TILaunchPad硬件搭建与Energia编程

百叶窗智能控制系统主要由窗帘收放和窗帘叶片转动两大功能模块组成。本项目主要使用的器件清单如表10-13所示。

表10-13　器件清单

1）环境光传感器

GY-302是采用BH1750FVI芯片的数字式环境光传感器（见图10-14）。其主要特性如下：

图10-14　环境光传感器GY-302

（1）I2C数字接口，支持速率最大400 kbps。

（2）输出量为光照度（illuminance）。

（3）测量范围1～65 535 lx，分辨率最小到1 lx。

（4）低功耗（power down）功能。

（5）屏蔽50／60 Hz市电频率引起的光照变化干扰。

（6）支持两个I2C地址，通过ADDR引脚选择。

（7）较小的测量误差（精度误差最大值±20%）。

环境光传感器工作电压：3～5 V，有5个引脚，分别定义为：电源正极（VCC）、电源地（GND）、SCL、SDA和ADDR。传感器与MSP432 LaunchPad管脚的连接对应关系如表10-14所示。

2）步进电机及电机驱动板

M415B（M＝Microstep）是采用中国专利技术生产的细分型高性能步进驱动器，适合驱动中小型的任何1.5 A相电流以下的两相或四相混合式步进电机。供电电压12～40 V，步进脉冲响应频率最大值为100 k Hz。M415B的电机驱动板如图10-15所示。

图10-15　电机驱动板(www.xing528.com)

图10-16　步进电机

步进电机选用42HS3404B4（见图10-16），步距角1.8°，电流0.4 A，4根引线，其中黑色、绿色、红色、蓝色引线分别连接电机驱动板的A＋、A-、B＋和B-。12 V直流电源适配器的正极和地分别连接电机驱动板的＋V和GND。

3）红外遥控器和一体化红外接收头

红外遥控器发送信号，红外接收头接收信号后，通知MSP432；MSP432控制步进电机开始工作，达到收起和放下百叶窗的目的。红外通信的工作原理请参见8.3节内容。

4）窗帘收放模块

该模块主要由一个步进电机（动力装置）、尼龙线与扁轮（传动装置）组成。步进电机安装在窗帘的后侧面（使用热熔胶作为黏合剂），主轴直接与扁轮连接，控制着窗帘收放的尼龙线缠绕在扁轮上。当电机转动时，带动扁轮转动，收起或放下尼龙绳，控制窗帘升降。使用扁轮而不使用圆轮的目的是防止尼龙绳在卷起使相互缠绕甚至打结，影响窗帘的正常放下（见图10-17）。

5）窗帘叶片转动模块

该部分主要由一个步进电机（动力装置）与由两个齿轮构成的齿轮组（传动装置）构成。步进电机安装在窗帘横梁左侧的上部，齿轮组连接步进电机转轴与窗帘内置的转向杆，使得电机的转动能带动转向杆转动，控制叶片的开闭程度与方向（见图10-18）。

6）MSP432 LaunchPad引脚配置

MSP432 LaunchPad的引脚配置如表10-14所示。

图10-17　升降叶片结构

图10-18　叶片角度转动结构

表10-14　MSP432 LaunchPad与各种传感器引脚配置