口袋实验室

状态耐振动时会短暂断开，所以灵敏度很
高。
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1 .5 振动传感器模块
基准电压， 由变阻器 来调节
低电平触发 LM393为电压比较器，当同相端大于反向端时，输出高电平。 振动传感器，平时处于导通状态，振动时电流断开或电阻值升高， 触发电路。
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1 .6 红外热释电传感器模块
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1 .14 WiFi模块
（1）WiFi模块ESP-01核心处理器
ESP8266 在较小尺寸封装中集成了超
低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位 精简模式。
（2）模块负责无线上网接入承担
WiFi 适配器的任务时，可以将其添加 到任何基于微控制器的设计中，连接
简单易行，只需通过SPI /SDIO接口或
1.4 红外避障模块简介
1.5 振动传感器模块简介 1.6 红外热释电模块简介 1.7 蜂鸣器模块简介 1.8 温湿度传感器模块简介 1.9 光强传感器模块简介
1.17 串口通信电路简介
1.18 可开发项目简介
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1.1 口袋实验室盒子实物图
WiFi
Zigbee
温湿度 TFT触摸屏 脉搏 红外避障
Step3：点击“打开程序文件”按钮，浏览到项目所生产
的.hex文件。 Step4：点击STC-ISP软件的“下载/编程”按钮，然后， 点击STC核心板上的复位按钮，程序开始下载，当STCISP软件右下方如出现“…操作成功！”的消息，则表示
载成功。（注意：底板上排针P20的9-11、10-12需用跳
电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与 一个高性能8位单片机相连。
DHT11器件采用简单的单总线通信方式，
数据格式：
一次传送40位数据，高位先出。
8bit湿度整数数据 + 8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据 + 8bit
温度小数数据+8bit校验位。
校验位数据定义
“8bit湿度整数数据 + 8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据 +
红外 热TC单片机
红外遥控
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1.2 单片机模块
单片机STC15W4K48S4简介： （1）增强型8051CPU，单时钟周期/机器周期1T ， 速度比普通8051快8-12倍
（2）工作电压：2.5V-5.5V，采用3.3V供电
（3）48K字节内部Flash程序存储器，片内大容
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1 .11 继电器模块
JD1、JD2低电平 时触发
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1 .12 九轴气压传感器模块
三轴陀螺仪
三轴磁阻传 感器
压力传感器
三轴加速度传感器
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1 .13 3G模块
LC6311是联芯科技推出的无线模 块产品，支持UART和USB两种通信接口， 使用更为方便和灵活，可以满足不同 主控设备的需求；采用2.7mm装配高度 的超薄设计，使其可以方便应用于智 能手机和各类数据卡中；内部集成 H.324协议栈，使得视频电话的功能实 现更为简单；内部集成TCP/IP协议， 可以方便连接Internet。
8bit温度小数数据”8bit校验位等于所得结果的末8位
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1 .9 光强传感器模块
光强度传感器BH1750FVI是一种两
线式串行总线接口的集成电路，采用
I2C总线与单片机通信。 工作原理为当外部光照被高精度
光敏二极管PD探测到后，通过集成运
算放大器将PD电流转换为PD电压，由 模数转换器获取16位数字数据，然后
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口袋实验室盒子硬件简介
1.1 口袋实验室盒子实物图 1.2 单片机模块简介 1.3 触摸屏模块简介 1.10 脉搏传感器模块简介 1.11 继电器模块简介
1.12 九轴传感器模块简介
1.13 3G模块简介 1.14 WiFi模块简介 1.15 电源电路简介 1.16 程序下载电路简介
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1 .3 触摸屏模块
触摸屏模块接口电路
片选信号 向 从 写入数据 读取数据 位双向数据线 复位 命令 数据标志（ ，读写命令； ，读写数据）
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1 .4 红外避障模块
（1）红外发射管主要有三个常用的波段， 红外线 发射管 红外线 接收头 如850NM、875NM、940NM。850NM波长的主要 用于红外监控设备，875NM主要用于医疗设 备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。 （2）红外线接收管，是一个具有光敏特征
（7）64个通用I/O口，具有四种工作模式，每个
I/O口驱动能力均可达到20mA
（8）8通道10位高速ADC， 7个定时器， 6通道
15位专门的高精度PWM
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1.2 单片机模块
单片机引脚分配

复位电路、电
源指示及滤波
电路
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1 .3 触摸屏模块
TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器简介： 液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄 膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串 扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关， 大大提高了图像质量。 特点： （1）3.2寸屏幕，工作电压2.8~3.3V （2）320×240的分辨率 （3）接口为16位并行8080接口，16 位真彩显示 （4）自带触摸屏，可以用来作为控制输入
