智能家居PLC控制系统实现研究
基于PLC的智能家居控制系统设计
基于PLC的智能家居控制系统设计智能家居是当今科技发展的一个重要方向，它的出现使得人们的生活更加便捷、舒适。
而基于PLC的智能家居控制系统设计，则是实现智能家居的关键技术之一。
本文将从智能家居控制系统设计的背景、原理、应用以及发展前景等方面进行深入研究，以期为读者提供全面而深入的了解。
一、背景介绍随着科技进步和人们生活水平提高，人们对于生活品质和舒适度要求也越来越高。
传统的家居控制方式已经无法满足人们对于便捷和舒适生活的需求。
而基于PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）技术应用在智能家居领域，则为实现智能化、自动化控制提供了可靠而高效的解决方案。
二、基于PLC的智能家居控制系统原理基于PLC技术实现智能家居控制系统主要包括以下几个方面：传感器采集模块、数据处理模块、执行器驱动模块以及用户交互界面。
1. 传感器采集模块传感器采集模块是智能家居控制系统的重要组成部分，它负责采集家居环境的各种信息，如温度、湿度、光照强度、人体活动等。
常见的传感器包括温湿度传感器、光照传感器、人体红外传感器等。
这些传感器将环境信息转化为电信号，并通过PLC系统进行处理。
2. 数据处理模块数据处理模块是智能家居控制系统的核心部分，它负责对采集到的数据进行处理和分析，根据用户设定的条件和规则，进行相应的控制操作。
数据处理模块通常由PLC控制器和相关算法组成，它能够实时监测环境信息，并根据设定条件进行自动化控制。
3. 执行器驱动模块执行器驱动模块是智能家居控制系统中用于实现各种操作和功能的关键部件。
执行器包括电灯开关、窗帘开关、空调调节等设备。
通过PLC 控制信号输出到执行器驱动模块，实现对各种设备的自动化操作。
4. 用户交互界面用户交互界面是智能家居控制系统与用户之间的桥梁，它提供了用户与系统进行交互的方式。
常见的交互方式有手机APP、触摸屏、语音控制等。
用户可以通过交互界面对智能家居进行控制，设置各种参数和模式。
一种基于PLC智能家居控制系统的硬件设计
一种基于PLC 智能家居控制系统的硬件设计随着人们对生活质量的要求越来越高，智能家居作为一种新兴的生活方式逐渐受到了人们的欢迎。
智能家居控制系统可以通过网络控制家中的灯光、家电等设备，实现一键开启、定时开启等功能，极大地方便和提高人们的生活品质。
本文针对基于PLC 智能家居控制系统的硬件设计展开讨论。
一、PLC 控制系统简介PLC 控制系统是一种可编程逻辑控制器，其主要功能是通过数字信号控制机器和设备。
其最主要的应用场景是工业自动化领域，但由于其特点，近年来也被广泛应用到智能家居、智能楼宇等场景。
PLC 控制系统具有稳定性高、安全性好、扩展性强等特点。
一般来说，PLC 控制系统除了需要一个PLC 主机外，还需要传感器、执行器、控制终端等设备。
其中传感器负责采集环境、设备等的状态，执行器负责控制设备的开启或关闭，控制终端负责向用户展示系统的状态、控制设备等操作。
二、智能家居控制系统设计思路基于PLC 控制系统，我们的智能家居控制系统设计思路如下：1.硬件设备的选取在设计智能家居控制系统时，需要根据实际需求选取适合的硬件设备。
首先需要选取PLC 主机，根据家庭的规模和需要控制的设备数目，选取合适的型号。
其次是传感器和执行器的选取，根据需求选取适合的温度、湿度、烟雾等传感器和适合的智能插座、智能灯泡等执行器。
2.硬件连接硬件设备选取后，需要进行硬件连接。
一般来说，所有的传感器和执行器需要连接到PLC 主机上，可以通过串口、CAN 总线等方式进行连接。
此外，如果需要通过手机APP、云平台等方式控制智能家居，还需要将PLC 主机连接到相应的接口。
3.系统程序开发在完成硬件连接后，还需要进行系统程序开发。
程序开发可以通过类似Ladder 编程的方式进行，通常需要相应的编程经验。
