2026年智能家居設(shè)備測(cè)試題目含控制電路和傳感技術(shù)知識(shí)一、單選題（共10題，每題2分，共20分）背景說(shuō)明：本部分題目主要考察智能家居控制電路和傳感技術(shù)的核心基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行考查。1.智能家居中，用于檢測(cè)人體移動(dòng)的傳感器通常采用______技術(shù)。A.紅外反射B.超聲波測(cè)距C.毫米波雷達(dá)D.離子煙霧答案：C解析：毫米波雷達(dá)通過(guò)發(fā)射和接收毫米波信號(hào)，能夠高效檢測(cè)人體移動(dòng)，抗干擾能力強(qiáng)，適用于黑暗或復(fù)雜環(huán)境，是當(dāng)前智能家居的主流選擇。2.家庭自動(dòng)化系統(tǒng)中的總線通信協(xié)議，若要求傳輸距離較長(zhǎng)且抗干擾性高，應(yīng)優(yōu)先選擇______。A.ZigbeeB.Wi-FiC.RS-485D.Bluetooth答案：C解析：RS-485采用差分信號(hào)傳輸，支持長(zhǎng)距離（可達(dá)1200米）通信，抗電磁干擾能力優(yōu)于Zigbee和Wi-Fi，適合多設(shè)備組網(wǎng)場(chǎng)景。3.智能溫控器中，用于采集環(huán)境溫度的傳感器，若要求響應(yīng)速度快且精度高，應(yīng)選用______。A.熱電偶B.熱敏電阻C.鉑電阻D.紅外測(cè)溫儀答案：C解析：鉑電阻（Pt100/1000）在-200℃～850℃范圍內(nèi)精度高、穩(wěn)定性好，是工業(yè)級(jí)和智能家居溫控的常用傳感器。4.在智能家居安防系統(tǒng)中，若需檢測(cè)門(mén)窗的非法開(kāi)啟，應(yīng)使用______傳感器。A.光幕傳感器B.微動(dòng)開(kāi)關(guān)C.磁簧開(kāi)關(guān)D.溫濕度傳感器答案：C解析：磁簧開(kāi)關(guān)通過(guò)磁力感應(yīng)判斷門(mén)窗是否關(guān)閉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，是門(mén)磁安防系統(tǒng)的核心元件。5.智能照明系統(tǒng)中，用于調(diào)節(jié)燈光亮度的PWM控制電路，其占空比與輸出電壓的關(guān)系是______。A.線性正相關(guān)B.對(duì)數(shù)正相關(guān)C.指數(shù)正相關(guān)D.非線性關(guān)系答案：A解析：PWM（脈沖寬度調(diào)制）通過(guò)改變占空比控制平均電壓，實(shí)現(xiàn)亮度線性調(diào)節(jié)，占空比越高亮度越強(qiáng)。6.智能窗簾控制電路中，若使用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通常需要配合______實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和停止。A.L298N驅(qū)動(dòng)芯片B.變頻器C.單片機(jī)PWM控制D.伺服電機(jī)答案：B解析：變頻器可平滑調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，避免啟動(dòng)電流沖擊，適用于大功率窗簾電機(jī)控制。7.用于檢測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量（如PM2.5、CO?）的傳感器，其信號(hào)輸出通常采用______形式。A.數(shù)字量（TTL電平）B.模擬量（0-5V）C.脈沖信號(hào)D.無(wú)線射頻信號(hào)答案：A解析：現(xiàn)代智能傳感器多采用數(shù)字接口輸出，便于單片機(jī)直接讀取，減少噪聲干擾。8.智能插座中，若要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制并防止電流過(guò)載，應(yīng)采用______保護(hù)方式。A.過(guò)壓保護(hù)B.過(guò)流保護(hù)C.EMI濾波D.短路保護(hù)答案：B解析：智能插座需檢測(cè)負(fù)載電流，過(guò)流保護(hù)（如熔斷器+過(guò)流檢測(cè)芯片）可防止設(shè)備損壞。9.在多傳感器數(shù)據(jù)融合中，若需消除溫濕度傳感器因環(huán)境變化導(dǎo)致的交叉干擾，應(yīng)采用______算法。A.卡爾曼濾波B.主成分分析（PCA）C.最小二乘法D.模糊邏輯答案：A解析：卡爾曼濾波能動(dòng)態(tài)估計(jì)系統(tǒng)狀態(tài)，適用于溫濕度耦合場(chǎng)景的解耦處理。10.