智能窗帘控制系统

毕业论文论文题目：智能遥控窗帘系统设计

系部：信息工程系

专业名称：电子信息工程

班级：08432 学号：13 姓名：朱斌

指导教师：郑莹

完成时间：11 年 5 月8 日

目录

摘要.............................................................. 第1章绪论.. (1)

1.1窗帘红外遥控器设计目的 (1)

1.2窗帘红外遥控器完成的功能 (1)

第2章总体方案设计 (2)

第3章硬件设计 (4)

3.1红外接收电路 (4)

3.2单片机控制电路 (5)

3.2.1 单片机简介 (5)

3.2.2 时钟电路和复位电路 (6)

3.3显示电路 (7)

3.4报警与控制电路 (8)

第4章软件设计 (9)

4.1主程序设计 (9)

4.2数据处理子程序 (11)

4.31602C显示子程序 (12)

第5章安装调试与结果 (15)

第6章总结 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

附录 (19)

一、电路原理图.................................... 错误！未定义书签。

二、PCB图 ........................................ 错误！未定义书签。

三、源程序........................................ 错误！未定义书签。

第1章绪论

1.1 窗帘红外遥控器设计目的

随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。

随着电子技术产业结构调整，生产工艺的飞速发展，人们生活水平的不断提高，家用电器逐渐普及，市场对于红外遥控控制系统的需求也越来越大。高精度、多功能、低功耗，是现代科技发展的趋势。在这种趋势下，窗帘的数字化、智能化已经成为现代生产研究的主导设计方向。

单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了红外控制。随着窗帘红外控制器应用范围的日益广泛和多样，各种适用于不同场合的窗帘控制器应运而生。红外线窗帘遥控控制器是我厂最新研制的一种高科技产品，它不但取代原有的无线遥控窗帘控制器，而且工作可靠，4种不同的工作方式任意选择，数字自动测试环境亮度，整点报时，电机工作鸣响提示，数码时钟等功能，满足不同用户的需要。

1.2 窗帘红外遥控器完成的功能

本文介绍一款使用微电脑管理的、红外遥控器控制的多功能窗帘控制器。该窗帘控制器采用89c2051单片机的最小系统设计，控制一个220v的可逆、变速电动机控制窗帘的拉开和关闭。窗帘控制器可以使用红外遥控器进行远程手动开、手动关和手动停控制；可以执行事先输入的开启时间和关闭时间进行时间控制；还可以根据室外环境亮度实现环境亮度光控。三种工作方式可以方便地进行选择，当选择时间控制的方案时，数码管还能显示当时小时和分钟时间，不过时间数据只能顺序显示，显示一遍后，略等片刻再显示下一遍时间。另外、电机拉动窗帘的工作的时间长度，电机工作的时候是否有鸣响提示，以及光控状态下环境亮度的控制参数的调整等等都可以通过遥控器进行设置。

第2章总体方案设计

这次设计题目为单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了红外控制。随着窗帘红外控制器应用范围的日益广泛和多样，各种适用于不同场合的窗帘控制器应运而生。

实现这种控制目的的方案有3个。

方案（一）自动控制系统。（采用A/D转换器）

方案（二）模拟集成控制器自动控制系统。（采用V/F转换电路）

这二个方案都是采用单片机控制，液晶显示模块LCD显示。

方案（一）的系统框图如图2.1：

图2.1 方案一的原理框图

AT89C2051是一款采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容的单片机，其主要性能特点有：（1）高性能、低功耗的8Byte微控制器，RISC精简指令集机构，指令功能强大，且多数为单周期指令，具有低功耗的闲置和掉电控制模式、5个中断源、两个16位定时器/计数器等功能。

（2）片内集成4KB可编程闪烁存储器，可进行1000次以上写/擦循环操作，数据保留时间可达10年，支持三级程序存储器锁定。

（3）丰富强大的外部接口性能：32可编程I/O线，可编程串行通道，片内振荡器和时钟电路。

采用LG28显示模块41BH数码管，动态扫描，8550三极管位选驱动，AT89C51微处理器P0口直接段选实现小时、分钟显示，具有显示亮度强、稳定性能好、显示误差少等优点。

方案（二）的框图如图2.2：

图2.2 方案二的原理框图

该窗帘控制器采用89c2051单片机的最小系统设计，控制一个220v的可逆、变速电动机控制窗帘的拉开和关闭。窗帘控制器可以使用红外遥控器进行远程手动开、手动关和手动停控制；还可以根据室外环境亮度实现环境亮度光控。以及光控状态下环境亮度的控制参数的调整等等都可以通过遥控器进行设置。该红外遥控窗帘可谓是一款多功能的窗帘控制器窗帘控制器原理图。

第3章硬件设计

3.1 红外接收电路

笔者设计的这款红外遥控器，不仅能设置控制对象的给定值或控制参数，并通过红外线发送给对象，而且能接收并显示对象通过红外线反馈回的实际值，这是它不同于普通红外遥控器的地方。因此，实际应用中，红外遥控器和控制对象上都装有红外发送电路和红外接收电路。红外遥控器的硬件部分主要包括五个模块：电源模块、键盘模块、液晶模块、红外发送模块和红外接收模块。总体硬件框图如图1所示。由于MSP430、红外发送模块和红外接收模块都可采用3V电源，所以电源模块采用两节1.5V电池供电即可。键盘模块采用4×4行列扫描式键盘。液晶模块由MSP430F413直接驱动。因为发光二极管的发光距离与其发射功率成正比，为了提高发光二极管的发光距离，必须提高它的发射功率，也就是使红外发光二极管工作于脉冲状态。可以用两种方法来实现：一是用硬件方法，即设计脉冲电路来产生占空比尽量小的脉冲载波信号；另一种就是用软件来控制MSP430F413的输出端P2.1，让其输出即为占空比较小的脉冲信号。这里利用软件来实现这个功能。即在需要输出高电平的时候，让程序定时把P2.1口输出状态反向，其中定时时间是由指令数和指令周期来决定的，每条指令的指令执行周期是固定的，所以如果想让反向频率高一些，则让指令执行的少一些，反之就让指令多一些。可见输出信号占空比可以由定时时间的长短来决定，这样就可以在高电平时输出占空比尽量小的脉冲信号。因为接收头对38KHz的光信号转换能力比较强，所以把高电平的频率设置为38KHz。在需要输出低电平的时候，控制P2.1口一直为低就可以了。红外发光二极管发射波形如图3所示。先发一段前导码，以检验这组码是否为想要的码。前导码由一个9ms的高电平和一个4ms的低电平组成。然后再发32位数据代码，其中高电平为0.5ms，低电平为0.5ms的一个周期为代码“0”；高电平为0.5ms，低电平为1.5ms的一个周期为代码“1”。为了提高发射功率，实际工作时，发光二极管的高电平用38kHz的载波信号载波，低电平则一直为低。红外发送程序流程图如图4所示。即先发出前导码，然后再按发出的是‘0’或‘1’来发出不同的数据码，每发送完一位，就让码长计数器num加1，直到num加到32时，发送停止。

3.2 单片机控制电路

3.2.1 单片机简介

以大规模集成电路为主组成的微型计算机，简称为单片机，又称为嵌入式微控制器(Embedded microcontroller)。它的诞生是计算机发展史上一个新的里程碑。

1）单片机的发展

单片机从诞生至今已经经历了4个发展阶段，分别是：

第一阶段（1974－1976年）：单片机初级阶段。因工艺限制，此阶段的单片机采用双片的形式而且功能比较简单。例如仙童公司生产的F8单片机，只包括了8位CPU,64个字节的RAM，和两个并行口，需要加一块具有1KB ROM、定时器/计数器和两个并行口的3851芯片才能组成一台完整的计算机。

