品使用這樣的單片機是在合適不過了。通過 Arduino 軟件編程和硬件連接我們可以使傳感器和彩燈之間做一種交互，而我們與傳感器做一種交互，進而我們與彩燈便可以做一種交互，實現(xiàn)交互式彩燈的設(shè)</p><p><

39、b>　　2</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p>　　計?，F(xiàn)在很多控制器控制模式單一，使亮燈的模式也比較固定，這樣控制彩燈會使彩燈的亮燈效果大大降低。所以我們需要對 LED RGB 彩燈的控制器做一定的選擇，還應(yīng)該對控制方式及傳感器做一定的選擇以便更好的控制彩燈。</p><p>　　

40、1.2 課題研究的目的及意義</p><p>　　隨著人民生活質(zhì)量的提高，全彩的 RGB 彩燈應(yīng)用的領(lǐng)域越來越多，比如娛樂場所，用彩燈的閃爍來使氣氛更加輕松。在一些發(fā)達城市，彩燈的設(shè)計包括高樓的墻壁都安裝有彩燈，彩燈已經(jīng)深入到我們生活的方方面面，我們更好的設(shè)計彩燈來使彩燈更好的應(yīng)用與當今社會。</p><p>　　一種交互式智能彩燈主要采用數(shù)字集成器件所構(gòu)成的控制器 Arduino Meg

41、a or Mega 2560，可以在不同場合智能的控制 LED 彩燈，比如 KTV、咖啡廳、還有都市夜景照明與裝飾。還可以在節(jié)日裝飾于家中增加節(jié)日歡樂氛圍。</p><p>　　1.3 LED 彩燈國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展</p><p>　　LED RGB 彩燈的照明亮度高，發(fā)光效率高、多種發(fā)光顏色、無污染、響應(yīng)速度快、驅(qū)動電壓低等優(yōu)點已經(jīng)得到了國外政府的高度重視，用 LED RGB 彩燈取

42、代以前的照明方式，一直在不斷地進行著。我國政府也在不斷加大城市照明建設(shè)，各個城市為了發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟，已經(jīng)不斷地加大城市 LED RGB 彩燈的裝飾與照明建設(shè)，現(xiàn)在 LED RGB 的控制方式多樣化，更加方便的控制方式已經(jīng)顯得很重要了，智能控制彩燈的方式將會是現(xiàn)在和以后彩燈行業(yè)一個重要方向，當然節(jié)能控制也是很重要的。</p><p><b>　　3</b></p><p&

43、gt;<b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p><b>　　整體方案設(shè)計</b></p><p>　　本次交互式彩燈設(shè)計，彩燈采用 LED 全彩彩燈，供電電壓為 5V，主控制器（MCU）使用 Arduino Mega or Mega 2560；Arduino 單片機是一種開元硬件，加上傳感器的使用可以智能的實現(xiàn)彩燈控制，模塊可以劃分

44、為電源模塊，傳感器模塊，Arduino 模塊，LED 彩燈模塊，按鍵控制模塊。這次 Arduino 單片機是本次設(shè)計的中心，所有的功能都要通過它來實現(xiàn)，我們通過軟件編程來控制傳感器的接收范圍，例如我們通過接收傾倒傳感器發(fā)送過來的值來判斷彩燈是否倒下，進而就可以判斷應(yīng)該熄滅或者繼續(xù)亮，這樣我們就可以實時的智能控制彩燈，方便我們的生活，由于 Arduino 只需一條傳輸線就可以實現(xiàn)信號的傳輸和接收。方便了我們的編程。我們需要學(xué)習(xí) Ardui

45、no 的軟硬件知識來完成設(shè)計。下面我來設(shè)計一個系統(tǒng)總框圖如圖 2-1 所示：</p><p><b>　　傳感器信息</b></p><p><b>　　采集模塊</b></p><p><b>　　MCU 主控制</b></p><p><b>　　彩燈狀態(tài)<

46、/b></p><p>　　電源模塊 器</p><p><b>　　開關(guān)模塊</b></p><p>　　2-1 系統(tǒng)總框圖</p><p>　　交互式智能彩燈的設(shè)計在國內(nèi)外是一種尚處于發(fā)展中的智能設(shè)計，該設(shè)計的</p><p>　　顯著特點是在認真研究 LED RGB 彩

