基于单片机的智能遥控窗帘设计【文献综述】
基于单片机的智能遥控窗帘设计【文献综述】

毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的智能遥控窗帘设计一、前言部分随着现代控制技术的快速发展和传统工业改造的逐步实现,智能系统已经应用于我们生活工作的各个领域。
其中包括环境照明系统,家庭影院影音系统,安防监控系统,公共广播/背景音乐系统,会议系统,空调系统等一系列日常生活中的智能系统已经进入我们的视线。
这些智能系统的飞速发展,标志着人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈,而窗帘作为每个家庭的家居必须用品,自然也需要满足人们对更舒适性、更智能化的需求。
窗帘的基本作用无非是保护业主的个人隐私、遮阳挡尘以及装饰房间,但传统的窗帘必须由人手动拉动,特别是别墅或复式房的落地窗帘,往往笨重宽大,需要很大的力量才能开关窗帘,很不方便。
于是各种智能窗帘系统在最近几年得到迅速发展,它可以广泛应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等场所,只要轻按一下开关,窗帘就能自动开合,非常方便。
目前市场上出现的智能遥控窗帘设计,大部分能够根据使用者的要求进行一定的智能调节。
这其中又分为遥控控制和自动控制这两种模式。
现代人所需要的智能遥控窗帘系统,它要求安装简单方便,可维护性好,性价比高。
除了能应用于酒店、智能大厦、高级公寓、别墅等各个场所外,还需要应用于普通家庭、商务楼层等场所,并实现窗帘的自动开关,远程控制等高级控制功能,真正让窗帘与居室的表现力息息相关,在家居软装饰设计中恰到好处,成为现代家居的一道亮丽风景线[1]。
无线遥控系统一般由两部分组成,其中包括手持端发射器和控制端接收器。
手持端通过按键操作发射操作人员所发出的指令,经过并行、串行变换、信号程序控制、纠错信号等处理形成数字码,经过载波调制后用无线电波发射出去。
控制端接收由发射器发出的电波,读取发射器发出的载波信号并解调译码为代表操纵内容的数字信号,经过驱动放大等处理后发出继电器控制信号[2]。
近年来nRF24L01无线模块被普遍应用与各个无线遥控系统中,它是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz~2.5 GHz ISM频段。
基于单片机的智能窗帘控制系统设计毕业论文单片机电火花控制系统毕业论文

基于单片机的智能窗帘控制系统设计毕业论文单片机电火花控制系统毕业论文基于单片机的智能窗帘控制系统设计摘要在现代的社会中,人们对生活环境很重视,智能家居对人们的生活产生了极其重要的影响。
本文将研究一种基于单片机的智能窗帘控制系统。
在此设计系统中,以STC89C52单片机作为电路的主控部分,语音识别芯片和光敏电阻作为信号输入部分,加以按键控制和液晶显示,从而实现电动窗帘的智能控制。
硬电路是由语音识别模块、按键模块、系统总控制模块、光控模块、步进电机驱动模块和液晶显示模块等相关电路组成。
通过软调试实现窗帘的手动控制、半自动控制、自动控制等功能。
最后经过硬和软的整体联调实现了语音控制、手动控制、光照控制窗帘的开关等基本功能。
从而使窗帘达到智能的效果,在市场上有较好的应用前景。
关键词智能窗帘,步进电机,单片机STC89C52,语音识别Design of control system for intelligent curtain based on MCU Abstract In modern society, people"s living environment is very important, smart home for people"s lives have a very important impact.Thispaper will research a kind of intelligent curtain control system based on single chip microputer.In this design system, STC89C52 microcontroller as the master control part of the circuit, speech recognitionchip and photosensitive resistance as a signal input part, be keyboard control and LCD display, in order to achieve intelligent control electric curtain.Hardwarecircuit is made up of the speech recognition module, keys module, system control module, optical module, stepper motor driver module and LCD modulecircuit.Throughthe software to realize the curtain of the manual control, semi-automatic control, automatic control and other functions.Atlast, the basic functions of voice control, manual control, light control curtain switch and other basic functions are realized through the whole bination of hardware and software.Sothat the curtain achieved the effect of intelligence, has good application prospect in the market.Keywords intelligent curtain,stepping motor,MCU STC89C52,speech recognition 目录摘要 I Abstract II 前言 31课题研究的背景及意义 32课题研究的内容及章节安排 3 3课题难点 4 4课题的设计任务和要求 4 5本章小结 4 第一章方案论证及总体设计 51.1光电传感器的方案选择和论证 51.2按键模块的方案选择 51.3语音识别模块的选择方案 51.4显示模块的选择方案和论证 61.5步进电机驱动芯片的选取 61.6系统的各部分功能实现 61.7系统的总体设计思路 71.8本章小结 7 第二章系统硬设计 82.1主控模块及相关电路 82.1.1 STC89C52单片机的介绍 82.1.2晶振电路 92.1.3复位电路102.1.4 电源电路102.2按键模块112.3光控模块112.4语音识别模块122.5步进电机驱动模块132.6显示模块142.7本章小结14 第三章系统软设计15 3.1软设计总体说明15 3.2按键程序设计16 3.3光控模块程序17 3.4语音识别模块程序18 3.5步进电机驱动软设计19 3.6显示模块程序20 3.7本章小结21 第四章调试与仿真22 4.1 Proteus软概述22 4.2智能窗帘控制系统PROTEUS仿真22 4.3调试的注意事项23 4.4系统联调23 结束语27 附录28 附录1:电路原理图及实物图28 附录2:源程序29 附录3:元器清单 39 参考文献(References)40前言1课题研究的背景及意义科学技术的不断创新和提高,电子产品的种类越来越丰富且发展速度也非常惊人。
基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现毕业论文

