《物聯(lián)網(wǎng)硬件技術》項目1拼搭傳感器簡單電路與應用任務1制作溫度報警器綱要任務描述1234任務實施知識提煉能力提升01任務描述PartOne1.任務描述

溫度是一個與大眾生活息息相關的物理量，也是各行各業(yè)在生產(chǎn)、科研中需要測量和控制的重要物理量。溫度檢測與控制需要溫度傳感器這個關鍵部件，它能感受自然界的溫度狀態(tài)，并能量化為具體的數(shù)值，從而更好的指揮與控制執(zhí)行部件報警或做出相應處理。例如，房間溫度的自動調(diào)節(jié)、居家使用的智能電飯鍋、紅外輻射溫度計等，其功能的實現(xiàn)依靠的都是溫度傳感器。場景體驗識圖與準備仿真實驗電路拼搭功能測試與分析知識提煉能力拓展傳感器的定義與特點溫濕度傳感器的選型溫濕度傳感器的應用與發(fā)展趨勢萬用表的使用02任務實施PartTwo物聯(lián)網(wǎng)應用體驗2.任務實施任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試應用場景搭建設定基準溫度場景體驗12345678裝入四個模塊傳感器模塊與繼電器模塊連接傳感器模塊與繼電器模塊接地繼電器模塊連接指示燈正極

繼電器模塊與風扇模塊的正極連接指示燈和風扇模塊負極與12V電源連接繼電器模塊與12V電源正極連接溫控場景環(huán)境搭建整體效果原理解析操作視頻2.任務實施應用場景搭建設定基準溫度場景體驗基準溫度：場景中所要控制的溫度邊界值，當外界的溫度（即感受溫度），高于或低于該值時，風扇模塊或指示燈模塊將啟動工作，通過散熱或加熱促使室內(nèi)溫度可控。通過轉(zhuǎn)動旋鈕將代表基準溫度的垂直線條調(diào)到30℃的位置。物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析操作視頻2.任務實施應用場景搭建設定基準溫度場景體驗若當前室內(nèi)溫度低于所設定的基準溫度，即感受溫度低于基準溫度，則指示燈亮，模擬加熱器工作。1.感受溫度低于基準溫度時的溫度特性曲線感受溫度高于基準溫度時的溫度特性曲線2.用手握住溫度傳感器所引出的光敏電阻，人體體溫促使感受溫度上升，當超過基準溫度時，指示燈滅，風扇啟動，模擬散熱器工作；當手放開后，感受溫度下降，恢復到原先狀態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析操作視頻2.任務實施任務要求任務準備敏感器件：熱敏電阻

當外界溫度降低時，NTC阻值會隨著溫度降低而升高，此時A點電位升高，三極管導通，發(fā)光二級管LED發(fā)光，警示用戶溫度已經(jīng)降低到警戒值，需要使用加熱設備加熱。物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析2.任務實施任務要求任務準備(1)元器件準備與檢測說明圖示圖形符號熱敏電阻（NTC）4

電位器RP4.7KΩ

R1

R2

LED或?4

三極管9014

(2)面包板(3)工具物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析2.任務實施①打開仿真軟件Proteus8Professional，選擇菜單File->OpenProject瀏覽到“素材文件夾”，并選擇“溫度報警電路.pdsprj”文件。②

選擇菜單Debug->StartVSMDebugging，開始仿真。電路圖中顯示的箭頭方向，就是電路工作時電流的方向。

③

選擇菜單Debug->StopVSMDebugging，停止仿真。

④選擇左側工具欄，第13個工具ProbeMode，在PROBES框中，選擇VOLTAGE，可以在電路圖中任何節(jié)點位置插入電壓探針。在三極管9014和R1電阻之間插入電壓探針，觀察三極管基極的電壓值；在三極管9014和D1燈之間插入電壓探針，觀察D1燈負引腳的電壓值。

⑤

點擊電路中的RV2電位器的左側箭頭，調(diào)小連入電路的電阻值，三極管基極的電壓會減少，當電壓值小于0.6V時，三極管將處于關閉狀態(tài)，發(fā)射集和集電極電阻很大，沒有電流流過，D1燈滅。