47、燈的基礎(chǔ)上，認真的編寫程序代碼下載到 MCU 中，MCU 來控制 LED RGB 彩燈的亮滅。</p><p>　　首先必須要通電，使然后通過傳感器控制燈的亮滅。一旦通電，MCU 便可以智能控制彩燈，傳感器也開始工作。傳感探測模塊就開始不斷地采集外部信息，送到 MCU 進行分析和決策彩燈的亮滅。當人在附近時我們可以通過超聲波傳來進行距離檢測，進而傳送信息給 MCU 進行控制。實現(xiàn)傾倒后自動熄滅的控制可以通過使用一

48、個傾斜開關(guān)傳感器，當傾斜開關(guān)傳感器的傾斜角度超過垂直方向 17 度的時候，傳感器內(nèi)部斷開，當角度小于 17 度的時候，傳感器內(nèi)部又閉合。這樣我們可以設(shè)置角度的范圍來控制彩燈的亮滅。對于實現(xiàn)外界光照強度自適應(yīng)調(diào)整光亮程度，可以用光照傳感器來測量外界光照情況，進而反饋給控制器，控制器來控制彩燈的光亮程度。</p><p><b>　　4</b></p><p><b

49、>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p><b>　　系統(tǒng)硬件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 主控制器的選擇</p><p>　　方案一：80C51 單片機，如圖 3-1 所示：</p><p>　　3-1 80C51 單片機</p><p>　　優(yōu)點：可實

50、現(xiàn)底層函數(shù)的控制。</p><p>　　缺點：難以通過與上位機軟件的結(jié)合實現(xiàn)可視化的作品，且編程相對復(fù)雜。方案二：Arduino 板</p><p>　　本作品選用 Arduino 作為 MCU，它是單片機的一種，是一種開源軟硬件結(jié)合的一種控制器，構(gòu)建于開源的 simple I/O（單一 I/O） 接口版。它的輸入和輸出在一個串口上，而且他封裝了很多程序，在一種相對容易的平臺上進行編程，簡

51、化了編程的技巧和學(xué)習(xí)者的難度，入門簡單。</p><p>　　Arduino 并且可以和電子元件、開關(guān)以及各種傳感器相連接，用來感知身邊的環(huán)境，例如空氣中的溫度、光照和濕度，并且可以通過控制步進電機、LED等輸出器件來影響環(huán)境。它不僅可以結(jié)合各器件做出互動作品，也可以獨立運作為一個軟件接口使用。</p><p>　　Arduino 較以往的 51、52 單片機等傳統(tǒng)單片機編程更加簡單，它具

52、有豐富強大的各類庫，我們可調(diào)用函數(shù)庫里的各類函數(shù)，使串口通信更加方便，更能夠通過與 Processing 上位機軟件的結(jié)合實現(xiàn)可視化的作品。如圖 3-2 所示：</p><p>　　3-2 Arduino 開發(fā)板</p><p><b>　　5</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p

53、><p>　　缺點：無法實現(xiàn)內(nèi)部中斷。</p><p>　　3.2 LED 彩燈模塊的選擇</p><p><b>　　方案一：單色燈</b></p><p>　　亮燈原理：通過給燈的正負極接入 5V 電源來使燈亮。如圖 3-3 所示：</p><p><b>　　圖 3-3單色燈<

54、/b></p><p>　　優(yōu)點：控制簡單，方便使用。</p><p>　　缺點：顏色單一，不是非常美觀。</p><p>　　方案二：LED RGB 彩燈</p><p>　　RGB 燈帶定義：是指他其中有三個發(fā)光二極管，當三個二極管同時亮的時候，LED RGB 彩燈發(fā)白光。當三個發(fā)光二極管分別工作時可以分別發(fā)出紅光、綠光和藍光，當他

55、們兩兩組合發(fā)光時還可以發(fā)出其他顏色的光，我們可以通過 Arduino 控制其發(fā)出跟種各樣的的光，RGB 也就是紅、綠、藍的意思。如圖 3-4 所示</p><p>　　3-4 LED RGB 彩燈</p><p><b>　　6</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p>&l

56、t;p>　　優(yōu)點：彩燈的顏色多樣控制和單色燈一樣，有紅綠藍白四種顏色的變化，看起來顏色好看。</p><p><b>　　缺點：價格貴一點。</b></p><p>　　綜上合以上考慮，最終選用方案二。</p><p><b>　　3.3 按鈕的選擇</b></p><p>　　方案一：輕觸按