第二阶段（1976－1978年）：低性能单片机阶段。此阶段的单片机已成为一台完整的计算机，但内部资源不够丰富，以Intel公司生产的MCS-48系列为代表，片内集成了8位CPU、8位定时器/计数器、RAM和ROM等，但无串行口，中断系统也比较简单，片内RAM和ROM容量较小且寻址范围不大于4KB。

第三阶段（1978－）：高性能单片机阶段。此阶段的单片机内部资源丰富，以Intel公司生产的MCS-51系列为代表，片内集成了8位CPU、16位定时器/计数器、串行I/O口、多级中断系统、RAM和ROM等，片内RAM和ROM容量加大，寻址范围可达64KB。有的型号内部还带有A/D转换器。

第四阶段（1982－）：8位单片机得巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。16位单片机以Intel公司生产得MCS-96系列为代表，在片内带有多通道A/D转换器和高速输入/输出（HSI/HSO）部件，中断处理和实时处理能力很强。

2）单片机的特点：

（1）小巧灵活、成本低、易于产品化。能利用它方便地组装成各种智能式测控设备及各种智能仪器仪表，很容易满足仪器设备既智能又微型化的要求。

（2）可靠性高、适用的温度范围宽。单片机芯片一般是按工业测控要求设计的，能适应各种恶劣的环境。这一点是其他机种无法比拟的。

（3）易扩展、控制能力强。通过单片机本身或扩展可以方便地构成各种规模地应用系统及多机和分布式计算机控制系统。

（4）指令系统相对简单，较易掌握，且指令中又较丰富地逻辑控制功能指令，能较方便地直接操作外部输入输出设备。

由于单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜等独特优点，已成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，具有广泛的发展前景。单片机技术的应用，使得许多领域的技术水平和自动化程度大大提高，可以说，当今世界正面临着一场以单片机技术为标志的新技术革命。

3.2.2 时钟电路和复位电路

1）时钟产生电路

片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU 的所有操作均在时钟脉冲同步下进行。片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率，一般多在 1.2MHz ～24MHz 之间选取。C1、C2是反馈电容，其值在20pF ～100pF 之间选取，典型值为30pF 。本电路选用的电容为30pF ，晶振频率为12MHz 。 振荡周期＝s μ121；

机器周期s S m μ1=

指令周期＝s μ4~1。

XTAL1和XTAL2：片内振荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容。在石英晶体的两个管脚加交变电场时，它将会产生一定频率的机械变形，而这种机械振动又会产生交变电场，上述物理现象称为压电效应。一般情况下，无论是机械振动的振幅，还是交变电场的振幅都非常小。但是，当交变电场的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，产生共振，称之为压电振荡。这一特定频率就是石英晶体的固有频率，也称谐振频率。即用来连接8051片内OSC 的定时反馈回路，如图3.5所示。石英晶振起振后要能在XTAL2线上输出一个3V 左右的正弦波，以便使MCS-51片内的OSC 电路按石英晶振相同频率自激振荡。通常，OSC 的输出时钟频率fOSC 为0.5MHz-16MHz ，典型值为12MHz 或者11.0592MHz 。电容C1和C2可以帮助起振，典型值为30pF ，调节它们可以达到微调fOSC 的目的。

2）单片机复位电路

图3.6为单片机复位电路。单片机在开机时都需要复位，以便中央处理CPU

以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机的复位后是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST 引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便可实现初始化状态复位。MCS-51单片机的RST 引脚是复位信号的输入端。例如：若MCS-51单片机时钟频率为12MHz ，则复位脉冲宽度至少应该为2μs 。

图3.1 时钟电路 图3.2 复位电路

3.3 显示电路

液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。此次使用的是字符型液晶模块1602C，该模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器，能够显示2行16个字符。1602采用标准的16脚接口，其中：

第1脚：VSS为地电源。

第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

图3.3 液晶显示接口电路

第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15～16脚：空脚，也可以15脚接5V 正电源16脚接地，控制LCD 背景光。

3.4 报警与控制电路

该部分是单片机和外部报警与控制的接口部分，主要起报警、执行和电气隔离作用，其电路图如图3.4所示。

继电器采用SRD-D6VDC-SL-C 型，240AC 通断TA 的电流。其直流线圈电阻95欧，三极管Q1采用KTC9012，输出电流IC 为150mA ，放大系数β为60至1000范围内，若取β为200则Ic 在5V 下为50mA 左右，则基极电流为0.25mA 。只有P0口在高点位输出时才能达到这样大的电流值。因此把这两个口分别用P0和P01代替。由于P0口属于三态输出输入口，因此，必须接上拉电阻，其阻值大小可计算为：

(50.7)170.25V K mA -=Ω

我们取10千欧的电阻让Q1在高电平时饱和导通，此时，基极电流为0.44mA 。 二极管D1主要起保护作用，在Q1关断时续流，以免电感线圈断路时产生过压损坏三极管。

图3.4 继电器、报警与执行电路

由于DS18B20自带了存储器，能够将设定的温度报警值自动存入 DS18B20 的 EEROM 中，永久保存，因此每次开机时系统都会自动从 DS18B20 的 EEROM 读出温度报警值.两个继电器中，K1接的是降温装置，K2接的是加热装置，当实际温度大于 TH 的设定值时，蜂鸣器响，表示超温，此时继电器K1吸合，接通降温装置进行降温；当实际温度处于 TL 与TH 的设定值之间时，继电器常闭。

总的原理图和PCB 图见附录1、附录2所示。

第4章软件设计

4.1 主程序设计

主程序完成系统初始化及各个程序之间的联系任务，如下图所示。

4.1 主程序流程图

主程序流程说明：

电路分为8个部分，分别是电源部分、显示部分、鸣响提示部分、红外线接收部分、数据储存部分、光控电路测光部分、电机控制执行部分、单片机主控器件部分。

电源部分通过外接插座输入交流12v或者直流13-14v电压，交流电经过整流滤波后，输出电压为12v的vdd，为控制继电器提供工作电压。同时经过3端集成稳压器ic2稳压后输出5v电压vbb,为讯响电路、红外接收电路、显示电路提供电源，5v电源经过二极管d4、限流电阻r18后，为单片机提供vcc电压，e1是直流供电电源，电压为3v～3.6v,在本电路中为了节省成本，使用两节5号普通电池，c6和c7是单片机电源滤波电容。平时交流电正常的情况下，5v电源为单片机供电的同时，也为电池浮充电，大大延长了电池的使用寿命，当交流电停电的时候，电池仅为单片机供电，单片机在掉电状态下维持时钟的正常走时，vbb供电被d4隔断。在控制器设置成手动控制时，单片机除执行任务外，均处于睡眠状态，遥控器信号的到来，单片机从睡眠中唤醒，恢复正常工作，所以手动状态下当交流停电时，电池的耗电电流更小。

显示电路使用一个0.56英寸的共阳高亮度数码管，限流电阻取用1—1.5k.