智能門(mén)鎖的指紋識(shí)別模塊，若要求誤識(shí)率（FAR）和拒識(shí)率（FRR）同時(shí)優(yōu)化，應(yīng)采用______算法。A.支持向量機(jī)（SVM）B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)C.K-近鄰（KNN）D.決策樹(shù)答案：B解析：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)深度學(xué)習(xí)提取指紋特征，在復(fù)雜紋路識(shí)別中兼顧準(zhǔn)確性和魯棒性。二、多選題（共5題，每題3分，共15分）背景說(shuō)明：本部分題目考察考生對(duì)智能家居中多種技術(shù)方案的組合應(yīng)用能力。11.智能灌溉系統(tǒng)中，需要哪些傳感器協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制？A.土壤濕度傳感器B.溫濕度傳感器C.光照強(qiáng)度傳感器D.雨量傳感器答案：A、B、C、D解析：精準(zhǔn)灌溉需綜合考慮土壤濕度、環(huán)境溫濕度、光照和降雨情況，避免過(guò)度或不足供水。12.智能家電的故障診斷電路中，可能涉及哪些檢測(cè)手段？A.過(guò)溫檢測(cè)（如NTC熱敏電阻）B.電流監(jiān)測(cè)（如霍爾傳感器）C.通信狀態(tài)檢查（如UART握手）D.電機(jī)振動(dòng)分析（如加速度計(jì)）答案：A、B、C、D解析：故障診斷需覆蓋溫度、電流、通信和機(jī)械狀態(tài)，多傳感器融合可提高診斷覆蓋率。13.在智能家居的無(wú)線組網(wǎng)方案中，若要實(shí)現(xiàn)低功耗、低成本的設(shè)備互聯(lián)，可選的技術(shù)有______。A.Z-WaveB.BLE（藍(lán)牙低功耗）C.LoRaD.NB-IoT答案：A、B、C解析：Z-Wave、BLE和LoRa均支持低功耗通信，適用于電池供電的智能家居設(shè)備。NB-IoT功耗較高，多用于物聯(lián)網(wǎng)端。14.智能安防攝像頭中，用于提高圖像質(zhì)量的傳感技術(shù)包括______。A.高幀率CMOS傳感器B.雨感紅外濾光片切換C.多光譜成像D.電子防抖（EIS）答案：A、B、D解析：C選項(xiàng)多用于科研或?qū)I(yè)攝影，普通家用安防攝像頭較少采用。15.智能冰箱的節(jié)能控制電路中，需考慮哪些因素？A.溫度閉環(huán)控制（如PID算法）B.開(kāi)門(mén)狀態(tài)檢測(cè)（如微波雷達(dá)）C.負(fù)載均衡（壓縮機(jī)啟停策略）D.系統(tǒng)電壓波動(dòng)補(bǔ)償答案：A、B、C解析：節(jié)能控制需優(yōu)化制冷效率、減少無(wú)效啟停，電壓補(bǔ)償非核心功能。三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分，共25分）背景說(shuō)明：本部分考察考生對(duì)智能家居控制電路和傳感技術(shù)的原理及設(shè)計(jì)能力。16.簡(jiǎn)述Zigbee和Wi-Fi在智能家居組網(wǎng)中的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比。答案：-Zigbee優(yōu)點(diǎn)：低功耗、自組網(wǎng)能力強(qiáng)、抗干擾性好，適合分布式設(shè)備；缺點(diǎn)是傳輸速率低（250kbps），覆蓋范圍有限。-Wi-Fi優(yōu)點(diǎn)：傳輸速率高（110Mbps以上），覆蓋廣，兼容性好；缺點(diǎn)是功耗較高，易受干擾，設(shè)備密度大時(shí)性能下降。解析：兩者適用于不同場(chǎng)景，Zigbee適合輕量級(jí)傳感器，Wi-Fi適合需要高帶寬的設(shè)備（如攝像頭、音頻系統(tǒng)）。17.描述光敏電阻在智能燈光自動(dòng)控制電路中的應(yīng)用原理。答案：光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度變化（亮光阻值小，黑暗阻值大），可通過(guò)ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采集阻值變化，進(jìn)而控制LED亮度或觸發(fā)日光燈開(kāi)關(guān)。解析：該電路常配合單片機(jī)實(shí)現(xiàn)“人來(lái)燈亮、人走燈滅”功能。18.解釋什么是“多傳感器數(shù)據(jù)融合”，并舉例說(shuō)明其在智能家居中的實(shí)際應(yīng)用。答案：多傳感器數(shù)據(jù)融合通過(guò)整合多個(gè)傳感器的信息，提高系統(tǒng)決策的準(zhǔn)確性和魯棒性。例如，結(jié)合溫濕度、CO?和人體存在檢測(cè)，可更精準(zhǔn)地判斷是否需要開(kāi)啟新風(fēng)系統(tǒng)。