57、鍵，立式四角不帶自鎖開關(guān)。如圖 3-5 所示：</p><p>　　3-5 不帶自鎖開關(guān)</p><p>　　原理：此開關(guān)按下的時候接通，當按鍵自動彈起來的時候開關(guān)斷開。優(yōu)點：接線方便。</p><p>　　缺點：不帶自鎖，不適合控制彩燈使用。</p><p>　　方案二：立式六角帶自鎖開關(guān)。入伍 3-6 所示：</p>&

58、lt;p>　　3-6 帶自鎖開關(guān)</p><p>　　原理：按下的時候接通，當再按一下開關(guān)才能關(guān)閉。優(yōu)點：帶自鎖，適合控制彩燈使用。</p><p>　　缺點：接線比四角的復(fù)雜點。</p><p>　　綜上合以上考慮，最終選用方案二。</p><p><b>　　7</b></p><p&g

59、t;<b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p>　　3.4 感知人在附近的傳感器</p><p>　　方案一：紅外傳感器。如圖 3-7 所示：</p><p>　　圖 3-7紅外傳感器</p><p>　　原理：當紅外傳感器發(fā)送紅外到物體上時，物體能夠產(chǎn)生溫度或表面光子的變化，所以利用輻射來檢測物體。<

60、;/p><p>　　據(jù)待測目標的紅外輻射特性可進行紅外系統(tǒng)的設(shè)定。</p><p>　　優(yōu)點：紅外接受距離的成本低，易制。</p><p>　　缺點：紅外傳感器測量距離近的時候往往測量精度低。</p><p>　　由于紅外測距距離近，方向性差，靈敏度不高，所以考慮的時候選擇了性能更加優(yōu)越的材料。</p><p>　　方案二

61、：超聲波傳感器：如圖 3-8 所示：</p><p>　　圖 3-8超聲波傳感器</p><p>　　原理：通過發(fā)送和接收超聲波來測量物體離超聲波的距離，得出數(shù)據(jù)。</p><p>　　優(yōu)點：靈敏度高，接受測距距離廣，達到非接觸式的靈敏度高的要求。</p><p>　　缺點：當人走到彩燈下面與傳感器有很大角度偏差的時候，測量到的距離和實際距

62、離就會有偏差，需要通過一定的軟件程序調(diào)試，達到接受距離值精確且各個琴鍵之間互不干擾。</p><p><b>　　8</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p>　　綜合以上考慮：選擇方案二。</p><p>　　3.5 傾倒后自動熄滅傳感器的選擇</p&g

63、t;<p>　　方案一:角度傳感器（高精度 6 軸慣性導(dǎo)航模塊）。如圖 3-9 所示：</p><p>　　圖 3-9角度傳感器</p><p>　　原理：通過角度的變化來判斷 RGB 彩燈是否傾倒，進而發(fā)送指令給 Arduino 實現(xiàn)彩燈的智能控制。</p><p>　　優(yōu)點：角度傳感器可以通過角度的變化來控制彩燈的亮滅，它的測量精度高，在它其中有

64、加速計，可以讀取加速計得到的一些數(shù)據(jù)在串口輸出，方便了用戶使用。</p><p>　　缺點：由于這樣的模塊在供電時需要電平轉(zhuǎn)換模塊 RS232，所以使用的時候需要多加一個模塊，增加了造價。</p><p>　　方案二：傾斜開關(guān)傳感器。如圖 3-10 所示：</p><p>　　原理：一旦傾斜開關(guān)傳感器感測出有按鍵信號的情況下，LED RGB 彩燈熄滅，反之它就會點亮

65、。</p><p>　　圖 3-10傾斜開關(guān)傳感器</p><p><b>　　9</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p>　　優(yōu)點：造價低，使用簡單，測量結(jié)果精確。</p><p>　　缺點：小角度不是特別靈敏。</p>

66、<p>　　綜合以上考慮：選擇方案二。</p><p>　　3.6 根據(jù)外界光線強度自動控制彩燈的亮滅的傳感器的選擇</p><p>　　方案一：溫度傳感器（熱電偶傳感器）</p><p>　　原理：不同材料的導(dǎo)體組成閉合回路，當電路兩邊有溫度差時，就會產(chǎn)生電流，從而產(chǎn)生電壓差。這時電壓會與溫度產(chǎn)生一個函數(shù)，生成熱電偶分度表。從而控制彩燈的亮滅。也就是