鸣响电路由单片机的p1.0兼用，除驱动数码管的数点之外，兼用音频信号输出，音频信号通过r20、c10输入到三极管v6的基极上，三极管驱动发声器发声。二极管d3用来提供c10的放电回路，保证交流信号的正常耦合。发声器发出的声音有单片机软件来实现和控制，不同的情况下发出不同音调、不同时间长度的鸣响来，也可以编制乐音声音发声。

红外线接收电路使用一个集成红外接收器，型号是hs3008，静态时输出端输出高电平，当接收到红外信号后，按红外信号的数据波形输出负脉冲数据信号。红外信号输出到单片机的p3.2 ，该口对应的第二功能是外部中断0 (int0)，利用该口的第二功能，一旦红外线信号到来，p3.2被拉低，单片机中止当前的工作转移到接收、处理红外信号。开启中断功能的目的，既减轻了单片机的工作负担，又保证接收到的红外信号的完整性，同时在手动工作状态下，单片机进入睡眠后，利用外部中断功能完成对单片机的唤醒。

光控电路有gm1、c5、v3组成，利用了单片机的p3.4和p3.5完成对环境亮度的测试工作。gm1可以使用光敏电阻或者光敏二极管，本电路中使用光敏二极管。c3和gm1组成rc充放电回路，p3.4处于高电平的时候，p3.4的高电压用过gm1的正向电阻向c3充电，当p3.4被单片机拉低后，c3通过光敏元件放电，光敏二极管工作在反向电压状态下，此时环境亮度决定了光敏二极管的光阻值，光阻值大，c3放电速度慢，反之放电速度快。适当控制p3.4的拉低脉冲宽度，使得c3

放电工作在线性比较好的一个工作段上。p3.5用来检测c3在p3.4拉低期间放电的电压状态，当c3电压下降到1/2vcc以下后，p3.5测得数据“0”，反之测得数据“1”，为了减小p3.5对c3充放电的影响，c3充放电电压通过三极管v3组成的射极输出器连接到p3.5上，射极输出器的高输入阻抗减小了p3.5对rc充放电电路的影响。

电机执行部分完全受单片机的控制，通过单片机的p3.0和p3.1完成。单片机复位状态下p3.0和p3.1输出高电平，三极管v1、v2，v4、v5截止，两个继电器j1、j2释放状态，方向可逆的电动机因无电源供电而停止。当p3.0或者p3.1其中有一个被拉低后，两个继电器便会有一个导通，例如p3.0拉低后v1导通、v4导通，j1吸合，电机得电转动，当只有p3.1拉低后，电机则反方向转动，实现了窗帘的拉开和关闭。

两个继电器的工作状态受单片机控制，在同一个时间内两个继电器仅能有一个吸合。即便是在电机工作期间，操作了反向转动按键，单片机也是先释放当前工作的继电器，并延时一段时间后再吸合另外一个继电器，防止了电机正反工作线圈同时通电的冒险。

单片机是本电路中的核心器件，担负整个电路的管理。电路中使用p1口的8个i/o口分别驱动数码管的7个笔划和数点。这样做的目的是at89c2051用于本电路中，其i/o口比较富裕，这样的驱动显示节省一个显示驱动电路，同时显示的数字和字符完全通过软件编写的，可以编写更多的字符。所以数码管除显示0～9数字外，还可以显示软件编辑的任意字符，数点用来指示工作状态和不同的设置状态。单片机的复位脚使用c1、r14组成上电复位电路，k1是手动复位按键，实践中得知本复位按键用到的时候很少。

数点控制脚兼用鸣响信号输出端，输出的音频信号通过r20、c10输入到v6的基极，放大后推动发声器y1发声。d3是c10的泄放电阻，保证交变信号的正常耦合。

单片机的p3.3和p3.7口作为iic储存器的总线，本电路使用at24c02完成对设置状态和设置数据的储存。

4.2 数据处理子程序

数据处理部分使用的器件是MCS-51系列单片机AT89C51，它自带8K的FLASH程序存储器，它的核心处理单元为8位。数据处理主要是对数字温度传感器采集温度数据，并进行逻辑判断，根据数据的具体情况输出到LCD显示和使继电器动作。这部分包括三个方面的工作，主要由三个子程序来完成，分别为GETWD、DATA-PRO和ZTBJ。从这个子程序读出的数据由两个字节组成，高字节为35H，低字节为34H，数据格式如表4.3所示。

处理过程如框图4.2所示。

首先，把高位字节不带进位位Cy左移四位，再与F0H相与，最后把低四位置零，高四位保持不变，将所得结果存储起来。低位字节的处理是：先将该字节高低四位相互交换，存储该字节在R3中，然后将这个数据与0FH相与去除高四位，最后将这个低位字节与处理后的高位字节相或，将高低位字节最后处理为一个字节，除去最高位符号位，后七位就是要显示的数据，存储在36H中。最后把R3中数据取出，带进位位左移一位，判断其进位标志位C是否为“1”，若为“1”则把数字5存储在37H中，供LCD显示测量值小数部分。否则把37H中置零。

图4.2 数据处理子程序

4.3 1602C显示子程序

液晶显示器采用目前使用的比较广泛的字符型液晶显示器1602C。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B （41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表4.1所示，它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）

指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。

指令2：光标复位，光标返回到地址00H。

指令3：光标和显示模式设置I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移。

指令4：显示开关控制。D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。

指令5：光标或显示移位S/C：高电平时移动显示的文字低电平时移动光标。

指令6：功能设置命令DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。

表4.1 控制指令

指令11：读数据液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符。

表4.2是DM-1602的内部显示地址。

表4.2 DM-1602内部显示地址

初始化子程序的框图如图4.3所示。在初始化子程序中，操作非常简单，主要是对LCD 发出初始化控制命令，然后开显示器，写入数据，初始化过程就算完成。

图4.3 LCD 初始化子程序

初始化子程序说明：首先开始，然后清屏并光标复位，单片机发写命令，再液晶显示应答。如果回答否，再回到清屏并光标复位，开始以为是继电器坏了，经检查，原来是没有给控制加热和降温装置的继电器供电，后来接上电源后问题就得到了解决。单片机发写命令，再液晶显示应答，如果回答是，再准备写入数据，最后执行显示命令。

执行显示命令 清屏并光标复位 液晶显示应答否 单片机发写命令 开始

准备写入数据 否 是

第5章安装调试与结果

红外遥控按键的功能分为三部分，直接操作部分—窗帘电机的正转、反转和停止操作。设置部分—输入定时打开窗帘的时间；定时关闭窗帘的时间；输入当时的时间；开关整点报时功能；开关电机工作的时候声音提示功能；设置电机运行的时间长度；选择定时、光控、手动控制的方式；查询现在预设工作状态和预设定时时间以及光控级别等。第三部分是系统复位，不论在任何的工作状态下，总复位操作能将窗帘控制器恢复到开始状态下。

工作方式的选择是选择时控、光控和仅仅手动控制方式之一，在时控和光控状态下，手动控制仍然有效，在手动状态下仅能手动遥控操作。手动状态下的单片机非工作期间进入睡眠状态。

电机工作时间长度设置，是根据用户窗帘的长度不同，设置对应的电机一次运行时间，保证在时控和光控状态下窗帘拉开或者关闭到位。

测试环境亮度是根据不同用户窗帘安装位置处的环境亮度不同，以及用户光控拉开和光控关闭窗帘的环境亮度的要求不同，让用户自行选择环境亮度。

声音开关是开启或者关闭电机在运行的时候，鸣响器是否配合运行发出一种“嘀—嘀—嘀—嘀—”的断续提示音，以便用户听觉感知窗帘的工作。

当工作在时控和光控状态下，并进行当时时间校正以后，内部的时钟开始走时，而且时间数据在一个数码管上，按时分方法顺序显示当时时间的小时和分钟，显示一遍之后，停止1秒钟，以便区分一个完整的时间显示完毕。在此时如果开启整点报时功能，一旦时钟到达整点，鸣响器发出声音报时，长声音表示10个点，短促声音表示一个点。

