项目 6：智能窗帘（60 分）
任务描述
用电机、驱动模块及多种传感器（按键、遥控、语音等）设计智能卷帘。包含三个子任务，分别实现：
- 按键控制：按键开关控制正/反转 1 秒
- 遥控控制：遥控器按键长按控制正/反转（松开即停）
- 语音控制：语音命令控制正/反转 1 秒
鼓励用一套程序实现多个任务。
核心：电机的正反转控制，以及通过不同传感器（数字输入、模拟遥控信号、语音识别）实现同一被控对象（电机）的多样化人机交互。
所需硬件
- Steamania JoyKit V2（主控制器）
- 直流电机模块
- 电机驱动模块（L298N 或类似）
- 按键模块（2 个按键：正转/反转）
- 红外遥控模块
- 语音识别模块（可选）
核心任务
任务 1：按键控制（20 分）
- 按下正转按键 → 电机正转 1 秒
- 按下反转按键 → 电机反转 1 秒
任务 2：遥控控制（20 分）
- 长按遥控正转按键 → 电机正转（松开即停）
- 长按遥控反转按键 → 电机反转（松开即停）
任务 3：语音控制（20 分）
- 说"打开窗帘" → 电机正转 1 秒
- 说"关闭窗帘" → 电机反转 1 秒
参考方案
程序代码
; 智能窗帘程序
; 实现按键、遥控和语音控制电机
; 初始化 - 第 000-005 行
000 C1 0001 0000 ; 启用按键输入
001 C2 0001 0000 ; 启用红外遥控
002 C4 0001 0000 ; 启用语音识别（可选）
003 C9 0001 0000 ; 启用电机控制
004 0E 0000 0010 ; 跳转到第 010 行的主循环
; 主循环 - 检查所有输入 - 第 010-03F 行
010 04 0001 0020 ; 如果按键按下（R01 > 0），跳转到按键控制
011 04 0002 0030 ; 如果遥控按下（R02 > 0），跳转到遥控控制
012 04 0003 0040 ; 如果检测到语音（R03 > 0），跳转到语音控制
013 D9 0000 0000 ; 停止电机（无输入）
014 0E 0000 0010 ; 跳转回第 010 行（继续监控）
; 按键控制 - 第 020-02F 行
020 04 0064 0024 ; 如果 R01 > 100（正转按键），跳转到正转
021 04 00C8 0028 ; 如果 R01 > 200（反转按键），跳转到反转
022 0E 0000 0010 ; 无效按键，返回主循环
024 D9 0001 0000 ; 电机正转
025 02 03E8 0000 ; 延时 1000 毫秒（1 秒）
026 D9 0000 0000 ; 停止电机
027 0E 0000 0010 ; 返回主循环
028 D9 0002 0000 ; 电机反转
029 02 03E8 0000 ; 延时 1000 毫秒（1 秒）
02A D9 0000 0000 ; 停止电机
02B 0E 0000 0010 ; 返回主循环
; 遥控控制 - 第 030-03F 行
030 04 000A 0034 ; 如果 R02 == 10（遥控按键 A），正转
031 04 0014 0038 ; 如果 R02 == 20（遥控按键 B），反转
032 0E 0000 0010 ; 无效遥控，返回主循环
034 D9 0001 0000 ; 电机正转（按住时）
035 04 000A 0034 ; 检查按键是否仍按住
036 02 0064 0000 ; 延时 100 毫秒
037 0E 0000 0034 ; 继续按住
038 D9 0002 0000 ; 电机反转（按住时）
039 04 0014 0038 ; 检查按键是否仍按住
03A 02 0064 0000 ; 延时 100 毫秒
03B 0E 0000 0038 ; 继续按住
; 语音控制 - 第 040-04F 行
040 04 0001 0044 ; 如果 R03 == 1（语音"打开"），正转
041 04 0002 0048 ; 如果 R03 == 2（语音"关闭"），反转
042 0E 0000 0010 ; 无语音命令，返回主循环
044 D9 0001 0000 ; 电机正转
045 02 03E8 0000 ; 延时 1000 毫秒（1 秒）
046 D9 0000 0000 ; 停止电机
047 0E 0000 0010 ; 返回主循环
048 D9 0002 0000 ; 电机反转
049 02 03E8 0000 ; 延时 1000 毫秒（1 秒）
04A D9 0000 0000 ; 停止电机
04B 0E 0000 0010 ; 返回主循环
详细解释
初始化（第 000-005 行）
第 000 行：C1 0001 0000