67、說這樣的一種關(guān)系會使溫度成為一種測量指標，從而通過溫度的變化來控制 LED RGB 彩燈的亮滅。下圖 3-11 為溫度傳感器的實物圖。</p><p>　　圖 3-11溫度傳感器</p><p>　　優(yōu)點：抗干擾能力強，可以用測量的電勢差來計算當前溫度。而且不需要給它提供電源，它的質(zhì)量也很好，一般不會壞。</p><p>　　缺點：它的靈敏度比較低，比較容易受到干

68、擾，小范圍溫度的變化的量一般不太準。</p><p>　　方案二：光敏傳感器（光敏電阻）.如圖 3-12 所示：</p><p>　　原理：光敏電阻傳感器是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的一種傳感器，它是由一種半導(dǎo)體材料制作而成的，光線強度大的時候，光能會轉(zhuǎn)化為電能，我們可以通過測量電阻的變化，來測量光線強度，從而控制彩燈的亮滅，其工作方式還是和 Arduino 單片機產(chǎn)生通信，最終實現(xiàn)智能控制彩燈

69、的效果。</p><p><b>　　10</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p>　　圖 3-12光敏傳感器</p><p>　　優(yōu)點：光敏電阻使用起來很方便，穩(wěn)定性好。</p><p>　　缺點：耗材，受溫度影響，響應(yīng)有延遲，在毫

70、秒到秒之間。</p><p>　　綜合以上考慮：選擇方案二。</p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p><b>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p><p>　　4.1 主控制器及程序設(shè)

71、計</p><p>　　4.1.1 主控制器——Arduino</p><p>　　1）Arduino 簡介：</p><p>　　Arduino 語言具有使用類似 Java、C 語言的 Processing/Wiring 開發(fā)環(huán)境，它在與外界的交互上具有獨特的優(yōu)勢，而我們的作品需 3 要頻繁和環(huán)境進行交互，所以將 Arduino 作為本次作品的開發(fā)平臺既降低了開發(fā)

72、難度，也減輕了開發(fā)人員的負擔(dān)。</p><p>　　2）Arduino 的應(yīng)用平臺：</p><p>　　Arduino IDE 具有跨平臺的優(yōu)勢，不僅能在 Windows 上運行，還能在 Macintosh</p><p>　　OSX、Linux 操作系統(tǒng)上運行，并且它支持多樣的互動程序。</p><p>　　3）Arduino 的用戶：&

73、lt;/p><p>　　由于 Arduino 是一個開源的開發(fā)平臺，很多使用者在使用的時候也會經(jīng)常分享一些學(xué)習(xí)資料，所以我們可以根據(jù)他們提供的眾多開源的示例代碼、硬件設(shè)計深入的了解到底層的全部機理，當然在本次開發(fā)中我們也遇到了很多難以解決的問題，但通過 Arduino 社區(qū)我們的很多問題得以解決，在本次開發(fā)中，依靠 Arduino 其獨特的開發(fā)優(yōu)勢和 Arduino 社區(qū)背后強大的資源，使得即使不懂編程的普通人，也可

74、以做出很酷的東西。</p><p>　　4）Arduino 編程：</p><p>　　Arduino 的編程在大框架上有一個固定的語句模式，初始化的語句也比較固定，也對數(shù)字信號和模擬信號使用的端口做了自己的規(guī)定，其與 PC 的連接采用</p><p>　　USB 連接，即插即用，不要再額外地安裝任何驅(qū)動程序。</p><p>　　我們一開始

75、開發(fā)時對這個新的開發(fā)平臺也不熟悉，但得力于 Arduino 框架的</p><p>　　統(tǒng)一和底層的封裝，我們在短時間的接觸后，迅速上手，完成了相關(guān)功能的開發(fā)。</p><p>　　4.1.2 主控制器的通信</p><p>　　Arduino 主要是完成數(shù)據(jù)的處理和傳輸，而數(shù)據(jù)采集主要通過光敏電阻傳感器、傾斜開關(guān)傳感器、超聲波傳感器來完成的，Arduino 程序發(fā)