第6章总结

学校给我们布置了个任务,让同学在毕业前进行实践调查，以便培养同学的能力，这样会很好的锻炼我们社会交际能力，现在的社会的要求也是越来越需要我们的能力。通过这项活动，使我们的视野更加宽阔对社会的了解更多.在调研过程中我参加了实习，这更加让我深入的了解企业。在实际调研过程中可以通过网络，书本，指导老师还有专业人员得到相关的信息。对传感器进行类比，选材，工艺设计突出实用性。立足基础理论，面向应用技术，以必须，够用为尺度。加理论知识和实际应用统一。这些都是在调研中所要考虑到的。让我学到了许多知识，培养了我的调查研究、查阅文献、收集资料和理论分析的能力；分析问题和解决问题的能力。提高自身实践技能，达到理论知识和实际应用的统一，让我受益匪浅。调研的过程也就是探索如何将设计变为现实的过程，通过这次调研，让我深深地感觉到我们在学校所学知识的重要性。设计知识在实际工程设计环节中必不可少，这也让我感觉到自己所学知识的优势及不足，觉得平时的知识积累的还不够，仍然有好多东西等着我去学习！今后要不断地提高自身的综合素质；同时认识到实践也是一个不可缺少环节，只有不断地通过理论与实践相结合，不断发现问题解决问题，才能创作出更好的毕业设计作品。通过这次实习使我对我的毕业设计课题充满信心，感谢学校和公司给我的这次学习与实践的机会。

致谢

在此次的设计过程中，辅导员郑莹老师对我精心辅导与严格要求，使我的设计得以顺利完成。她的严谨治学的态度、无私奉献的精神深深影响着我。让我知道了如何成为一名优秀的大学毕业生、如何合理的设计自己的学习和工作计划。在此表示衷心的感谢！其次，感谢南京交通职业技术学院教师对我的照顾，让我在大学里度过人生最重要最有意义的三个年头！让我学到了很多知识以及做人的道理。你们传授给我的专业知识是我不断成长的源泉，也是完成本论文的基础。我还要向关心和支持我学习的朋友们表示真挚的谢意！感谢他们对我的关心、关注和支持！

参考文献

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[2] 阳宪惠.现场总线技术及其应用.北京:清华大学出版社,1999.

[3] 张友德,等.单片机原理应用与实验.上海:复旦大学出版社,2000.

[4] 李朝青.单片机原理及接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1996.

[5] 阎石.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,1998.

[6] 陈玉宏,向凤红.自动控制原理.重庆:重庆大学出版社,2003.

[7] 杨帮文.新编传感器实用宝典.北京:机械工业出版社,2005.

[8] 郑啊奇.Visual Basic教程.清华大学出版社,2007.

[9] 杜文洁.电路基础.科学出版社,2007.

[10] 俞志根.传感器与检测技术.科学出版社,2007.

[11] 王法轮.单片机原理及应用.科学出版社,2007.

[12] 于安红.简明电子元器件手册.上海交通大学出版社,2005.

智能家居控制系统课程设计报告20

XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月

综合实训任务书

目录 前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (3) 1.3 按键和LED模块 (5) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) 2.1 ADC模块 (7) 2.1.1 ADC模块原理描述 (7) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (8) 2.2 SSI 模块 (8) 2.2.1 SSI模块原理描述 (9) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (10) 2.3 定时器模块 (10) 2.3.1 定时器模块原理描述 (10) 2.3.2 定时器模块流程图 (11) 2.4 DS18B20模块 (11) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (11) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (12) 2.5 按键模块 (13) 2.5.1 按键模块原理描述 (13) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13) 2.6 PWM模块 (13) 2.6.1 PWM模块原理描述 (14) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (14) 2.6 主函数模块 (14) 2.6.1 主函数模块原理描述 (14) 2.6.2主函数模块程序设计流程图 (15)

智能家居之窗帘控制系统

洛阳理工学院 课程设计报告 课程名称物联网综合实训 设计题目智能家居之窗帘控制系统 专业计算机应用技术 班级 学号 姓名 完成日期2015-01-16

目录 第一章项目背景 (1) 1.1项目来源 (1) 1.2开发目标 (1) 第二章系统总体设计 (2) 2.1智能窗帘系统的功能特点 (2) 2.2系统总体结构图 (2) 第三章智能窗帘系统硬件部分 (3) 3.1直流电机硬件部分 (3) 3.2直流电机驱动硬件部分 (3) 3.2.1 L298N简介 (3) 3.2.2 L298N工作原理 (4) 3.2.3 L298N实现正反转及停止的工作方式 (5) 3.3蓝牙模块硬件部分 (5) 3.3.1 HC-06蓝牙模块简介 (5) 3.3.2 HC-06蓝牙模块的工作原理 (6) 3.3.3 HC-06蓝牙模块的串口通信 (7) 3.4晶振电路硬件部分 (7) 3.4.1晶振电路的作用 (7) 3.4.2晶振电路对串口通信的影响 (7) 第四章系统功能模块的软件设计 (8) 4.1有关Android的蓝牙知识 (8) 4.2 Android关键程序 (8) 4.3实训项目总体效果 (11) 第五章实训心得 (12) 参考文献 (13)

第一章项目背景 1.1项目来源 随着国民经济的发展和科学技术水平的提高，特别是计算机技术，通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居在这种形势下应运而生。 在现代生活中，窗帘再不仅仅只起到遮挡光线的简单的作用。它在整体家居中的装饰作用越来越突出。据调查发现，居民因迁入新居而购买窗帘布艺产品平均每单花费在4000元以上，且不乏一次花费在2万元以上者。因此，以迁入新居或装修后进行家用纺织品消费为特征的消费需求增长，成为家用纺织品消费的主流，明显地表现为刚性需求的增长。另外，随着人们对居住环境的要求不断地提高，智能化的家居产品在人们的生活中将会逐渐被认识和采纳，智能窗帘也正以其强大的人性化功能、惊人的发展速度以及巨大的市场前景崭露头角。 1.2开发目标 本课题抓住“智能家居”这一理念，在设计中力求人性化的智能控制，给用户带来最佳的体验。本设计以STC90C516RD单片机[1]为控制核心，用蓝牙控制窗帘的开关，让用户拥有更好的体验。

基于ZIGBEE的智能窗帘控制系统

科技学院 2015-2016学年第二学期期终考试 无线传感器网络 题目：基于ZIGBEE的智能窗帘控制系统 专业班级： 成员：（包括学号、） 教师：曲培新 完成时间：

目录 1.需求分析 (2) 2. 总体设计 (3) 2.1系统硬件电路设计 (4) 2.2微控制器模块 (5) 2.3电源模块 (6) 2.4 光敏传感器模块 (7) 2.5 joystick设计 (7) 2.6 直流电机 (7) 3主要软件设计 (8) 3.1 初始化函数 (9) 3.2 按键函数 (9) 3.3 周期性发送函数 (10) 3.4 点对点发送函数 (11) 4 总结 (12) 5参考文献 (12)

1.需求分析 基于Zigbee技术的智能窗帘控制器作为物联网智能家居中的核心部分，可以大大提高智能家居系统给用户带来的体验度。它可以定义为一个过程或者一个系统，通过无线传感器网络技术、射频识别技术等，将物理世界中的实体连接到因特网上，从而实现智能识别和管理。在物联网环境下，人们可以通过各种设备全天候获得特定服务。不仅仅是通过个人电脑，那些连接到互联网的智能终端也可以方便地为人们提供信息和执行决策。作为物联网的典型应用，智能家居业务发展备受瞩目。智能家居可以让用户有更便捷的方式来管理家用设备，使多个设备形成联动；而且，智能家居中的各个设备可以相互间通信，在没有用户指挥的时候也能根据不同的状态互动的运行，从而为用户带来更高效、舒适、方便和安全的家居环境。【前人研究进展】以往的智能家居系统以及各类智能传感模块都PC 为控制心，采用有线的方式连接。每次安装智能家居系统都需要做大量的布线工作。随着我国物联网进发展的快车道，Zigbee正逐步被国越来越多的用户接受，并在部分智能传感器场景应用。简单的说，Zigbee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA 和GSM网络。Zigbee数传模块类似于移动网络基站，通讯距离从标准的75m 到几百米、千米，并且支持无限扩展。Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、高速率、低成本的双向无线通讯技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间的数据传输以及典型的有周期性、间歇性和低反应时间数据传输。基于Zigbee技术的物联网智能家居系统与以前的主机式集中控制系统的最大区别是采用基于Zigbee组网通信方式，省去了复杂、困难的布线工作，降低了成本，实现了家居的智能化。【本研究切入点】以嵌入式家庭网关为核心，采用基于Zigbee无线方式对系统中的各类智能模块进行通信。【拟解决的关键问题】基于基于Zigbee技术的智能窗帘控制系统作为智能家居的有机组成部分，在其中加入基于Zigbee模块，使得该智能窗帘控制系统可以和整个智能家居系统组成一个网络，达到对家庭窗帘环境的全天候、多手段的监视和控制