- 启用按键输入模块
- 物理按键控制所必需
第 001 行：C2 0001 0000
- 启用红外遥控模块
- 遥控操作所必需
第 002 行：C4 0001 0000
- 启用语音识别模块
- 语音命令控制的可选模块
第 003 行：C9 0001 0000
- 启用电机控制模块
- 电机操作所必需
第 004 行：0E 0000 0010
- 跳转到第 010 行的主循环
主循环 - 输入监控（第 010-014 行）
第 010 行：04 0001 0020
- 条件跳转：如果按键按下（R01 > 0），跳转到按键控制
第 011 行：04 0002 0030
- 条件跳转：如果遥控按下（R02 > 0），跳转到遥控控制
第 012 行：04 0003 0040
- 条件跳转：如果检测到语音（R03 > 0），跳转到语音控制
第 013 行：D9 0000 0000
- 停止电机（无活动输入）
第 014 行：0E 0000 0010
- 继续监控循环
任务 1：按键控制（第 020-02B 行）
第 020 行：04 0064 0024
- 条件跳转：如果 R01 > 100（正转按键阈值）
- 按键值 > 100 表示正转按键按下
第 021 行：04 00C8 0028
- 条件跳转：如果 R01 > 200（反转按键阈值）
- 按键值 > 200 表示反转按键按下
第 024 行：D9 0001 0000
- 电机正转
- 指令
0xD9控制电机方向
第 025 行：02 03E8 0000
- 延时 1000 毫秒（1 秒）
- 按键控制的固定持续时间
第 026 行：D9 0000 0000
- 停止电机
任务 2：遥控控制（第 030-03B 行）
第 030 行：04 000A 0034
- 条件跳转：如果 R02 == 10（遥控按键 A 代码）
- 遥控器为每个按键发送特定代码
第 031 行：04 0014 0038
- 条件跳转：如果 R02 == 20（遥控按键 B 代码）
第 034 行：D9 0001 0000
- 按住按键时电机正转
第 035 行：04 000A 0034
- 检查按键是否仍按住
第 036 行：02 0064 0000
- 延时 100 毫秒
第 037 行：0E 0000 0034
- 如果按键按住则继续
关键区别：遥控控制使用"按住并持续"逻辑 - 电机仅在按键按住时运行。
任务 3：语音控制（第 040-04B 行）
第 040 行：04 0001 0044
- 条件跳转：如果 R03 == 1（语音命令"打开"）
- 语音模块将命令映射到寄存器值
第 041 行：04 0002 0048
- 条件跳转：如果 R03 == 2（语音命令"关闭"）
第 044 行：D9 0001 0000
- 电机正转 1 秒
第 045 行：02 03E8 0000
- 延时 1000 毫秒
第 046 行：D9 0000 0000
- 停止电机
关键概念
1. 电机控制
使用指令 0xD9 进行电机控制：
D9 0001 0000= 正转D9 0002 0000= 反转D9 0000 0000= 停止
2. 输入优先级
程序按顺序检查输入：
- 按键控制（最高优先级）
- 遥控控制
- 语音控制（最低优先级）
3. 控制模式
- 按键模式：固定 1 秒持续时间
- 遥控模式：按住时持续（点动）
- 语音模式：固定 1 秒持续时间
4. 传感器集成
多个传感器可以控制同一执行器：
- 按键：数字输入（R01）
- 遥控：模拟/数字输入（R02）
- 语音：数字输入（R03）
评估标准
| 标准 | 优秀 (5) | 良好 (4) | 合格 (3) | 需改进 (2) |
|---|---|---|---|---|
| 按键控制 | 可靠的按键操作 | 小问题 | 工作但有延迟 | 按键不工作 |
| 遥控控制 | 平滑的按住控制 | 小延迟 | 工作不一致 | 遥控不工作 |
| 语音控制 | 准确的语音识别 | 偶尔错误 | 识别有限 | 语音不工作 |
| 电机控制 | 平滑的正反转 | 小问题 | 操作粗糙 | 电机工作不正常 |
| 集成 | 所有 3 种模式无缝工作 | 小集成问题 | 模式分别工作 | 集成失败 |
| 代码质量 | 整洁、模块化代码 | 良好结构 | 代码能工作但混乱 | 代码不工作 |
扩展挑战
- 位置检测：添加限位开关检测完全打开/关闭位置
- 自动关闭：使用光传感器在日落时自动关闭窗帘
- 障碍物检测：如果检测到障碍物则停止电机（电流检测）
- 定时：编程在特定时间打开/关闭窗帘
- APP 控制：添加蓝牙/WiFi 用于智能手机控制
相关文档
- 指令集总结 - 完整指令集概述