⑥

點擊電路中的RV2電位器的右側箭頭，增大連入電路的電阻值，三極管基極的電壓會增加，當電壓值大于0.6V時，三極管將處于放大或?qū)顟B(tài)，發(fā)射集和集電極之間電阻較小，有電流流過，D1燈呈現(xiàn)微亮和亮的狀態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析2.任務實施剝線元器件拼接萬用表測試電源接通功能測試剪出一段網(wǎng)線，剝掉塑料外皮，根據(jù)實際需要，截取二根相應長度的電線。將線頭置入剝線工具的0.6MM小口徑孔中，如圖1-20所示，將電線兩端的外皮剝離，裸露出1厘米左右的金屬絲。物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析操作視頻2.任務實施剝線元器件拼接萬用表測試電源接通功能測試12345678電源正極連接二極管連接三極管連接R1電阻連接R2電阻連接電位器連接熱敏電阻連接電源負極連接物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析操作視頻2.任務實施剝線元器件拼接萬用表測試電源接通功能測試將萬用表開關打開，撥動轉(zhuǎn)動開關到蜂鳴檔，把萬用表的表筆連接在一起，萬用表有蜂鳴聲發(fā)出，說明導通；如果有電線短路，用萬用表正負表線夾住電源正極與負極，如果有蜂鳴聲，說明短路。然后逐段檢測，找出短路的位置。萬用表測試正常后再通電使用，保障電路安全。物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析2.任務實施剝線元器件拼接萬用表測試電源接通功能測試直接使用5V左右的電池，將電池的正負極與正負極連接線相連接，為電路供電。（1）使用電池（2）使用電池盒使用電池盒，計算電池組合的電壓值，并裝入電池盒，將正負極連接線與電池盒正負接口相連，與直接使用電池相比，不需要用手來固定，節(jié)省人力。（3）使用直流穩(wěn)壓可調(diào)電源電池、電池盒給電路供電可能會因為電路本身的問題而燒毀元器件，使用直流穩(wěn)壓可調(diào)電源可以方便、安全的達到供電要求。物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析操作視頻2.任務實施剝線元器件拼接萬用表測試電源接通功能測試通過電位器上方的旋鈕進行調(diào)整，將燈光調(diào)整到昏暗狀態(tài)，即邊界狀態(tài)將電烙鐵移開熱敏電阻，經(jīng)過一小段時間，LED會隨著溫度自然下降而點亮將電烙鐵移開熱敏電阻，經(jīng)過一小段時間，LED會隨著溫度自然下降而點亮123物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析操作視頻2.任務實施物聯(lián)網(wǎng)應用體驗任務要求與準備功能仿真功能搭接與測試原理解析（1）工作過程測量-波形分析用示波器表筆的負極與電路板的負極連接，再用示波器的正極連接LED的負極，測量電路波形（2）熱敏電阻的工作特性正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC臨界負溫度系數(shù)熱敏電阻CTR03知識提煉PartThree3.

知識提煉認知傳感器溫度傳感器選型溫度傳感器應用領域溫度傳感器發(fā)展趨勢

傳感器技術與通信技術、計算機技術共同構成信息技術的三大支柱，是信息獲取的重要手段。傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要器件，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)準確、有效獲取現(xiàn)實世界信息的基礎，是信息采集的“窗口”，是物理世界和虛擬世界聯(lián)系的橋梁。

傳感器的定義為：能感受被測量，并按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器敏感元件轉(zhuǎn)換元件信號調(diào)節(jié)電路輔助電源3.

知識提煉認知傳感器溫度傳感器選型溫度傳感器應用領域溫度傳感器發(fā)展趨勢類別熱電偶熱敏電阻金屬熱電阻溫度傳感器IC溫度傳感器選型（以NTC熱敏電阻為例）明確應用功能明確應用場合明確工作溫度范圍解讀技術參數(shù)熱時間常數(shù)τ耗散系數(shù)δ產(chǎn)品額定功率Pn3.

知識提煉認知傳感器溫度傳感器選型溫度傳感器應用領域溫度傳感器發(fā)展趨勢家電行業(yè)建材檢測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)博物館、檔案管理食品儲運3.

知識提煉認知傳感器溫度傳感器選型溫度傳感器應用領域溫度傳感器發(fā)展趨勢未來的溫度傳感器市場尤其是在消費電子及