76、送給上位機數(shù)據(jù)，上位機程序接收由 Aduino 發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進行分析、判斷，最終得出結(jié)論</p><p>　　發(fā)送給 Arduino，Arduino 單片機接收信號執(zhí)行命令。</p><p>　　Arduino 程序的整個構(gòu)成中分為 setup() 和 loop() 兩部分，setup()部分負責(zé)初始化參數(shù)，只執(zhí)行一次，而 loop()程序在運行由調(diào)用點開始到調(diào)用點結(jié)束點一直循環(huán)執(zhí)行，直

77、到外部操作關(guān)閉掉程序，其運行過程如圖 4-1 所示：</p><p><b>　　12</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p>　　4-1 Arduino 程序執(zhí)行圖</p><p>　　1）Arduino 串口初始化：</p><p&

78、gt;　　arduino 在使用前需串口初始化，開始方案如圖 4-2 程序所示：</p><p><b>　　/ * *</b></p><p><b>　　完成串口初始化</b></p><p>　　pinMode( 管腳 , 模式 )</p><p>　　模式為 OUTPUT 和 INPUT&l

79、t;/p><p><b>　　*/</b></p><p>　　pinMode(2, OUTPUT); //設(shè)置管腳 2 為輸出管腳 pinMode(3, INPUT); //設(shè)置管腳 3 為輸入管腳 pinMode(A5, OUTPUT);</p><p>　　pinMode(4， INPUT); pinMode(A4, OUTPUT); pin

80、Mode(5, INPUT</p><p>　　4-2 串口初始化</p><p>　　在實際的測試中這是可行的，但是在考慮到代碼的整潔性和解決代碼的冗余</p><p>　　問題，我們做出了以下方案程序，整潔性代碼如圖 4-3 所示：</p><p><b>　　/ * *</b></p><p

81、><b>　　完成串口初始化**</b></p><p>　　pinMode( 管腳 , 模式 )</p><p>　　模式為 OUTPUT 和 INPUT</p><p>　　其中 pin[15] = {2, 3, A5, 4, A4, 5, A3, 6, A2, 7, A1, 8, A0, 9,</p><p>

82、;<b>　　13};</b></p><p><b>　　*/</b></p><p><b>　　13</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p><b>　　int i;</b></p&

83、gt;<p>　　for (i = 0; i < 15; i++) {</p><p>　　if (i % 2 == 0)</p><p>　　pinMode(pin[i], OUTPUT); //初始化串口為 output else</p><p>　　pinMode(pin[i], INPUT); //初始化串口為 input</p&g

84、t;<p><b>　　}</b></p><p>　　圖 4-3整潔性代碼</p><p>　　對比方案一和方案二，方案二在代碼的整潔性方面有了一個大的提高，在實現(xiàn)功能上沒有大的差異，在此，我們采取了方案二。</p><p>　　4.2 超聲波傳感器及程序設(shè)計</p><p>　　4.2.1 超聲波傳感

85、器</p><p>　　超聲波傳感器可以實現(xiàn)對距離的測量，當它發(fā)送超聲波的時候，如果遇到障礙物，超聲波將會返回到超聲波傳感器中，一旦超聲波被反射回超聲波傳感器中，提前下載到 Arduino 單片機中的程序能夠自動算出障礙物與超聲波傳感器之間的距離，然后 Arduino 單片機會做出相應(yīng)的判斷，最終指向相應(yīng)的程序指令，如下圖 4-4 所示超聲波傳感器接收到信號時的平片示意圖：</p><p>

86、;　　圖 4-4傳感器 3 接收到信號</p><p>　　4.2.2 超聲波傳感器的通信</p><p>　　超聲波傳感器在整個作品中起到了連接外界的作用，其作用就相當于一座房</p><p>　　子的大門，只有從這道大門進入才能看到整個系統(tǒng)，并實現(xiàn)多種多樣的功能，而整個系統(tǒng)也必須依靠它完成和外界的聯(lián)系，其與整個系統(tǒng)的的關(guān)系如圖 4-5 所示：</p>

87、;<p><b>　　14</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p><b>　　接收信號</b></p><p>　　在超聲波傳感器 超聲波傳感器有效范圍內(nèi)</p><p><b>　　發(fā)送給</b>

88、</p><p>　　Arduino 串口</p><p>　　燈的狀態(tài)控制 對窗口獲得的信號進行處理</p><p>　　圖 4-5超聲波傳感器與系統(tǒng)示意圖</p><p>　　其中在超聲波傳感器程序具體實現(xiàn)下面圖 4-6 所示；</p><p><b>　　/ * *</b></p&