智能窗帘控制系统设计报告

嵌入式系统设计大赛 智能窗帘控制系统 Intelligent curtain control system 设计报告 参赛学校：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 作者：XXXXXXXX 指导教师：XXXXXX

摘要 随着科技的发展，智能家居已逐渐进入人们的生活中。本设计介绍基于STC89C52单片机控制的智能窗帘系统，它采用了红外遥控技术，实现在室内任何地方，只要轻按遥控器，窗帘就会随心所欲的打开或关闭。为了使窗帘系统更加智能化，在设计中还加入了光控和自动定时控制，可以根据光强或用户定时，开启或关闭窗帘，让该设计更加人性化。 关键词：智能窗帘、光控、单片机 Abstract With the development of technology, intelligent domestic living has been gradually coming into life. Describes the design of intelligent control based on single chip curtain system, which uses an infrared remote control technology, anywhere in the room, as long as the touch of the remote control, curtain will open or close the arbitrary. To make the system more intelligent curtain, also joined in the design of light control and automatic timing control, based on light intensity or the user time, and open or close the curtains, so the design is more humane. Key Words：Smart Home、Light Control、MCU

物联网智能窗帘设计

实习（实训）报告 名称基于物联网的智能窗帘控制系统设计2014年11 月24 日至2014 年11 月28 日共1 周 学院(部) 电子信息工程学院 班级通信技术 姓名 学院(部)负责人 系主任 指导教师

实习（实训）任务书 名称：基于物联网的智能窗帘控制系统设计起讫时间：2014.11.24-2014.11.28 学院(部)：电子信息工程学院 班级：通信技术 指导教师： 学院(部)负责人：

第一章系统概述 1.1概述 为了满足智能家居的发展方向，使用户充分感受智能家居环境的便利。智能窗帘是带有一定自我反应、调节、控制功能的电动窗帘。如根据室内环境状况自动调光线强度、空气湿度、平衡室温等，有智能光控、智能雨控、智能风控三大突出的特点。该设计是基于现代化生活的高质量需求而开发设计，使家用窗帘实现自动化智能化，使其具备感风、感雨、感光的功能，并可随着外界情况的变化来控制窗帘的闭合，以达到对家居环境的保护。 1.2系统名字 基于物联网的智能窗帘控制系统设计 1.3系统功能 系统可以通过三个按钮来分别实现对窗帘的开、关和停的操作。实现远程遥控智能窗帘的运行。也可以通过PC机的界面实现窗帘的控制。 1.4 基本原理 本次实训主要是靠无线传感器来控制，基于zigbee的网络控制系统，通过CC2420模块来传送接受数据，从而完成对整个窗帘的控制。 1.5 系统模块 （1）CC2420发送模块； (2) E-WS-EC模块； （3）ZIGBEE采集节点模块； （4）ZIGBEE无线传输模块。

第二章系统硬件组成 2.1、协调器 协调器CPU：采用TI公司LM3S9B96；CORTEX M3内核；主频为80MHz。 所谓协调器，就是网络组织的管理者。针对一般的应用模式，在一个Zigbee 网络形成之后，协调器不是必须的。它最主要的作用是，依据扫描情况，选择一些合适参数建立一个网络。基于CC2420的zigbee协调器具有结构简单、功耗低、成本低等特点。其包含天线、单片机芯片、窗帘控制智能模块。 2.1.1、 CC2420模块 CC2420开发模块采用CC2420芯片，可支持zigbee，IEEE802.15.4等开发，提供兼容802.15.4的物理层和MAC层的协议栈及面向应用层的接口，完全兼容TinyOS 1.x及以上版本,用户可以基于TinyOS开发自己的WSN应用。硬件图如图2-1。 图2-1 CC2420模块 2.1.2、单片机芯片 协调器采用TI公司的LM3S9B96芯片，LM3S9B96是TI 公司的基于ARM Cortex-M3 的32位MCU，具有先前8位和16位MCU的价格成本，CPU工作频率80MHz,100DMIPS性能，ARM Cortex-M3 System Timer (SysTick)定时器，片内具有高达50MHz的256KB单周期闪存和96KB单周期SRAM，内部的ROM加载

智能家居控制系统-课程设计报告

智能家居控制系统-课程设计报告

XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月

综合实训任务书

目录 前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (4) 1.3 按键和LED模块 (6) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (7) 2 软件设计 (8) 2.1 ADC模块 (8) 2.1.1 ADC模块原理描述 (8) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (9) 2.2 SSI 模块 (9) 2.2.1 SSI模块原理描述 (10) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (11) 2.3 定时器模块 (11) 2.3.1 定时器模块原理描述 (11) 2.3.2 定时器模块流程图 (12) 2.4 DS18B20模块 (12) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (13) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (13) 2.5 按键模块 (14) 2.5.1 按键模块原理描述 (14) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (14) 2.6 PWM模块 (15)

2.6.1 PWM模块原理描述 (15) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (16) 2.6 主函数模块 (16) 2.6.1 主函数模块原理描述 (16) 2.6.2........................... 主函数模块程序设计流程图16 3．验证结果.. (17) 操作步骤和结果描述 (17) 总结 (18)

智能家居系统描述

序号名称实现功能 1灯光控制系统1.灯光的调光（调节灯光明暗度，0-100%调节） 调光类型分为：220V调光、0-10V调光（取决于光源类型） 2.灯光的开关（灯光的开闭，0或100%） 2窗帘控制系统控制窗帘的开、关、停： 1.平开帘; 2.卷帘; 3.罗马帘; 4.天窗帘 3空调控制系统控制空调的工作模式如：起停、制冷、制热、排风、除湿及温度、风速设置等 1.VRV空调； 2.风机盘管空调 4背景音乐控制系统1.没有独立分区：所有房间只能播放同一音源,不能切换歌曲，但每个房间可单独控制音量 2.独立分区：每个不同的区域都可以自由的选择音乐及 控制音量 如：父母房—戏曲；儿童房—儿歌；客厅—欢快的音乐 5家庭影院控制系统一键影音模式：起停家庭影院所有设备如：蓝光DVD、功放、投影机、电视机等 6视频矩阵切换系统随意切换室内显示设备（如电视机，投影机，魔镜等） 的输入视频源（如机顶盒，DVD，监控视频等）多个显示设备可同时观看同一片源 7PM2.5自控新风控制系统触摸屏显示当前房间的PM2.5数值，当数值达到设定值时，新风系统会自动启停，达到自动净化空气效果 8可视对讲系统1.门口机呼叫 2.电梯呼叫 3.户内对讲系统 4.集成智能家居系统部分功能 5.可扩展健康社区系统 6.实现主人房对保姆房直接呼叫 9安全防护系统1.红外探测器防范入侵 2.手报按钮防范紧急情况 3.漏水探测器防范水淹发生 4.燃气探测器防范燃气泄漏 10视频监控系统当主人出差时，通过电脑上网登陆“智能家居系统”可以看到家里的情况，控制家里的灯光，窗帘，电器，出门在外，可以远程看看家里的老人的情况，老人睡觉忘记关灯，也可以远程给关闭。 1.满足视频转换功能要求 2.满足高清视频图像需求 3.满足视频回放检索功能要求 4.满足系统安全性高要求 5.满足智能化、人性化管理要求 11地暖总控系统对每个电磁阀独立控制开关，也可以对所有电磁阀总控开关 12污水监测警告当污水需要清理的时候发出警告，在智能触摸屏上有提示警告 13无线WI-FI覆盖WI-FI覆盖全宅，轻松上网与智能家居移动控制终端结合使用 智能家居系统分类描述