解析：?jiǎn)蝹€(gè)傳感器易受環(huán)境干擾，融合算法能彌補(bǔ)單一傳感器的局限性。19.在智能家居插座中，如何實(shí)現(xiàn)電流過(guò)載保護(hù)而不影響正常用電？答案：通過(guò)霍爾電流傳感器檢測(cè)負(fù)載電流，當(dāng)電流超過(guò)閾值時(shí)觸發(fā)單片機(jī)斷開(kāi)繼電器，同時(shí)通過(guò)LED或APP反饋過(guò)載狀態(tài)。解析：霍爾傳感器非接觸式測(cè)量，不影響電路正常工作，響應(yīng)速度快。20.針對(duì)智能窗簾電機(jī)控制電路，如何避免窗簾過(guò)快關(guān)閉或卡頓？答案：采用PID控制算法調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)合限位開(kāi)關(guān)防止超程；在啟動(dòng)/停止時(shí)加入軟啟動(dòng)邏輯，避免沖擊。解析：PID控制能平滑調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，限位開(kāi)關(guān)和軟啟動(dòng)提高安全性。四、計(jì)算題（共2題，每題10分，共20分）背景說(shuō)明：本部分考察考生對(duì)傳感器信號(hào)處理和電路設(shè)計(jì)的實(shí)際計(jì)算能力。21.某智能溫控器使用熱敏電阻（型號(hào)NTC-MF52），其阻值在25℃時(shí)為10kΩ，溫度系數(shù)為-4.7%/℃。現(xiàn)測(cè)得阻值為8kΩ，求當(dāng)前環(huán)境溫度。答案：-阻值變化量ΔR=10kΩ-8kΩ=2kΩ-溫度變化量ΔT=ΔR/(R?α)=2kΩ/(10kΩ×-4.7%/℃)≈4.255℃-當(dāng)前溫度T=25℃+4.255℃≈29.3℃解析：NTC阻值與溫度成反比，通過(guò)公式直接計(jì)算。22.智能門(mén)鎖使用磁簧開(kāi)關(guān)檢測(cè)門(mén)狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)輸出5V，斷開(kāi)時(shí)輸出0V?，F(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求在門(mén)打開(kāi)時(shí)通過(guò)繼電器接通220V燈泡（功率10W），試畫(huà)出簡(jiǎn)化電路圖并標(biāo)注關(guān)鍵元件參數(shù)。答案：-電路圖：磁簧開(kāi)關(guān)（干接點(diǎn)）→單片機(jī)IO口（上拉電阻）→繼電器線圈（吸合時(shí)接通燈泡）→220V電源。-關(guān)鍵元件：-繼電器：5V驅(qū)動(dòng)線圈，常開(kāi)觸點(diǎn)額定電流≥1A。-單片機(jī)IO口需加光耦隔離（如PC817），防止高壓串?dāng)_。解析：干接點(diǎn)磁簧開(kāi)關(guān)直接控制繼電器，需考慮電氣隔離安全。五、設(shè)計(jì)題（共1題，20分）背景說(shuō)明：本部分考察考生綜合設(shè)計(jì)智能家居控制電路和傳感系統(tǒng)的能力。23.設(shè)計(jì)一個(gè)基于ESP32的智能盆栽灌溉系統(tǒng)，要求實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度，當(dāng)濕度低于40%時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟水泵；（2）通過(guò)WiFi上傳數(shù)據(jù)至云平臺(tái)；（3）用戶(hù)可通過(guò)手機(jī)APP手動(dòng)控制水泵開(kāi)關(guān)；（4）水泵過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)。要求：-繪制系統(tǒng)框圖；-說(shuō)明核心元件選型及參數(shù)；-描述關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)（水泵驅(qū)動(dòng)與保護(hù)）。答案：（1）系統(tǒng)框圖：ESP32（主控）→DHT11（溫濕度+土壤濕度傳感器）→水泵（12V/5A）→繼電器（控制端）→220V電源；WiFi模塊（內(nèi)置ESP32）→云平臺(tái)（MQTT協(xié)議）；手機(jī)APP通過(guò)MQTT接收控制指令。（2）核心元件選型：-ESP32：集成WiFi和藍(lán)牙，適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；-DHT11：測(cè)量溫濕度和土壤濕度（需加信號(hào)調(diào)理電路）；-水泵：12V直流水泵