在程序开发过程中，需要根据传感器和执行器的类型、数量等进行相应的编写。
4.系统测试和调试系统程序开发完成后，需要进行系统测试和调试。
PLC在智能家居系统中的应用
PLC在智能家居系统中的应用智能家居系统的兴起使得人们的生活变得更加便利和舒适。
而在这一系统中，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）扮演了至关重要的角色。
PLC作为一种可编程的电子计算机，能够控制和监测各种家居设备，从而实现自动化的生活方式。
本文将探讨PLC在智能家居系统中的应用，并阐述其对现代生活的积极影响。
一、PLC在智能家居系统中的基本原理PLC通过采集传感器的信息，并根据预先设定的程序来控制设备的运行。
其基本原理是将传感器信号转化为数字信号，经过处理后再输出控制信号。
PLC可以通过各种通信协议和接口与其他家居设备进行交互，实现对各种设备的监控和控制。
二、PLC在智能家居中的具体应用1. 照明控制系统PLC可实现智能家居系统中的照明控制，比如根据环境亮度自动调节灯光的亮度和颜色。
通过传感器采集亮度信息，PLC可根据预设的程序，自动调整灯光的亮度和色调，从而节省能源的同时提供更加舒适的光线环境。
2. 家庭安全监控系统PLC可以与门窗传感器、摄像头等设备进行连接，实现家庭安全监控系统的功能。
当感应到入侵行为时，PLC可以通过控制蜂鸣器、报警器等设备发出警报，并将相关信息发送给用户手机，提醒用户采取相应的措施。
3. 温度和空调控制系统通过与温度传感器和空调设备的连接，PLC可以实时感知室内温度，并根据用户设定的温度范围自动开启或关闭空调。
PLC还可以根据预设的程序和外部温度变化，调整空调的运行模式，进一步提高能源利用效率。
4. 智能家电控制系统PLC可以控制各种智能家电设备的运行，如电视、音响、洗衣机等。
通过与这些设备的接口连接，PLC能够实现远程控制和智能联动，提高家居生活的便捷性和舒适度。
三、PLC在智能家居中的优势和挑战1. 优势PLC具有可靠性高、响应速度快、可编程性强等特点，使得其在智能家居系统中得以广泛应用。
其稳定性和可靠性保证了系统的安全和稳定运行，而灵活的编程能力则使得其能够适应不同家庭的需求。
使用PLC实现智能家居控制系统的设计与实施
使用PLC实现智能家居控制系统的设计与实施智能家居技术的发展为人们的生活带来了便利和舒适。
其中，PLC （编程逻辑控制器）作为一种广泛应用于自动化控制领域的技术，可以实现智能家居控制系统的设计与实施。
本文将介绍使用PLC实现智能家居控制系统的步骤。
一、概述智能家居控制系统是通过各种传感器和执行器实现对家居设备的监测和控制，以达到提高生活质量和居住环境的目的。
PLC作为控制系统的核心，具有高可靠性、灵活性和易用性，适用于各种家居应用场景。
二、PLC的选择在选择PLC时，需要考虑以下几个方面：1. 性能和功能：根据智能家居控制系统的需求，选择具备足够性能和功能的PLC。
例如，需要考虑输入输出点数、通信接口、存储容量等因素。
2. 开发环境和工具：选择PLC时，需要考虑开发环境和工具的易用性和兼容性。
优秀的开发环境和工具可以提高开发效率和系统稳定性。
3. 可扩展性：智能家居系统可能需要随着时间的推移进行扩展和升级。
选择具有良好可扩展性的PLC，可以为未来的系统需求提供支持。
三、智能家居控制系统的设计在设计智能家居控制系统时，需要进行以下步骤：1. 系统需求分析：根据家庭生活的特点和需求，分析确定系统的功能和性能需求。
例如，控制家庭照明、窗帘、温度等。
2. 传感器选择与布置：根据系统需求，选择适合的传感器，并合理布置在家庭中。
例如，使用光照传感器、温度传感器和红外传感器等。
3. 执行器选择与安装：选择适合的执行器，并进行安装和配置。
例如，选择智能插座控制电器设备、智能开关控制照明设备等。
4. PLC程序设计：根据系统需求和硬件配置，设计PLC程序。