89、gt;<p><b>　　測距功能實現(xiàn)</b></p><p>　　chuangan(輸入引腳，輸出引腳)</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　float chuangan(int a, int b)</p><p><b>　　{</b>

90、;</p><p>　　float temp = 0.0;</p><p>　　digitalWrite(a, LOW);</p><p>　　delayMicroseconds(2);</p><p>　　digitalWrite(a, HIGH);</p><p>　　delayMicroseconds(10);&

91、lt;/p><p>　　digitalWrite(a, LOW);</p><p>　　temp = pulseIn(b, HIGH) / 58.0; //將回波時間換算成 cm temp = (int(temp * 100.0)) / 100.0; //保留兩位小數(shù) return temp;</p><p><b>　　}</b></p&g

92、t;<p>　　圖 4-6超聲波傳感器程序</p><p>　　4.3 傾斜開關(guān)傳感器及程序設(shè)計</p><p>　　4.3.1 傾斜開關(guān)傳感器</p><p>　　傾斜開關(guān)傳感器是通過距離垂直位置的角度大小來進行相應(yīng)的判斷，從而接通觸點或者斷開觸點，當角度較大時：如大于 17 度以上時，觸點斷開，反之則</p><p>&l

93、t;b>　　15</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p>　　觸點閉合，這時信息會發(fā)送給 Arduino，Arduino 能根據(jù)傳送的信息，讓彩燈會熄滅，當角度小于 17 度，金屬球觸點又閉合，這時同樣會傳送信息給 Arduino， Arduino 會根據(jù)傳感器發(fā)送過來的信息進行控制。這時彩燈會點亮。如圖 4-

94、7 所示為傳感器與 Arduino 連接時的示意圖：</p><p>　　4-7 傾斜開關(guān)傳感器的連接圖</p><p>　　4.3.2 傾斜開關(guān)傳感器的通訊</p><p>　　傾斜開關(guān)傳感器和超聲波傳感器在系統(tǒng)中的作用很類似，在整個系統(tǒng)中也起到了與外界連接的作用，他就相當于人體的小腦控制著平衡，一旦平衡被打亂，會產(chǎn)生相應(yīng)的動作；整個系統(tǒng)也需要他才能完成與外界

95、的聯(lián)系。其與整個系統(tǒng)的的關(guān)系如圖 4-8 所示：</p><p><b>　　發(fā)送給</b></p><p>　　Arduino 串口</p><p>　　燈的狀態(tài)控制 對窗口獲得的信號進行處理</p><p>　　圖 4-8傾斜開關(guān)傳感器與系統(tǒng)示意圖</p><p>　　其中在程序中的具體實

96、現(xiàn)如下圖 4-9 所示：</p><p><b>　　/**</b></p><p>　　*傾倒控制彩燈的亮滅</p><p><b>　　*/</b></p><p><b>　　16</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計&

97、lt;/b></p><p>　　int Led = 13;//定義 LED 接口</p><p>　　int buttonpin = 3;//定義傾斜開關(guān)傳感器接口 int val;//定義數(shù)字變量 val void setup()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　// put you

98、r setup code here, to run once: pinMode(Led,OUTPUT);//定義 LED 為輸出接口pinMode(buttonpin,INPUT);//定義傾斜開關(guān)傳感器為輸出接口 }</p><p>　　void loop()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　// put your

99、 main code here, to run repeatedly:</p><p>　　val = digitalRead(buttonpin);//將數(shù)字接口 3 的值讀取賦給 val if(val == HIGH)//當傾斜開關(guān)傳感器檢測有信號時，LED 閃爍 {</p><p>　　digitalWrite(Led,HIGH);</p><p><b

100、>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　digitalWrite(Led,LOW);</p><p><b>　　}</b></p><p><b

101、>　　}</b></p><p>　　圖 4-9傾斜開關(guān)傳感器程序</p><p>　　4.4 光敏電阻傳感器及程序設(shè)計</p><p>　　4.4.1 光敏電阻傳感器</p><p>　　光敏電阻傳感器，組成它的材料是半導(dǎo)體，當傳感器表面有外界光照時，會產(chǎn)生一定的溫度，這時半導(dǎo)體中電子就會獲得能量，擁有有足夠能量離開共價

