實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型是實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器。該實用新型主要涉及Arduino板、XBee模塊、紅外傳感器模塊等電子設備的應用，具體涉及ZigBee技術、無線通信技術、智能家居等相關技術領域。
【背景技術】
[0002]無線通信在生活中扮演著重要的作用，近年來無線網絡獲得了快速的發展。在此過程中，出現了諸如WiF1、BlueTooth、ZigBee等不同的標準，不同的標準對應著不同的應用領域。ZigBee定義了短距離、低數據傳輸速率無線通信所需的一系列通信協議。XBee是內置協議棧的ZigBee模塊，其通過串口實現數據的傳輸。XBee被廣泛地應用在智能家居、傳感器網絡等領域。Arduino的學習套件中關于ZigBee的學習大多集中在點亮LED燈上，該類學習套件雖然內容簡單、操作方便，但是無法很好地提高學習者的興趣。另有些套件為實驗器材配備了大量的附屬套件，這無疑增加了學習者的經濟負擔，也不利于環境保護。還有一些套件存在對元器件的過度封裝現象，屏蔽了元器件的細節信息，學習者不能很好地掌握元器件的具體細節。
【發明內容】
[0003]為了克服當前Arduino教學儀器存在的不足，本實用新型提出了一種實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器，該教學儀器米用XBee模塊、紅外傳感器模塊模擬實現一個具有聲光報警功能的教學儀器。該教學儀器由感應端和報警端構成。感應端采用紅外傳感模塊感測當前環境，當探測到人體紅外信息時首先在感應端采用LED、蜂鳴器做出聲光提示，并通過XBee模塊采用ZigBee發送信息給報警端，報警端在通過XBee模塊接收信息后，啟動LED、蜂鳴器完成聲光報警功能。該儀器感應端、報警端的主體結構均采用廢棄包裝材料裁剪而成，元器件均采用未經過封裝的原始元器件。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:本實用新型為實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器，該教學設備由感應端和報警端組成。感應端通過紅外感應模塊感應是否有人體紅外信息，當感應到紅外信息時通過XBee傳遞信息給報警端的XBee模塊，并在本端給出聲光反饋提示，即LED閃爍、蜂鳴器發聲。報警端在通過XBee模塊接收到感應端發送過來的信息后，啟動報警端的LED和蜂鳴器，發出聲光報警。感應端的結構組成上，使用廢棄的硬質材料構造一個盒子，在盒子底部分別依次擺放Arduino板Arduinol、XBee分線板l、XBee模塊XBeel，在盒子頂部依次安置紅外傳感模塊、發光二極管LEDl、蜂鳴器SPKl。感應端的電路組成上，紅外感應模塊的VCC引腳、GND引腳、OUT引腳依次分別與Arduino板Arduinol的+5V引腳、GND引腳、數字引腳D12相連；XBee模塊XBeel的VCC引腳、GND引腳、TX引腳、RX引腳依次分別與Arduino板Arduinol的+3.3V引腳、GND引腳、數字引腳D0、數字引腳Dl相連；發光二極管LEDl的一端與一個1000歐姆的可變電阻Rl相連后與Arduino板Arduinol的數字引腳D7相連，另一端與Arduino板Arduinol的GND引腳相連；蜂鳴器SPKl的兩端分別與Arduino板Arduinol的數字引腳D5、GND引腳相連。報警端的結構組成上，使用廢棄舊的硬質材料裁剪成一個盒子，在盒子的底部分別放置Arduino板Arduin02、XBee分線板2、XBee模塊XBee2 ;在盒子的頂部分別放置發光二極管LED2、蜂鳴器SPK2 ο報警端的電路組成上，XBee模塊XBee2的VCC引腳、GND引腳、TX引腳、RX引腳依次分別與Arduino板Arduino2的+3.3V引腳、GND引腳、數字引腳D0、數字引腳Dl相連；發光二極管LED2的一端與一個1000歐姆的可變電阻R2相連后與Arduino板Arduino2的數字引腳D6相連、另一端與Arduino板Arduino2的GND相連；蜂鳴器SPK2的兩端分別與Arduino板Arduino2的數字引腳D8、GND引腳相連。
