智能窗帘控制系统设计文档格式.docx

1、关键词：自动家居；窗帘控制；一片式的机器；无线控制；自动化；光的敏感电阻；步进电机Study on the Cuisine Culture of Hot PotAbstract:Aiming at the curtain control system in smart home system,this paper designs an intelligent curtain control system based on single chip computer.Based on the changing characteristics of light intensity and tempe

2、rature in a day,the system can dynamically control the opening and closing of curtains with different sunshine intensity and temperature in a day.In addition,in order to make the intelligent curtain system more humane,wireless control module is added in the design,so as to realize the intelligent co

3、ntrol of the intelligent curtain system.This system takes STC89C52 as the core controller,realizes the intelligent control of curtain by collecting the intensity and temperature of ambient light,and supports the function of wireless communication and computer sending instructions to control curtain.

4、51 single-chip microcomputer has been used to design the main control unit to carry out the hardware modular design.The control system is mainly divided into illuminationdetection module,节能 display module,clock module,key control module and motor drive module.According to the design requirements,the

5、 system has the light control function when means that the smart curtains are automatically opened when the ambient light is dark,and the smart curtains are automatically closed when the ambient light is bright.At the same time,smart curtains can be opened or closed according to user needs under the

6、 manual mode.This design could make life more convenient and comfortable,simple operations,easy to understand and low cost,and have a good market to expand the research and development prospects.keyword:Smart Home;Curtain Control;Single Chip Microcomputer;Wireless Control;Intelligent;Photosensitive;

7、resistor第1章引言1.1课题的简介与意义自动的做家居的一些行业做的越来越好。自动的窗帘是自动家居系统的重要组成部分，渐渐的人们越来越关注它。窗帘开关的操作和季节、天气、温度变化或工作时间不一致，对自动家居的窗帘控制提出了不同的要求。因此，把合理的自动窗帘设计出来是非常重要的。同时，伴随着物联网技术的发展，自动家具进入了每家每户，使每个家庭的家庭生活质量有所提高。对于这个情况来说，我这篇文章是以自动窗帘为例子，在改善传统窗帘操作不便、功能单一的基础上，设计了一种低功耗、高自动、易于控制的自动窗帘系统，满足了我们对生活全自动话的要求。针对传统窗帘控制手段单一、自动化程度低的缺点，在窗帘控制

8、系统中加入了自动控制技术。对外感受器接收到外面环境中的光的强弱的信号，并对信号进行处理，来确定窗帘是开着的还是关着的。这个东西可以用再各种各样的公共场所。就是在满足我们及基本生活的条件下，我们就有了更高的追求。自动百叶窗这个东西的设计给我么带来了很大的方便，提高了生活水准。这个东西还可以根据外面光线强度的不同来自动调节室内的光线亮度。这进一步的满足了我们的娱乐需求。近年来，随着人们对这中生活水准的高要求，自动家居使越来越流行了，系统也越来越优化了，渐渐的变成了以物联网为核心的一个全自动的高智能系统。就是全自动的窗帘是全自动建筑的基础设施。现在市面上的大多数的自动窗帘基本上都是采用红外线遥控技术

9、，不能连接到物联网自动系统。所以，设计了这样一款全自动的物联网控制的高科技的窗帘。这是通过构建ZB无线网络，将现有的电幕集合到系统中。然后，通过无线光对外感受器节点在线监测光强，实现窗帘开闭的自动控制。这个系统还想到了人性化的一点，可以显示出现在的室内光线强度和窗帘的状态，并设置控制按钮，同时考虑到手动控制。因此，结合计算机技术和对外感受器技术，设计一种能根据多媒体应用自动调节环境光的电动窗帘控制系统是十分必要的。第2章系统工作原理2.1对系统执行机构的控制和信息处理该系统由一片式的机器主控模板、光的敏感电阻对外感受器模板、温度信息接收模板、无线收发模板、数字控制管道显示模板和节能指示灯组成。