通过编程实现对传感器和执行器的控制和监测。
编程语言可以根据实际情况选择。
5. 联网和远程控制：考虑将智能家居系统与互联网连接，实现远程控制。
通过手机应用或者网页界面，实现对家居设备的远程控制和监测。
四、智能家居控制系统的实施在实施智能家居控制系统时，需要注意以下几个方面：1. 硬件安装和布线：根据设计方案，进行硬件的安装和布线。
基于PLC的智能家居控制系统设计
基于PLC的智能家居控制系统设计摘要：随着人们对生活质量的不断要求，智能家居控制系统已经成为了当前家庭智能化的新趋势。
PLC技术是一种可编程逻辑控制器，广泛应用于机械控制等领域。
本文针对智能家居控制系统的需求，采用PLC 技术，设计了一种智能家居控制系统。
该系统包含多种智能设备，如照明设备、温度控制设备、门禁等，通过PLC控制器实现整个系统的智能控制。
本文详细论述了系统架构、硬件设计和软件设计等方面的内容，并通过实验验证了系统的可行性和稳定性。
最后，对未来的研究趋势和发展方向进行了探讨。
关键词：智能家居，PLC，控制系统，硬件设计，软件设计。
1. 引言随着经济水平的提高和科技的不断进步，人们对家庭生活的质量要求不断提高。
智能家居控制系统应运而生。
智能家居控制系统是通过物联网技术将各种家用设备（如照明、空调、窗帘等）集成起来，并通过自动化控制技术实现统一管理和控制的一种系统。
其中，PLC技术具有可编程性强、运行稳定、易于维护等优点，成为了智能家居控制系统中不可或缺的一部分。
本文基于PLC技术，设计了一种智能家居控制系统。
通过PLC控制器对各个智能设备进行集成和控制，实现智能家居系统的智能化管理。
本文将详细介绍系统的架构、硬件设计和软件设计等方面内容，通过实验验证了系统的可行性和稳定性。
最后，本文还对未来的研究趋势和发展方向进行了探讨。
2. 智能家居控制系统架构智能家居控制系统架构图如图1所示。
<img src="https://i.imgur/4ZY4QJI.png" alt="图1 智能家居控制系统架构图" width="600"/>图1 智能家居控制系统架构图该系统由智能设备、PLC控制器、PC终端和手机APP四部分组成。
其中，智能设备包括照明设备、温度控制设备、门禁等，通过PLC控制器进行集成和控制。
用户可以通过PC终端或手机APP对智能家居系统进行远程控制和管理。
智能家居中PLC控制系统的实现研究
智能家居中PLC控制系统的实现研究随着社会经济水平的显著提高，人民对于物质生活的水平要求也在进一步的攀升，因此对于自身的居住环境问题的改善也就成为了人们所重点关心的问题之一。
本文主要通过分析智能家居PLC控制系统的运作好处和实现情况，来为今后的系统完善与升级提供相应的理论依据与参考。
标签：智能家居PLC控制系统实现研究随着我国的互联网等相关技术科技手段的迅猛发展，我国人民的生活环境和生活方式也发生了翻天覆地的变化，智能家居的生活的方式开始逐渐走入人们的视野，成为了一种新型的居住环境平台。
在智能家居的影响下，PLC控制系统又开始逐渐显露出其特有的优势地位，通过现代的网络科技手段，将家中的应用设备相关联到网络上面，进行安全、通讯、设备感应等的控制，通过手机这样的终端方式进行操控，带给人们不一样的居家体验。
一、智能家居中的PLC 控制系统的优势比较分析对于智能家居中的PLC控制系统来说它具有一定的安全保障优势。
具体而言，随着当前的智能家居系统的进一步完善和发展，人们对于智能家居的安全保障作用关注的比较广泛。
而大多的智能家居系统往往是通过PLC控制系统来进行操作的，在这个系统的运行过程中最大的特点就是对于安全性能方面的控制，无论是从电路的控制来说还是家用电器的使用方面，都能够通过PLC的控制加以安全化和控制化，在出现问题的当下能够快速的做出报警的处理，并定期的进行系统线路的检测和修复，有效的保障了居家环境的安全性[1]。