量4096字节的SRAM
（4）大容量片内EEPROM，擦写次数10万次以上
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1.2 单片机模块
单片机STC15W4K48S4简介：
（5）内部高精度R/C时钟， ISP编程时内部时钟
从5MHz~35MHz可设，本项目选用33.1776 MHz
（6）四组完全独立的高度异步串行通信端口
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1 .16 程序下载电路
程序烧写用到单片机的UART1，TTL电平信号经过CH340芯片转 换为USB信号后，接到mini USB接口上。
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1 .17 串口通信电路
与4G智能手机开发平台通信用到单片机的UART2，TTL电平信号 经过MAX3232芯片转换为RS232信号后，接到9针的串口上。
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2.1.1 人机交互界面子程序
界面显示子程序
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2.1.2 人机交互界面子程序
界面触摸控制子程序
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2.1.3 蜂鸣器报警子程序
系统通过定时器0中断程序来控制蜂鸣器鸣叫
定时器0初始化：
定时器0中断程序：
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1 .5 振动传感器模块
振动传 感器 SW-420振动传感器为单滚轴型全方位
感应触发开关，可全方产感应不同方向的
振动、倾斜。平时任何角度开关都是接通 状态，受到振动或移动时，开关内导通电
流的滚轴会产生移动或振动，从而导致通
灵敏度 调节 过的电流断开或电阻阻值的升高而触发电 路。这种开关的特点是平时一般处于导通
I2C/UART口即可。 （3）该模块还具有强大的片上处理和
存储能力。
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1 .15 电源电路
口袋实验室盒子部分器件工作电压3.3V，因此在电源电路中选 用线性稳压芯片AMS1117-3.3将5V电压降为3.3V； 电源输入可采用两种方式：5V直流电源或USB供电，通过 “POWER”拨动开关来选择采用哪种供电方式。
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3.1.1 口袋实验室程序烧写步骤
打开下载软件stc-isp.exe，按照下图配置：
1 2 3
4
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3.1.1 口袋实验室程序烧写步骤
Step1：选择所使用的单片机型号，如STC15W4K48S4等。 Step2：选择串口号，需要在设备管理器中查看串口号。
距离 调节 延时 调节 红外热释电传感器是 利用温度变化的特征来探 测红外线的辐射。 (1)顺时针旋转距离电位器， 感应距离增大（约7米）， 反之减少（约3米）。 红外热 释电传 感器 (2)顺时针旋转延时电位器， 延时时间增大（约300S），
反之减少（约0.5S）。
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1 .7 蜂鸣器模块
通过逻辑和IC接口进行数据处理与存
储。通过相应的指令操作即可读取出 内部存储的光照数据。
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1.10 脉搏传感器模块
该传感器用于脉搏心率测量的光
电反射式模拟传感器器。将其佩戴于 手指、耳垂处，通过导线连接可采集
到模拟信号传输给单片机，再转为数
字信号，经计算后得到心率值。 脉搏检测的原理是，由于脉搏是 随心脏的搏动而周期性变化的信号， 动脉血管容积也周期性变化，因此光 电变换器的电信号变化周期就是脉搏 率。
无源蜂鸣器内部不带震荡源， 所以如果用直流信号无法令其鸣叫。
必须用方波去驱动它。无源蜂鸣器
的优点是：声音频率可控，可以做 出“Do Re Mi Fa Sol La Ti Do”
的效果。
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1 .8 温湿度传感器模块
DHT11数字温度传感器是一款含有已校
准数字信号输出的温湿度传感器。包括一个
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线帽连接）
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汽车智能防盗系统操作演示
（1）将例程烧写到口袋实验室 盒子上的单片机中，（烧写步骤
参考上一节），烧写成功后，拨
动 “POWER”开关将口袋实验室 盒子重启； （2）口袋实验室盒子显示屏进 入“开机入网界面”，如右图：
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汽车智能防盗系统操作演示
的PN结，具有单向导电性，接收到红外线时
导通，不受可见光的干扰。 检测距 离调节 （3）红外线接收头，就是在红外线接收管
的基础上增加了对弱信号进行放大的处理电
路，类似与三极管的放大效果。
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1 .4 红外避障模块
红外避障模块采用555定时器构成多谐振荡器，做为脉冲产生 电路，驱动红外线发射管的开启与关闭，当检测到有障碍物时，红 外线接收头会产生一个低电平（模块的OUT引脚），指示灯D1点亮。
（3）完成4G智能手机平台开 （4）点击“设置电话号码”，
机入网后，进入防盗系统主界
面，如下图
进入报警电话设置界面，如下
图
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汽车智能防盗系统操作演示
（5）返回主界面，点击功能 模块开关，开启防盗系统：此 时轻触振动传感器，并在避障
传感器前晃动手指，将触发蜂
鸣器鸣叫，并控制4G智能手机 平台向设定手机发送短信。
2.1.4 发送报警短信子程序
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2.1.5 发送报警短信子程序
发送text格式短信指令 at+cscs="GSM"
at+cmgf=1
at+cgsms=1 at+csmp=145,71,32,0 at+cmms=1 at+cmgs="186****7804"
Alarm！Alarm！