[0005]本實用新型的有益效果是，提出了一種實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器，該教學儀器的主體結構采用廢棄舊材料構造而成，體現了節能環保的理念，節省了成本。教學儀器未采用過度封裝的元器件，提高了學習者的動手實踐能力。教學儀器使用了多種元器件，包括與Arduino相關的ZigBee協議XBee無線模塊、紅外傳感模塊、發光二極管、可變電阻、蜂鳴器等，拓寬了學習者的知識面。
【附圖說明】
[0006]圖1是實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的感應端結構組成圖。
[0007]圖2是實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的感應端電路圖。
[0008]圖3是實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的報警端結構組成圖。
[0009]圖4是實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的報警端電路圖。
[0010]以上圖中，附圖標記I是感應端的Arduino板Arduinol，附圖標記2是感應端的XBee模塊XBeel，附圖標記3是感應端的紅外感應模塊，附圖標記4是感應端的一個1000歐姆的可變電阻R1，附圖標記5是感應端的發光二極管LED1，附圖標記6是感應端的蜂鳴器SPK1，附圖標記7是報警端的Arduino板Arduin02，附圖標記8是報警端的XBee模塊XBee2,附圖標記9是報警端的一個1000歐姆的可變電阻R2，附圖標記10是報警端的發光二極管LED2，附圖標記11是報警端的蜂鳴器SPK2，附圖標記12是感應端的XBee分線板1，附圖標記13是用舊材質裁剪的感應端的主體結構外包裝盒，附圖標記14是報警端的XBee分線板2，附圖標記15是用舊材質裁剪的報警端的主體結構外包裝盒。
【具體實施方式】
[0011]實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的感應端結構組成圖如圖1所示。感應端的外部組成上，使用廢棄的硬質材料構造一個盒子(13)，在盒子(13)底部分別依次擺放Arduino板Arduinol (I)、XBee分線板I (12)、XBee模塊XBeel (2)。在盒子頂部依次安置紅外傳感模塊(3)、發光二極管LEDl (5)、蜂鳴器SPKl (6)。
[0012]實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的感應端電路圖如圖2所示。感應端的電路組成上，紅外感應模塊⑶的VCC引腳與Arduino板Arduinol⑴的+5V引腳相連，紅外感應模塊(3)的GND引腳與Arduino板Arduinol (I)的GND引腳相連，紅外感應模塊
(3)的OUT引腳與Arduino板Arduinol (I)的數字引腳D12相連；XBee模塊XBeel (2)的VCC引腳與Arduino板Arduinol (I)的+3.3V引腳相連，XBee模塊XBeel (2)的GND引腳與Arduino板Arduinol (I)的GND弓丨腳相連，XBee模塊XBeel (2)的TX引腳與Arduino板Arduinol (I)的數字引腳DO 相連，XBee 模塊XBeel (2)的 RX 引腳與 Arduino 板Arduinol (I)的數字引腳Dl相連；發光二極管LEDl (5)的一端與一個1000歐姆的可變電阻Rl (4)相連后與Arduino板Arduinol (I)的數字引腳D7相連，發光二極管LEDl (5)的另一端與Arduino板Arduinol (I)的GND引腳相連;蜂鳴器SPKl (6)的兩端分別與Arduino板Arduinol (I)的數字引腳D5、GND引腳相連。
[0013]實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的報警端結構組成圖如圖3所示。報警端的結構組成上，使用廢棄舊的硬質材料裁剪成一個盒子(15)，在盒子(15)的底部分別放置Arduino板Arduino2 (7) ,XBee分線板2 (14) ,XBee模塊XBee2 (8);在盒子的頂部分別放置發光二極管LED2(10)、蜂鳴器SPK2(11)。