102、鍵轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂呻娮?，同時半導(dǎo)體中會產(chǎn)生一個空穴，增大了載流子數(shù)量，這時半導(dǎo)體中電流增大，反之，如果光照強度減弱，半導(dǎo)體中自由電子由于能量減少會和空穴形成一個共價鍵，載流子數(shù)量減少，電流減小，我們可以測量熱敏電阻的電</p><p><b>　　17</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p&g

103、t;　　阻值來控制彩燈的亮滅，由于光照強度越強電流越大，電流越大電阻就越小，即當電阻越小時彩燈滅，當電阻增大時，彩燈亮。我們可以通過這樣的方式來之能控制彩燈。如圖 4-10 所示為傳感器與 Arduino 連接時的示意圖：</p><p>　　4-10 光敏電阻傳感器的連接圖</p><p>　　4.4.2 光敏電阻傳感器的通訊</p><p>　　光敏電阻傳感

104、器和前兩種傳感器的在系統(tǒng)中的作用很類似，都是系統(tǒng)與外界連接的紐帶，當光照強度強的時候，彩燈熄滅，當光線暗的時候，彩燈點亮。我們可以設(shè)置阻值大于某一數(shù)時彩燈亮，當阻值小于某一值時彩燈滅。其與整個系統(tǒng)的的關(guān)系如圖 4-11 所示：</p><p>　　圖 4-11 光敏電阻傳感器與系統(tǒng)示意圖其中在程序中的具體實現(xiàn)如下圖 4-12 的程序所示： /**</p><p>　　*光敏電阻控制彩燈的亮

105、滅</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　const int led = 13;</p><p>　　int sensorPin = A2;</p><p><b>　　18</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b

106、></p><p>　　int value = 0;</p><p>　　void setup()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　// put your setup code here, to run once:</p><p>　　Serial.begin(9

107、600);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void loop()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　// put your main code here, to run repeatedly: value = analogRead(sensor

108、Pin); Serial.println(value,DEC); if(value >800)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　digitalWrite(led, HIGH);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(value <5

109、00)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　digitalWrite(led, LOW);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　delay(50);</p><p><b>　　}</b></p>

110、;<p>　　圖 4-12光敏電阻程序</p><p>　　通過串口監(jiān)視器可以看到 value 的十進制數(shù)，通過控制 value 值來控制彩燈的亮暗程度。</p><p><b>　　19</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p><b&g

111、t;　　測試與調(diào)試</b></p><p>　　5.1 作品功能測試</p><p>　　一種交互式彩燈設(shè)計主要采用程序控制與硬件搭建來控制彩燈的亮滅，我這次測試部分主要通過觀看我的程序發(fā)送的指令能不能使 Arduino 板接收到，并且執(zhí)行相應(yīng)的指令。主要通過下面兩種方法來測試：</p><p>　　測試系統(tǒng)：windows7 旗艦版和 Arudino

112、1.6.2。</p><p><b>　　測試環(huán)境：實驗室。</b></p><p>　　測試方法：A.白盒測試；B.黑盒測試。</p><p>　　A．白盒測試流程圖如圖 5-1 所示：</p><p>　　圖5-1白盒測試流程圖</p><p>　　在本次作品軟件的測試中，白盒測試這種方法幾

113、乎貫穿于整個軟件的測試中，具體步驟如下：</p><p>　　1）對程序進行檢查，看是否有書寫錯誤、邏輯錯誤和下標越界等錯誤；</p><p>　　2）利用調(diào)試工具對程序進行逐條運行，觀看程序是否有錯誤；</p><p>　　3）分模塊進行測試；例如對超聲波傳感器控制 LED RGB 是否亮滅進行測試，看彩燈能否正常控制，并且看看多次測試是否會出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，主要還是

114、對這個模塊的程序進行主要測試；</p><p>　　4）通過在軟件控制臺中顯示出的值判斷上位機能否順利接收 MCU 主控制器傳感器處理與傳輸模塊發(fā)出的數(shù)字信息，能否正常運轉(zhuǎn)；對于按鍵手動控制，測試是否能夠正常控制。</p><p>　　結(jié)合本次測試，發(fā)現(xiàn)本次測試的優(yōu)點：①迫使測試人員仔細的去思考軟件的實現(xiàn)；②可以檢測代碼中的每條分支語句和路徑；③揭露隱藏在代碼中的錯誤；④對代碼的測試能夠比