二、智能家居PLC 控制系统的设计1.智能家居中PLC控制系统的硬件设计在智能家居中PLC的控制系統在硬件设计方面是依靠电源板块通过单向导电器件来改变电路的走向和流向，转换直电流和交变电流。
在控制系统的硬件设计中通过CPIL的PLC终端系统来控制电动机的运作，通过不同的设备来操控多种家居空间中的家用电器。
同时在安全保护装置的硬件设计上采用了电机过载运行装置来进行对电路装置的保护，实时监测电流电压，用电流信号转换高低电平信号的输出[2]。
基于PLC智能家居系统的研究与设计
根据智能家居系统的要求，本设计采用的欧姆龙系列的
能家居系统的主要功能 ，智能家居 ＰＬＣ 控制系统主要分为 ＰＬＣ，其 核心控制功能是实现对 电动机的运转，并通 过机械
自动控制部分、信息采集部分和远程监测部分。信息采集部分 装置 的传动作用实现对 自动门等多个终端 设备 的控制。ＰＬＣ
采用 了烟雾传感 器ＭＱ一２，煤气传感器ＭＱ一５以及温湿度传感器 的输出功率不能够直接推动电机的运转，因此需要采用继电
统 的稳定性 ，综合采用的ＧＳＭ技术可 以实现系统的网络化 工 了系统的基本 需求 。智能家居系统采用的电源模块 如图２所
作 。整 体 系统 的设 计 体 现 了可 扩 展性 、可 移 植 性 以及 个 性 定 不 。
制 的 需求 ，具 有较 高 的实 践 意义与市 场前景 。 １．２ 系统 实现 功 能
本设计主要考虑了智能家居系统的实用性以及稳定性的 响。系统中主控制器、短信发送模块组成部分需要系统能够
要求，采用ＰＬＣ作为系统 的主控制器，采用分布式的多节点传 提供２４Ｖ、１２Ｖ、５Ｖ的直流电压 ，根据要求采用了较为简单可靠
感器 进行各种变量 的检测 。信息技术采用 了ＳＭＳ，保证 了系 的串联稳压模块 ，在 经过降压、整流 、滤波 以及稳压后达 到
智能家居系统中采用了目前控制中应用最为广泛 的梯形
作者简介 ：张博群 （１９９５－），男，江苏宿迁。
６０
第 １Ｏ期 ２０１６年 ５月
无 线 互 联 科 技 ·软 件 透 视
ＮＯ．１０ Ｍａｙ，２０１６
图作为ＰＬＣ控制器的编程语言。梯形图能够以简洁的方案提 号的检测。如果检测到开门信号，程序控制电机进行正转，完
出控制要求，设计的程序可靠性高、安全性 强。梯形 图程序 成 智能家居系统的开启 。在 电机 工作过程中，程 序不 断借助
PLC在智能家居自动控制系统中的应用研究
PLC在智能家居自动控制系统中的应用研究作者：胡守洪周信娟曹锐娜来源：《科学与信息化》2020年第02期摘要基于PLC自动控制系统的智能家居，具有运行可靠性高等优势，极大程度地满足了人们日益增长的家居要求。
本文主要以PLC在智能家居自动控制系统中的有效应用为主题展开分析，在阐述基于PLC自动控制系统智能家居优势的基础上，从空调、清洁、防盗等几个方面，具体分析了PLC在智能家居自动控制系统中的应用。
关键词 PLC自动控制系统;智能家居;应用1 基于PLC智能家居自动控制系统的智能家居优势分析智能家居自动控制系统中，综合运用多种软件和PLC，实现了智能家居运行控制，极大地提高了运行可靠性和稳定性[1]。
鉴于这种系统继电器使用频次低，极大地优化了系统结构，与之相应的线路也随之优化。
同时，PLC实现了各种复杂系统的自动化控制，为拓展或者删减部分控制功能提供了可能性。
另外，PLC的应用，实现了系统故障自动化检测和报警，为系统安全运行提供了保障，同时为相关维修人员针对性维修工作提供了信息依据[2]。
除此之外，系统控制方案更改时，无须进行其他硬件电路的改动，极大地提高了系统灵活性。
2 PLC在智能家居自动控制系统中具体应用分析智能家居自动控制系统中，PLC的有效应用，实现的功能主要包括空调、清洁、防盗等几个方面，为人们创造了一个节能、智能、环保的家居环境。
接下来，笔者在查阅大量与之相关文献资料的基础上，从空调系统、清洁系统、防盗系统、烹饪系统等几个方面，具体分析了PLC在智能家居自动控制系统中的应用，希望给进一步完善智能家居自动控制系统提供一些具有参考价值的建议。
