基于单片机的智能窗帘的设计

 2023-04-17 03:04

论文总字数:19629字

摘 要

随着科技发展,自动化控制已成为生活中的主流。智能窗帘作为智能家居中的一部分,也越发受到重视。本设计是以单片机为核心制作智能窗帘控制器,通过室外光敏传感器感知光线强度来判断夜晚和白天,在天亮时自动打开窗帘,在夜幕降临时降下窗帘;还可以开启智能采光模式,通过室内光敏传感器采集的数据来控制窗帘的位置调节进光量,在维持更好的可视亮度的情况下,节约对灯的依赖;同时还配有红外遥控器来开启关闭上述功能,或者根据需要也可以直接控制窗帘的升降。窗帘的升降传动由步进电机完成,它具有更高的可控制性和控制精度。

关键词:智能采光;红外遥控;光敏传感;STC89C52单片机

The Design of Intelligent Curtain Based on MCU

Abstract

With the development of science and technology, automatic control has become the mainstream of life. As part of the smart home intelligent curtain, also more be taken seriously. This design is based on single chip microcomputer as the core production of intelligent curtain controller, and through the outdoor light sensors to light intensity to determine night and day, automatically open the curtains, at dawn on the curtain of night falls down; Can also open intelligent lighting model, through the indoor light sensitive data from the sensor to control the position of the curtain into the light, in the presence of better to luminosity, saving dependence on the lamp; Also equipped with infrared remote control to open close the above functions, or according to the need can directly control the lifting of the curtain. The lifting of the curtain transmission completed by step motor, it has higher controllability and control precision.

Key words: Intelligent lighting;Infrared; Photosensitive sensor; STC89C52 single-chip microcomputer

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

第二章 智能窗帘控制系统概述 2

2.1 总体概述 2

2.2 框架原理 2

2.3 模式介绍 2

第三章 硬件设计 3

3.1 核心单片机STC89C52 3

3.1.1 STC89C52的各个引脚功能 3

3.1.2 晶振电路 5

3.1.3 单片机最小系统 5

3.2 光敏传感器模块 5

3.3 红外遥控和接收模块 7

3.4 步进电机和驱动模块 9

第四章 智能窗帘控制软件设计 11

4.1 软件的设计 11

4.2主程序框图: 11

4.3主逻辑介绍: 11

4.4遥控器部分程序解析: 12

4.5自动升降控制程序解析: 12

4.6智能采光模式程序解析: 12

4.7电机驱动程序简析 13

第五章 调试及测量分析 14

5.1 制作与调试过程 14

5.2 遇到并解决的问题 14

5.3 可优化的地方 14

致 谢 15

参考文献 16

附 录 17

引 言

在科技高速发展的当下,自动化控制已逐渐融入到人们的日常生活中。各种类型的智能家居创意得到了应用和发展,智能窗帘也受到重视,它为人们的生活带来了诸多方便。目前在国内和国际家装行业智能窗帘成为窗帘更新换代的最新产品,并且广泛用于住宅、宾馆、舞台、多媒体教室、会议室、影剧院等不易手动拉窗帘的场所。因其安装简单,经济实用,维修方便,已进入了进入更多的家庭。如今一些高端办公区,已经把智能窗帘结合节能灯控制来智能的控制室内采光亮度,通过对窗帘的控制调节采光,在创造一个明亮而舒适的办公环境的同时减少对电灯的依赖继而节约能耗,经济环保。

现在科技的发展越来越迅速,很多东西都趋于智能化。从一些管理软件的智能化已经逐步到了硬件的智能化。智能家居业随之进入了人们视野。在未来的某个时间也势必会替代传统的家居。窗帘是每个家里,或是办公室里都必不可少的。怎样智能的操控窗帘也自然而然的成为了人们探讨的话题,用智能操作代替传统的手工操作可以省不少的人力,并且提高操作效率,甚至可以通过智能操控的方式考虑各种光线,温度,天气等原因来进行调节,也势必会给人们创造更加舒适的环境。现在这种智能窗帘早已经进入了国际市场,很多家庭都已经装上了这样的窗帘,随之社会的发展,人们的生活水平不断提高,这样的智能家居产品将会像电脑一样普及化平民化。

智能家居市场的发展相当火热,但是产品主要面向于高档住宅区和高档办公区,而且具有相当高的定制性,安装成本也比较高。因此本设计主要面向于大众化和通用化,简化安装过程,降低安装成本,且具有多种智能模式可以适应不同的使用环境和场景。

第二章 智能窗帘控制系统概述

2.1 总体概述

这次以单片机为核心设计智能窗帘控制系统,结合多种需求和多种情景设定,具有更好的适应性,更加人性化的操作方式。共有三种模式可供选择,通过感知光线来判断夜晚和白天,在天变亮的时候自动打开窗帘,在夜幕降临时自动降下窗帘;还可以开启智能采光模式,通过检测室内亮度来调节窗帘的高度进而改变进光量,维持更好的可视亮度,节约对灯的依赖;根据需要也可以通过红外遥控手动控制窗帘的升降,通过遥控器可以在三个模式之间切换,以适应更多情景。

2.2 框架原理

框架原理图:

步进电机

室内光敏传感器

红外遥控器

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