智能窗帘控制系统设计报告

嵌入式系统设计大赛 智能窗帘控制系统Intelligent curtain control system 设计报告 参赛学校：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 作者：XXXXXXXX 指导教师：XXXXXX

摘要 随着科技的发展，智能家居已逐渐进入人们的生活中。本设计介绍基于STC89C52单片机控制的智能窗帘系统，它采用了红外遥控技术，实现在室内任何地方，只要轻按遥控器，窗帘就会随心所欲的打开或关闭。为了使窗帘系统更加智能化，在设计中还加入了光控和自动定时控制，可以根据光强或用户定时，开启或关闭窗帘，让该设计更加人性化。 关键词：智能窗帘、光控、单片机 Abstract With the development of technology, intelligent domestic living has been gradually coming into life. Describes the design of intelligent control based on single chip curtain system, which uses an infrared remote control technology, anywhere in the room, as long as the touch of the remote control, curtain will open or close the arbitrary. To make the system more intelligent curtain, also joined in the design of light control and automatic timing control, based on light intensity or the user time, and open or close the curtains, so the design is more humane. Key Words：Smart Home、Light Control、MCU

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现

项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院 大学生创新训练计划结题报告 项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶 所学专业电气工程及其自动化 所在学院物联网工程学院 (手机) 电子信箱diamond-heartqq. 项目起止年月2011/11-2012/05 第一指导教师肖永松 专业技术职务工程师 (手机) 电子信箱https://www.sodocs.net/doc/d811092931.html, 结题日期2012年5月

江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月

大学生创新训练计划 《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹 江南大学 二○一二年五月

简介 随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。 计划设计一个系统可以实现以下功能： 在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。 最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。 控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。 设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。

智能家居家电控制系统系统设计说明

xx家电控制系统设计说明 一、定义 智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElecctronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（Home Net/Networks for ome）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑 （IntelligentHome/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 二、表述 智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小

毕业论文-基于AT89C52单片机的光感智能窗帘控制系统设计

计算机控制技术 课程设计说明书 基于AT89C52单片机的光感智能窗帘控制系统设计 学生姓名：学号： 学院： 专业：电气工程及其自动化 指导教师： 2016年1月

摘要 随着生活水平的提高，智能家居越来越被人们关注。智能窗帘也随着科技发展悄然兴起，它不但具备窗帘优雅美观的特点，而且还能提供智能化的服务，使家居生活更加舒适、温馨与贴心。 本文设计的是基于单片机控制系统的智能窗帘。它具备光感、红外遥控、温度显示、定时等功能。该窗帘可以根据外界的光亮程度来控制窗帘开启，从而达到调节室内光线，同时还提供按键来控制窗帘的关合。为了方便用户使用，增设定时模块，用户可根据自身的需要对某段时间，设置窗帘的开启程度。当定时结束，窗帘自动切换到光感模式实现对室内光线的控制。同时，还增设温度显示，使用户可以了解温度状况。 关键词：智能窗帘：红外遥控；光感控制；单片机

目录 第1章绪论 (1) 1.1 设计的背景和意义 (1) 1.2 本设计的内容 (1) 1.3 存在的主要问题 (2) 1.3.1 光感功能的实现 (2) 1.3.2 遥控功能的实现 (2) 第2章总体方案设计 (4) 2.1 主控制系统CPU (4) 2.2 窗帘结构安装及电机选择 (6) 2.2.1 窗帘结构安装 (6) 2.2.2 步进电机选择 (6) 2.3 硬件总体方案 (7) 2.3.1方案设计说明 (8) 2.3.2方案选择说明 (8) 3.1 光电传感器信号采集模块设计 (10) 3.3 执行单元模块设计 (16) 第4章系统软件设计 (21) 4.1 程序流程 (21) 4.2 程序设计 (22) 5课程设计体会 (24) 参考文献 (25) 附录硬件电路图 (26)

基于单片机的智能窗帘控制系统总体设计方案

基于单片机的智能窗帘控制系统总体设计方案 智能窗帘控制系统总体设计方案是确定能够满足设计要求的总体方案的环节。本章从系统功能需求出发，规划并确定了系统的总体结构，并在此基础上考虑了系统的可扩展性及可实现性。 2.1 方案选取 单片机在各种电子产品中的应用已经越来越广泛，很多的电子产品利用单片机所取得的便利性得到了人们的好评，针对单片机控制的自动窗帘控制系统的智能化要求，实现其自动控制的方案有两种： 方案（一）基于温度检测以及声控检测器件的自动控制。方案（二）基于光照强度器件以及时钟模块的自动控制。这二个方案都是基于单片机控制的，采用步进电机控制以及液晶显示，不同的设计部分在于检测器件的选取上。 ：2.1方案（一）的系统框图如图 声控模块 键盘模块89C52

电源模块显示模块 温度模块 方案（一）系统框图2.1 图方案（一）与方案（二）的区别主要在于检测器件的应用，方案（一）采用温度采集和声音检测元件，通过设定的温度来控制窗帘的开闭，以减少光照对室内的温度影响，利用声音控制虽然方便性有所提高，但是其误差较大。方案（二）采用的时钟模块以及光照采集元件，通过设定光照值晚上关窗帘的功能，以实现白天开窗帘，来控制窗帘的开闭，利用设定的时间来控制窗帘的开闭，实用性更强。综合考虑。以上因素，系统设计采用方案（二）． 方案（二）的系统框图如图2.2： 时钟模块 键盘模块89C52 电源模块显示模块

光照检测 方案（二）系统框图图2.2 2.2 系统总体设计与工作原理 2.3智能窗帘控制系统的总体结构框图如图所示 光敏电A/转换电温度模 单片 步进电显示模 智能窗帘控制系统的总体结构框图2.3 图由光敏传感器来探测外界的光强，从传感器出来的信号转换器。转换后的信号由单片机控制电机，来实A/D输入到现电机的运行与停止。温度模块用来采集温度，并且将采集到的温度通过显示模块显示。显示部件用来显示电动窗帘控制器的各种状态信息。键盘是主要的输入设备，控制单片机[9]电源模块用来提

自动窗帘控制系统

摘要 一．电路组成 （1）光敏电路模块 由光敏和一个合适的电阻分压，然后进行采样并采用单片机技术控 制单片机正反转！ （2）电机驱动模块 直流电机和步进电机的区别：直流电机控制方法简单但不精准，步 进电机精准 （3）电源电路模块 二．程序设计(略) 三．系统功能描述 （1）光敏检测部分 （2）电机驱动部分 摘要 本系统以51单片机为核心器件。其主要模块有单片机控制系统，光敏检测模块，电机驱动模块，电源模块。利用光敏二极管检测光照强度的变化，利用光敏检测模块将电阻变化转化为电压变化，并将电压变化的信号送单片机，单片机通过电机驱动模块控制着电机的正反转实现窗帘的来回移动，并辅以温度检测模块来检测室温，构成一个多功能自动窗帘控制系统。其中,光敏控制模块由光敏二极管和NE555定时器构成，电机驱动模块采用DS2003实现电机的驱动，电源模块实现给整个系统供+5V的电源。经过程序编制，制作电路板和调试，基本达到了我们所期望的系统功能。