2.1 空调系统空调系统作为现如今智能家居自动控制系统的重要组成部分，该系统实现了空气指标的自动化调节，具体通过湿度、温度、空气流动速度等要素的自动化处理，确保室内环境各项指标符合国家适宜居住标准，以此为人们创造一个舒适的生活环境。
需强调的是空调系统温度调节时，主要以人的体验为主，倘若人处于室内，产生了不舒适的感觉，此刻才会启动空调系统进行室内温度的调节。
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智能家居PLC控制系统实现研究
摘要：随着当前人们生活质量的提升，对居住环境和功能的要求也逐渐提升，科学技术的进步则在这一过程中得到了广泛的应用，智能家居PLC控制系统的实现对人们的家居环境的改善有着重要的促进作用。
文章主要就智能家居PLC控制系统的优势进行分析，并结合实际对职能家居PLC 控制系统的软硬件设计及功能实现加以探究，希望此次理论研究能对实际操作起到一定指导作用。
关键词：智能家居；PLC控制系统；软硬件设计
引言
随着人们生活水平的改善智能家居已经有了大幅度提升，智能家居主要是建立在住宅平台基础上的，所以有着多种功能，其在系统结构以及管理方面都有着集中的体现。
当前的智能家居系统当中所采用的八位或者是十六位单片机是智能控制的核心处理单元，在功能上也相对比较简单化，扩展性能相对较差，所以为能优化这一控制系统，对其采取PLC控制系统的设计策略，从而改善这一现状。
1 智能家居PLC控制系统的优势分析
地产业的智能化以及宽带化的发展使得家居智能控制系统也成为主流，家居智能化在全国的发展比较迅速，这对
家庭的安防工作有着重要的保障作用。
智能家居自动控制过程中主要是通过对PLC以及多种软件的应用才能够得以实现的智能控制，这在系统运行的安全可靠性方面能够得到大幅度提升，对继电器的使用得到了减少，从而就使得控制系统在结果上也比较简便，对线路也有了优化实现[1]。
PLC系统能有效实现自动检测故障以及显示报警的功能，对检修也比较方便，并能够对系统的控制方案在不改变硬件电路情况下得以有效实现，并在费用上也能够最少化。
2 智能家居PLC控制系统的软硬件设计及功能实现
2.1 智能家居PLC控制系统的硬件设计
在智能家居PLC控制系统的电源模块硬件设计过程中，整流是在通过具备单向导电性元器件将大小和方向交变交
流电转换成直流电的过程。
单相整流电路分为单相半波整流电路以及全波整流电路等。
对控制模块的硬件设计过程中主要是通过欧姆龙的CPIL系列的PLC，其终端控制系统当中主要控制电动机运转，在不同的机械装置作用下控制自动门窗等终端设备运行。
保护模块的硬件设计方面，为能有效对电机过载运行以及电机堵转过电流保护，要能对电路电流实施检测，电流检测模块存在两路信号输出端，也就是采样电流信号转换电压输出端以及TTL高低电平信号输出端[2]。
而在传感器的信号采集硬件设计方面，智能家居传感信号采集部分主要是由可编程序控制器PLC以及驱动执行部
分等构成。
远程监测系统硬件设计方面，这一系统是以手机短信的形式来借助GSM网络所实现的信息模块和可编程控制器PLC实施的信息交互，以此来对家庭设备以及家具环境的状况实现远程监测。
2.2 智能家居PLC控制系统的软件设计
在智能家居PLC控制系统的软件设计方面，其编程语言梯形图是重要的设计内容，PLC控制自动门系统软件设计也是较为重要的设计内容，其主要的功能就是结合用户要求进行自动开启运行和关闭等，并对运行中的障碍物进行检测。
传感器信号采集软件设计方面，对其设计的内容主要有烟雾传感器以及煤气传感器和温湿度传感器的检测。
在远程监测系统的软件设计方面，AT命令详解，AT命令是用来配置MODEM和软件共同工作并实现和远端系统实施通信，发送AT来引起调制解调器构建上位机和短信模块的连接，发送AT+CMGF=0，设定PDU发送模式，发送AT+CMGS=25，设置数据包长度，接收，接下来就可以发送PDU数据包了[3]。