115、較徹底；⑤最優(yōu)化。</p><p>　　缺點：①所需時間較長；②無法檢測到代碼中遺漏的路徑和敏感性的數(shù)據(jù)錯誤；③對規(guī)格的正確性不進行驗證。</p><p>　　B．黑盒測試流程圖如圖 5-2 所示：</p><p><b>　　20</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b>&l

116、t;/p><p>　　圖 5-2黑盒測試流程圖</p><p>　　通過黑盒測試如圖 5-2 所示，我們能夠快速的測試出那一部分功能出現(xiàn)了問題，再通過白盒測試方法來查找具體出現(xiàn)的問題，在本次作品中，所有模塊的測試基本都用到了本方法，具體步驟如下：</p><p>　　1）通過接觸超聲波傳感器，觀察彩燈是否能正常點亮；</p><p>　　2）通

117、過按下控制彩燈亮滅的按鈕，觀看按下按鈕彩燈是否能正常點亮；</p><p>　　3）通過遮擋光敏電阻傳感器，觀察彩燈能否正常被點亮，當不遮擋時彩燈能否正常被熄滅。</p><p>　　4）通過將彩燈傾倒，觀察彩燈是否能熄滅，當彩燈位置又豎直的時候，觀察彩燈是否能點亮。</p><p>　　結(jié)合本次測試，發(fā)現(xiàn)黑盒測試的優(yōu)點: ①基本上不用人管，如果程序停止運行了一般就

118、是被測程序崩潰了；②設(shè)計完測試用例之后，接下來的工作就比較容易了，但是比較辛苦的是確定程序崩潰的原因。</p><p>　　缺點：①結(jié)果取決于測試用例的設(shè)計，測試用例的設(shè)計部分優(yōu)勢來源于經(jīng)驗；②沒有狀態(tài)轉(zhuǎn)換的概念，目前一些成功的例子基本上都是針對于電源分配管理器來做的，還做不到針對被測試程序的狀態(tài)轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)；③在無狀態(tài)概念測試程序的過程中，我們在尋找有問題程序會花費很大的力氣，我們應(yīng)該把可能出現(xiàn)問題的程序單獨確認

119、一遍。而就有狀態(tài)的測試來說，便會更加費力了，特別在不是一個單獨的測試案例所引發(fā)的問題的時候。</p><p><b>　　21</b></p><p><b>　　一種交互式彩燈設(shè)計</b></p><p><b>　　結(jié)論與展望</b></p><p>　　一種交互式智能彩燈

120、設(shè)計實現(xiàn)了非接觸式控制彩燈的一種控制模式，配有 RGB 彩燈，超聲波傳感器、光敏電阻傳感器、傾斜開關(guān)傳感器三種傳感器，實現(xiàn)的功能有：人在彩燈附近彩燈可以自動打開，人走后彩燈自動熄滅；當外界光照強度增大時，彩燈熄滅，當外界光照強度弱時，彩燈點亮；當彩燈傾倒時彩燈熄滅；這些功能有效的控制了彩燈的狀態(tài)，可以使彩燈的使用更加節(jié)能，旨在讓使用者能夠享受智能控制所帶來的樂趣與便利。如圖 6-1 為彩燈功能實現(xiàn)后的實物圖：</p>&l

121、t;p>　　6-1 彩燈點亮后實物圖</p><p>　　在現(xiàn)已完成的功能下，考慮到作品的實用性和作品后期多樣化功能的實現(xiàn)，</p><p>　　在下一個階段的工作中我們還將和用戶做更加深入的交流與探討，在技術(shù)與功能上不斷創(chuàng)新，致力于解決用戶在體驗中遇到的各種問題。例如我們可以把智能彩燈換成 LED 大屏幕，在廣場，超市，還有學(xué)校，醫(yī)院等等場所，可以更加方便用戶使用，也可以節(jié)約能

122、源。另外，在一些人流量不太大的地方我們也可以使用這樣的控制方式來控制彩燈和 LED 大屏幕的亮滅。這樣節(jié)省下來的電能也是一筆不小的資源。實現(xiàn)更大范圍的使用來方便用戶使用。</p><p>　　我們怎樣才能將科技應(yīng)用到我們的生活中來，來讓它創(chuàng)造一種更具交互性的還有文藝色彩的作品。我們本著交互設(shè)計的最終目標，通過真正調(diào)動人們對于現(xiàn)實世界的交互熱情和感受科技人性化的這一研究設(shè)計方向，制作本次交互設(shè)計作品——一種交互式智