关键词：单片机（51）、光敏二极管、NE555、DS2003、稳压7805 一．电路组成 （1）光敏检测模块 1）光敏二极管的构成及原理： 与普通半导体二极管一样，在硅片上生长了一层SiO2保护层，它把PN结的边缘保护起来，从而提高了管子的稳定性，减少了暗电流。 光敏二极管与普通光敏二极管一样，它的PN结具有单向导电性，因此，光敏二极管工作时应加上反向电压，如图所示。当无光照时，电路中也有很小的反向饱和漏电流，一般为1 * 10-8 -- 1X10 -9A(称为暗电流)，此时相当于光敏二极管截止;当有光照射时，PN结附近受光子的轰击，半导体内被束缚的价电子吸收光子能量而被击发产生电子一空穴对O这些载流子的数目，对于多数载流子影响不大，但对P区和N区的少数载流子来说，则会使少数载流子的浓度大大提高，在反向电压作用下，反向饱和漏电流大大增加，形成光电流，该光电流随入射光强度的变化而相应变化。光电流通过负载RL时，在电阻两端将得到随人射光变化的电压信号。光敏二极管就是这

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案 随着人们生活水平的提高和科技的发展，家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。 家庭智能化即智能化家居 (Smart Home)，亦称数字家园(Digital Family )、家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home )、网络家居(Network Home )、智能屋(Wise House, WH)、智能建筑(Intelligent Building、等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台，兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分，一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。 1智能家居系统体系结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对 讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成，框图如图1所示。 图1智能家居系统结构框图 2系统主要模块设计 2.1照明及设备控制 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制和集成技术建立一个 由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统。系统中照明及设备控制可以通过智 能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式，分为主从机两大模块，当主机触 发后，通过CPU将信号发送，进行编码后通过总线传输到从模块，进行解码后通过CPU触 发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同，所以从机模块也可以进行相反操作控制主

智能家居控制系统课设

09计科软件课设 智能家居控制系统 组长：李龙高（起床模式） 刘晓录（灯光模式） 刘珊珊（报警模式） 芦於昆 (开关模式) 王东（监控模式） 2012/6/18

1引言 1.1编写目的 智能家居(SmartHome) 或称智能住宅,其最大的理想就是实现以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住境. 智能家居系统,利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统,有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全、有效.与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间;还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金. 智能家居能大大改变人们的生活方式、工作方式、并牵动房地产业、智能化装修、小区服务中心以及PC、传统家电企业等一大批产业. 智能家居是住宅智能化的核心,住宅智能化是智能家居的先导.住宅智能化是人类住宅的又一场新的革命. 如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题. 近年来,国际上许多大公司提出了相应的解决方案,但迄今为止,这一领域的国际标准尚未成熟,各国正努力研制适合于本国国情的智能家居系统。 1.2适用对象及范围 我们会有这样的疑问，普通百姓也能把家装修成智能化的吗？答案是当然没问题.我们在各种影视节目中或多或少的都能看见一些关于这方面的介绍，最多的就是电影里面，当然有的可能会有点夸张，但是当我们剔除其夸张的成分好就可以看到很多的东西就在我们的生活中，以下不是美国大片中的情景，不是未来的情景，而是就在我们身边。科技的发展使很多人的家,也能够拥有比而.盖次豪宅的部分智能功能. 多媒体布线、安全防盗报警、远程监控、远程控制、家电智能控制、灯光智能控制、可视门铃、指纹锁和密码锁、电动窗帘.. ... 智能家居系统是集现代家庭全方位信息收集、探测、传递以及多项智能控制功能于一体的综合控制系统，能够把家庭通讯、家电音响、综合布线、电视电话信息服务等与家居生活有关的子系统, 有机统一起来，在它的管理下，能够为业主提供安全、舒适、高效、便捷、个性、环保的居家环境 1.3设计依据 《需求调研报告》 GB/T19001—ISO9001 质量体系设计、开发、生产、安装和服务质量保证模式

智能窗帘控制系统的设计

智能窗帘控制系统的设计 【摘要】以AT89S52单片机为控制核心，以光敏电阻为传感器件，以步进电机为执行器件。通过单片机实现了半自动控制、自动控制、定时控制的相互转换，具有较强的实用价值。 【关键词】单片机；智能窗帘；控制；电机 1.引言 随着科技的不断进步，在以人为本的理念指导下，智能窗帘作为物联网智能家居的一环，向着人性化和舒适化为发展方向。本设计通过分析自动窗帘的现状和发展，采用步进电机为执行原件，以光敏电阻和雨滴传感器作为传感原件，AT89S52单片机作为控制芯片，辅助键盘和显示，实现自动窗帘的多项智能项目。 2.系统总体构成 总体硬件包括：单片机及其外围电路、信号采集电路、检测电路、键盘与显示电路以及步进电机控制电路等模块。单片机外围电路提供各种模块所需的5V 电源和时钟模块；信号检测后是模拟信号，经过比较器比较后输出数字信号给单片机进行控制。 3.系统硬件组成与实现设计 选用89S52为主控芯片，通过其灵活的输入/输出口设置，由光敏与雨滴传感器检测外界的环境参数，经放大、滤波调理后输入到A/D转换器，并通过采样保持电路，确保转换结果的正确性。键盘模块主要作用是通过按键向单片机输入指令，控制步进电机的正反转动方向，从而控制窗帘的开与关。液晶显示模块主要用来显示智能窗帘控制系统的各种状态信息。系统硬件组成图如图1所示。 3.1 步进电机模块 步进电机作为执行原件是机电一体化的关键产品之一，本设计采用的步进电机是混合式步进电机。步进电机28BYJ-48型四相八拍电机，电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动[1]。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或者两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。步进电机控制系统电路如图2所示。 3.2 时钟电路模块 本设计需要窗帘在给定的时间自动的开和关，所以需要用到定时器，而为了保证单片机与外界时钟一致，要用到一个实时时钟电路。这里实用的是DS1302

智能窗帘控制系统设计_毕业设计论文

河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文） 题目智能窗帘系统控制 班级＿机电 1001

摘要 随着科技的发展，智能家居已逐渐进入人们的生活中。市场对于红外遥控控制系统的需求也越来越大。高精度、多功能、低功耗，是现代科技的主导方向。因此，单片机在电子产品的应用已经越来越广泛，在很多电子产品中都用到了红外控制。本设计介绍给予AT89C51单片机控制的智能窗帘系统，它采用了红外遥控技术，实现室内任何地方，只要轻按遥控器，窗帘就会随心所欲的打开或关闭。为了使窗帘更加智能化，在设计中还加入光控和自动定时控制，可以根据光强或用户定时，开启或关闭窗帘，让该设计更加人性化。 关键字：智能窗帘、光控、单片机

目录 第一章绪论 (1) 1.1 窗帘红外遥控设计目的 (1) 1.2智能窗帘概述及发展 (1) 第二章设计思路 (2) 2.1主要任务 (2) 2.2 工作原理 (2) 2.3实现功能 (2) 第三章设计方案 (3) 3.1红外遥控的基本原理 (3) 3.2 系统总体结构规划 (3) 第四章硬件设计 (5) 4.1 89C51单片机及相关电路 (5) 4.2晶振电路 (5) 4.3复位电路 (6) 4.4时钟电路 (7) 4.5电源电路 (8) 4.6 步进电机控制系统电路 (9) 4.7 键盘/显示接口电路 (10) 4.8 传感器 (12) 4.9 放大滤波电路 (14) 4．10 A/D转换 (15) 第五章系统软件设计 (17) 5.1 主程序软件设计 (17) 5.2 光控电机程序设计 (18) 5.3 LCD1602显示程序设计 (18) 5.4 DS1302程序设计 (19) 5.5 键盘程序设计 (21) 5.6光照采集程序设计 (21) 5.7 DS18B20程序设计 (22) 总结与展望 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25)