在PLC串口中断程序的设计过程中，主要就是先通过指令进行设定端口波特率，而后再通过指令对回波功能加以禁止，因为回波功能能够对调制解调器在收到指令后发送到发送方，从而给PLC编程带来不便，在对这一功能禁止后就只进行返回指令执行结果。
在控制系统软件的实现方面，采取开放源码以及支持各种网络协议的Linux作为操作系统，将
C语言以及Java当做是软件的开发语言并根据控制系统实际功能需要来完成各程序的移植。
2.3 智能家居PLC控制系统的功能实现
智能家居PLC控制系统的功能是多样的，在具体的实现上作者进行分别分析。
其中的空调系统是智能建筑当中智能系统的重要构成，这一系统的PLC设计能够实现空气标准的自动化调节，并对空气实施自动化的处理，从而使得湿度以及温度等各个方面的标准得以实现。
空调系统的调温主要是以人的感受为基础，如果温度超出人体舒适的范围系统就会实施自动化的调节，从而将温度达到一个合理化的范围，对人的操作工作有了减少。
而在安防报警的功能方面，用户家中安装烟感传感器以及门磁传感器等，主要是对险情的发生进行实施检测。
由于传感器采集信号的形式不同，这就需要针对性地对信号进行处理，可在报警信号传入处理器前实施处理措施，处理器要能结合收到的报警信号把预存的相应报警信息以短信形式发送到用户手机上[4]。
对家居的灯光控制方面，这一系统能通过一个开关控制多个灯光，并且在整个网络方面也能控制任意灯或者组灯。
而控制的对象也能够任意设置和改变。
在门禁的控制方面，主要是通过单片机作为主控芯片，而外围加上蜂鸣器对电路进行控制。
在用户发出开门信号之后蜂鸣器控制电路就会发
生动作而门禁控制器此时就会获得允许，继电器就将门锁打开。
家居的烹饪系统过程中，由于当前人们的工作压力相对较大，在交通上比较拥堵，这就对早餐以及晚餐的问题造成了很大的困扰，怎样解决这一问题就比较重要。
在智能家居自动控制系统中能将人性化以及智能化家居管理的作用充分发挥，结合上班族的实际时间设置烹饪的方案，主要就是在时间上的设置，系统能够自动化的开启按钮进行烹饪系统的运行。
除此之外的远程监控功能的实现方面，不管是工控领域或者是消费电子领域，已经愈来愈多的产品对网络技术为基础的支持平台进行应用。
智能家居主机在系统中就好比是人的大脑，并且所有命令都需要通过主机进行完成，家庭设备的日常管理和自动化控制系统的关系非常紧密，其和计算机网络以及网络通讯技术等结为一体[5]。
智能家居内各种的设备在主机相互间能进行通讯，并不需要用户指挥。
例如在防盗系统方面，通过PLC设计的防盗系统能够起到监视以及保护的作用。
3 结束语
总而言之，家居智能化的领域对PLC控制系统的应用在将来的发展过程中将会成为主流，当前这一方面还有着诸多的不足之处有待完善，所以在未来的发展中，不仅要能在技
术上得以更新发展，同时在经济效益上也要能够最大化的呈现。
由于文章篇幅限制不能进一步深化探究，希望通过此次理论研究能起到抛砖引玉的作用以待后来者居上。
参考文献
[1]吴小伟，武文娟.温室环境在线控制方式应用分析[J].江苏农机化，2015（2）.
[2]白文新.西门子S7-200 smart PLC在智能家居系统中的应用[J].机电信息，2015（9）.
[3]吾买尔?吐尔逊，穆哈西，夏庆成.基于PLC的温室大棚自动防风监控装置设计[J].农机化研究，2015（2）.
[4]燕林滋，仲军.基于可编程控制器的智能居住环境的应用研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2015（1）.
[5]付焕森，李元贵，张雪莲，等.智能专家系统在蔬菜温室大棚种植中的应用[J].中国农机化学报，2014（1）.
作者简介：李昊（1992-），男，安徽省宿州人，工作单位：河海大学文天学院，职务：学生，研究方向：单片机。