10、无线控制：该模板的作用就是通过系统来控制窗帘，控制窗帘开关。自动窗帘控制系统，以照明和温度对外感受器检测到的信号为输入信号，模拟窗帘灯（节能指示灯）为信号输出执行装置，一片式的机器实现其控制。硬件框图如图1所示。在本设计中，对光强对外感受器的输出进行了仿真。如果采用传统的89系列一片式的机器，需要增加A/D转换模板，芯片本身集成了A/D外围设备。该芯片还集成了PCA模板，可以配置为捕获模式，方便地接收和解码红外遥控信号。同时，对指令操作架构进行了优化，大大提高了操作速度，为以后的系统升级提供了更多的可能性。光检测模板利用光电二极管（或光的敏感电阻）根据光的强度产生少量的载流子。这些载流子将形成

11、由反向电压驱动的反向饱和电流。通过合理的电路设计，将电流转换电位应用于A/D检测的电压值，最终形成光强与A/D采样值的对应关系。一般来说，它们是非线性的，需要修改。该装置的另一个优点是通过调节反向电压值来控制输出电压的范围。它可以很容易地适应不同参考电压的A/D设备。在本设计中，主控芯片的A/D参考电压为+5V，因此该部分电路的反向电压也为+5V，红外遥控是目前应用最广泛的遥控方法。这部分电路比较简单。它的核心设备是hs0038红外接收器。具体电路如图所示。图2。需要指出的是，对于stc12c5a32s2芯片，PCA模板可以在捕获模式下沿跳跃捕获并产生中断，同时记录时间间隔，非常适合红外接收机

12、输出信号的输入。2.2系统硬件方案选择自动窗帘控制系统以STC89C52为主控芯片，利用光的敏感电阻接收到环境光强度，通过ADC0832将其转换成数字信息，然后用一片式的机器对环境光强度进行处理。DS1302时钟芯片获取当前时间信息。系统采用LCD1602实时显示光强、时间、日期和模式。四个独立键可用于切换模式、设置时间、日期、光强限制、定时时间等。系统还具有红外遥控功能。同时，还有两个限位开关，防止窗帘电机翻转，损坏窗帘。2.3系统硬件电路的设计2.3.1 2.1 STC89C52一片式的机器系统设计STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器。它有8K系统可

13、编程闪存。它具有以下标准功能：8K字节闪存、512字节RAM、32位I/O端口、看门狗定时器、内置4KB EEPROM、3个16位定时器/计数器、4个外面中断、7个矢量4级中断结构（与传统515矢量2级中断结构兼容）、全双工串行端口。此外，STC89X52还可以将静态逻辑操作降低到0赫兹，支持两种软件选择节电模式。在空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串行端口和中断继续工作。在断电保护模式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，一片式的机器的所有工作停止，直到下一次中断或硬件复位。最大工作频率为35MHz，可选6T/12T，STC89C52一片式的机器完整的最小系统电路图如图2

14、所示。2.3.22.2 LCD1602液晶显示电路设计LCD1602液晶又称LCD1602字符液晶。是一种点阵液晶模板，专门用于显示字母、数字、符号等，LCD1602液晶模板采用HD44780控制器。HD44780具有简单、强大的指令集，可以实现字符移动和闪烁的功能。HD44780控制器由两个8位寄存器、指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）忙标记（BF）、显示编号RAM（DDRAM）、字符发生器ROMA（CGOROM）、字符发生器RAM（CGRAM）、地址计数组成。RAM（AC）。在使用中，D0-D7与51一片式的机器的PC机相连进行数据传输，V0口与可调电位器相连。当调节电位计连接到V0的

15、电压时，显示器的清晰度也会发生变化。因此，在实际应用中，使用电位器代替固定电阻是为了方便地进行调节，以便在不同的电压情况下使用。.具体的LCD1602电路图如图3所示。2.3.3 2.3 DS1302时钟电路设计DS1302是美国达拉斯公司开发的时钟芯片。它可以是年、月、日、周、小时、分钟和秒。具有闰年补偿功能，高性能，低功耗的功能。DS1302采用三线制接口CPU实现信息同步，可通过突发模式一次传输多个字节的时钟信号或RAM数据。DS130有一个31*8 RAM内存，用于临时存储数据。DS1302的工作电压范围为2.5V至5.5V，具有主/备用电源双插脚，可为备用电源充电。由于DS1302的数据插脚是双向通信，5