[0014]實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器的報警端電路圖如圖4所示。報警端的電路組成上，XBee模塊XBee2⑶的VCC引腳與Arduino板Arduino2 (7)的+3.3V引腳相連，XBee模塊XBee2 (8)的GND引腳與Arduino板Arduino2 (7)的GND引腳相連，XBee模塊XBee2 (8)的 TX 引腳與 Arduino 板 Arduino2 (7)的數字引腳 DO 相連，XBee 模塊 XBee2 (8)的RX引腳與Arduino板Arduino2(7)的數字引腳Dl相連；發光二極管LED2 (10)的一端與一個1000歐姆的可變電阻R2 (9)相連后與Arduino板Arduino2(7)的數字引腳D6相連，發光二極管LED2(10)的另一端與Arduino板Arduino2(7)的GND相連；蜂鳴器SPK2(11)的兩端分別與Arduino板Arduino2 (7)的數字引腳D8、GND引腳相連。
【主權項】
1.一種實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器，其特征是:該教學設備由感應端和報警端組成；感應端通過紅外感應模塊感應是否有人體紅外信息，當感應到紅外信息時通過XBee傳遞信息給報警端的XBee模塊，并在本端給出聲光反饋提示，即LED閃爍、蜂鳴器發聲；報警端在通過XBee模塊接收到感應端發送過來的信息后，啟動報警端的LED和蜂鳴器，發出聲光報警；感應端的結構組成上，使用廢棄的硬質材料構造一個盒子，在盒子底部分別依次擺放Arduino板Arduinol、XBee分線板1、XBee模塊XBeel，在盒子頂部依次安置紅外傳感模塊、發光二極管LED1、蜂鳴器SPKl ;感應端的電路組成上，紅外感應模塊的VCC引腳、GND引腳、OUT引腳依次分別與Arduino板Arduinol的+5V引腳、GND引腳、數字引腳D12相連；XBee模塊XBeel的VCC引腳、GND引腳、TX引腳、RX引腳依次分別與Arduino板Arduinol的+3.3V引腳、GND引腳、數字引腳D0、數字引腳Dl相連；發光二極管LEDl的一端與一個1000歐姆的可變電阻Rl相連后與Arduino板Arduinol的數字引腳D7相連，另一端與Arduino板ArduinoI的GND引腳相連；蜂鳴器SPKl的兩端分別與Arduino板Arduinol的數字引腳D5、GND引腳相連；報警端的結構組成上，使用廢棄舊的硬質材料裁剪成一個盒子，在盒子的底部分別放置Arduino板Arduino2、XBee分線板2、XBee模塊XBee2 ;在盒子的頂部分別放置發光二極管LED2、蜂鳴器SPK2 ;報警端的電路組成上，XBee模塊XBee2的VCC引腳、GND引腳、TX引腳、RX引腳依次分別與Arduino板Arduino2的+3.3V引腳、GND引腳、數字引腳D0、數字引腳Dl相連；發光二極管LED2的一端與一個1000歐姆的可變電阻R2相連后與Arduino板Arduino2的數字引腳D6相連、另一端與Arduino板Arduino2的GND相連；蜂鳴器SPK2的兩端分別與Arduino板Arduino2的數字引腳D8、GND引腳相連。
【專利摘要】本實用新型的名稱是實現無線聲光報警功能的Arduino教學儀器，本實用新型涉及ZigBee技術、無線通信技術、智能家居等相關技術領域。該教學儀器由感應端和報警端構成。感應端采用紅外傳感模塊感測當前環境，當探測到人體紅外信息時首先在感應端采用LED、蜂鳴器做出聲光提示，并通過XBee模塊采用ZigBee發送信息給報警端；報警端在通過XBee模塊接收信息后，啟動LED、蜂鳴器完成聲光報警功能。該儀器感應端、報警端的主體結構均采用廢棄包裝材料裁剪而成，元器件均采用未經過封裝的原始元器件。該教學儀器的感應端電路圖如圖所示。該教學儀器能夠廣泛地應用于Arduino板的教學活動中。
【IPC分類】G09B19/00
【公開號】CN204791650
【申請號】CN201520500882
【發明人】李立宗
【申請人】天津職業技術師范大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月13日