智能家居控制系统设计

智能生活智慧人生智能家居控制系统解决方案 广东领航者科技有限公司

一、概述 本方案设计采用witlife智能家居控制系统。 维德莱夫品牌源自澳大利亚，始创于1989年， Witlife维德莱夫—智能生活·智慧人生，系智能化酒店，智能化家居的领航者，在大洋洲和大中华地区设有研发和业务机构。在全球40多个国家和地区设有经销商和代表处。为智能化生活的进一步发展奠定了厚实的基础，为智能化领航起到了决定性作用。公司自创立以来始终不变的核心理念：为智能生活，提供人性化、专业化的全程智能服务，实现超乎客户满意的惊喜。 Witlife维德莱夫大中华地区总部成立于2010年，Wit life维德莱夫是一家专业从事家庭智能化控制产品与解决方案的研发、生产、销售和服务的全球知名企业，是全球知名的智能家居公司。 Witlife维德莱夫智能家居系统，是采用自动化控制系统、计算机网络系统、网络通讯技术、无线射频(RF)技术于一体的智能控制系统。具有实时显示、即时控制、预设控制、远程控制等功能，可以用家用电脑、手机、平板电脑、RF遥控器、触控面板等多种方式进行控制。通过网络可以完全掌控家庭、酒店所有的灯光、空调、电视、音响、热水器、饮水机、电饭煲、房门、窗帘、供养、浇花等。 Witlife维德莱夫，智能生活，智慧人生，一切尽在掌握之中。 推出的世界上最先进的网络家居控制系统，广泛应用于现代住宅中的安防监控、灯光窗帘、温度湿度、音乐影院等智能控制，并能无

缝接入小区网络对讲、家庭物联网。 二、网络家居控制系统的设计标准 本设计方案主要参照以下设计标准： 1、JGJ/T16-92 （民用建筑电气设计规范） 2、EN50090 （欧洲电工标准） 三、智能家居系统结构原理 智能家居控制系统采用目前最先进的网络架构，分散控制各个子系统，最适合现代家居的应用，其结构如下： 智能家居控制系统结构 智能家居控制系统的基本构成是网络点，网络点通过网络线接入路由器构成的家庭局域网。可以高速双向传输控制、信息、视频、音频等。 由上图可看出，智能家居控制系统平台能够搭载各种控制子系统，除了继电器控制信号，它能控制任何控制协议，传输任何音频、视频、信息数据，并能双向反馈。 智能家居控制系统具有： ?居家安防控制 ?居家监控系统 ?灯光智能控制

自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计 自动窗帘控制系统设计 摘要：介绍了一款多功能窗帘控制系统。该系统采用AT89S52单片机的最小系统 设计，可以使用红外遥控器进行远程手动控制，也可以输入时间进行时间控制，还可以根据室外环境亮度实现窗帘的自动控制。为智能家居的实现提供了依据，具有良好的发 展前景和应用价值。关键词：AT89S52；红外遥控器；自动窗帘；直流电动机 随着高新技术及电子器件的发展，光控、温控及遥控窗帘应运而生，给人们的生活带来了很多方便。同时，也为人们的生活环境以及智能家居的实现提供了依据，为此， 研究与设计智能窗帘控制系统具有深远的现实意义。1系统总体设计与工作原理本系统由单片机、红外接收、光敏测光、电机驱动、数码管显示以及鸣响提示模块组成。主要应用模块的选择包括电动机驱动模块的、PWM调速方式、PWM调脉宽方式、PWM 软件实现方式的选择。其中，电机驱动模块的选择采用由达林顿管组成的H型PWM电路；PWM调速工作方式采用单极性工作制；PWM调脉宽方式选择采用定频调宽方式；PWM软件实现方式采用软件延时方式。智能窗帘设计所需的关键芯片及器件有：单片机AT89S52、直流电动机、三相稳压器78L05、储存芯片CAT24WC02以及光耦4N25。系统总体框图。 该窗帘控制系统采用AT89S52单片机的最小系统设计，可以实现使用红外遥控器 进行远程手动开、手动关和手动停控制，数码管显示窗帘的开、关，可以通过自行设定相应的数字表示；也可以按事先输入的开启时间和关闭时间进行时间控制，数码管显示当时的小时和分钟时间，但只能顺序显示，显示一遍后，略等片刻，再显示下一遍时间；还可以根据室外环境亮度实现光控，即窗帘的自动控制，由驱动数码管显示出当时的状 态。红外窗帘遥控控制器通电默认当时时间是8点钟。在3种工作方式下，数码管均按时分法显示时间、工作方式和工作状态。每一组数据由5个数字组成，前4个数字顺序显示时十位、时个位、分十位、分个位，第5个数字包含工作方式和工作状态：显示“一”(1横)表示手动方式；“二”(2横)表示半手动方式；“三”(3横)表示光控方式；不显示横则表示时控方式。左上角的“

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计 摘要 “智能家居控制系统”是以单片机为控制核心，通过红外遥控模块遥控单片机实现室温实时测量、时间日期显示、以及控制家庭用电器开关通断来实现家用电器自动控制的功能。其中温度测量是通过DS18B20芯片实现，日期时间是通过DS1302实现，家用电器开关通断是通过继电器实现，各项数据通过LCD1602液晶显示屏显示。该系统可以远程方便地控制家用电器的工作状况，既可以提升家居安全性、便利性、舒适性，又能实现环保节能的居住环境。是未来家电控制发展的主要趋势。 本文首先针对课题背景设计了一套总体的系统框图与方案，然后根据系统框图将系统分为控制、红外、时钟、温度、继电器和显示六个模块。分别针对后五个模块进行电路介绍、原理分析及软件设计，并用控制模块将这五个模块整理、整合到一个系统中成为最终的智能家居控制系统。本课题借助Proteus软件进行电路仿真，Keil软件进行程序设计编译，使用STC-ISP软件将程序烧录至单片机中，最终成果是使用MX-51开发板，外加SRD-05VDC型号继电器实现的。 最终成果现象为开机后液晶显示屏上显示当前日期、时间、环境温度以及当前工作的继电器编号，遥控器按“1”、“2”、“3”键分别控制继电器1、2、3的通断，按奇数次为通电，按偶数次为断电，继电器之间工作独立。 关键词：STC89C52单片机；继电器；DS18B20；DS1302；红外模块；LCD1602

Abstract The kernel control of IHCS(Intelligent Home Control System) is STC89C52. It can measure the current temperature, calculate Date and Time, control electrical components’switching to realize long-distance dominating the electrical components by using the infrared module controlling the STC89C52. Current temperature measuring is realized by DS18B20, while date and time displaying is realized by DS1302. Electrical components’ switching is decided by electromagnetic relay, when all of the information and data is displayed by LCD1602. The system may have a long-distance control of electrical components. It not only will improve the safety, convenience, comfort of our living condition, but also can it save the energy to be an environmental friendly living style. It is the main tendency of the future electricity control. It was firstly introduced in this essay that the IHCS block diagram and program. It dividing the system into controlling module, infrared, timing, temperature, electromagnetic relay and display module. And introducing the circuit, analyzing the theory, designing the software of them except controlling module one by one. After that, controlling module connects this five modules into a system, then births the IHCS. In this essay, it project background of the production and the concept and sense of IHCS. In the essay, it is simulated by Proteus, the program is designed by using Keil, the last but not the least is that it downloads the software by STC-ISP into MX-51development board and debugs. The final result is when it is starting up, the LCD1602 displays the current time date, time, environment temperature and the current working electromagnetic relays’number. The remote control button ’1’,’2’,’3’separately controls number’1’,’2’,’3’electromagnetic relay. When pushing odd times, the electromagnetic relay connects, when pushing even times, the electromagnetic relay breaks. Different electromagnetic relays work separately. The key words:STC89C52 singlechip; Electromagnetic relay;DS18B20；DS1302；analyze module；LCD1602