毕业设计(论文)题目:基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现系部:信息系专业:电子信息学号:*********学生姓名:212121221导师姓名:121212122导师职称:121212121二○一三年十二月基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现摘要:随着现代电子技术和自动化技术的快速发展,人们越来越向往便捷,轻松的生活方式,人们对生活质量的要求越来越高。
家用电器产品也在不断的更新换代。
从始初的晶体管、到电子管;由模拟到数字;由分立元件到集成电路;从普通向高性能、多功能型;由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。
这次的毕业设计智能窗帘控制系统的设计与实现是在这个的理念上设计的,本系统主要的模块有单片机驱动模块,电机驱动模块,光敏检测模块,无线收发模块和LED 信号显示模块。
本系统分为两种模式,在智能模式下利用光敏电阻检测光照强度的变化,通过单片机驱动电机驱动模块中的电机的正反转实现窗帘的来回移动。
在手动模式下,利用遥控器中的无线发送模块发送信号,再通过单片机驱动电机。
本文设计中的智能遥控窗帘因为操作简单,功能实用和结构简单,所以它基本满足人们对窗帘的智能化的基本需求,也因为前景广泛而有研究的价值。
关键字:51单片机,智能,无线遥控,直流电机目录引言 (4)一、绪论 (4)1.1问题的提出 (4)1.2国外最新的研究成果 (5)1.2.1光控帘 (5)1.2.2隔音帘 (5)1.2.3节能帘 (5)1.2.4隐身帘 (5)1.2.5日能帘 (5)二、核心芯片和器件介绍 (6)2.1DC电源插口介绍 (6)2.2AT89S52单片机 (6)2. 2.1单片机特点和特性 (7)2.2.2单片机的引脚功能 (8)2.3SC2262编码解码芯片 (10)1.3.1SC2262的特点 (10)2.3.2 SC2262的应用范围 (11)2.3.3 SC2262的引脚和说明 (11)2.3.4 SC2262的功能描述 (12)2.3.5 SC2262的工作流程图 (12)2.4SC2272编码解码芯片 (12)2.4.1 SC2272的特点 (13)2.4.2 SC2272的应用范围 (13)2.4.3 SC2272的引脚和说明 (13)2.4.4 SC2272的功能描述 (14)2.4.5 SC2272的工作流程图 (14)2.5315M发射和接受模块 (15)2.5.1315M发射和接受模块应用范围 (16)2.5.2 315M无线发射模块介绍 (16)2.5.3 315M无线接收模块介绍 (16)三、硬件电路的设计 (17)3.1电源和单片机控制部分 (17)3.2继电器控制直流电机部分 (18)3.4光敏识别部分 (19)3.5无线接收和发射部分 (20)四、调试和实现设计 (21)五、软件和程序调试 (22)5.1工作流程图: (22)5.2管脚定义 (22)5.3主函数 (23)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录一:硬件图正反照 (27)附录二:电路原理图和PCB图 (28)附录三:电路仿真图 (29)附录四:C语言程序 (30)引言人民生活水平的不断提高,人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈,窗帘作为每个家庭的家居必须用品,自然也需要满足人们更舒适性的需求。
基于单片机的智能窗帘系统设计

基于单片机的智能窗帘系统设计【摘要】本文介绍了基于单片机的智能窗帘系统设计。
在首先对背景进行了介绍,指出了智能家居在现代生活中的重要性。
然后提出了智能窗帘系统的设计问题,探讨了如何利用单片机技术实现智能控制。
研究意义部分强调了智能窗帘系统在节能、舒适性和便利性方面的重要作用。
在详细介绍了系统架构设计、硬件设计和软件设计,阐述了单片机在系统中扮演的关键角色。
然后描述了智能窗帘系统的各项功能实现,包括远程控制、定时设置等。
最后通过实验验证了系统的可靠性和稳定性。
结论部分总结了本文研究的成果,展望了未来智能家居技术的发展方向,并探讨了智能窗帘系统在日常生活中的实际应用前景。
通过本文的研究,可以为智能家居领域的进一步发展提供参考和借鉴。
【关键词】单片机、智能窗帘、系统设计、硬件设计、软件设计、功能实现、实验验证、成果总结、展望未来、技术应用1. 引言1.1 背景介绍在当今社会,随着智能家居的兴起,智能窗帘系统作为其中的重要组成部分,受到了越来越多人的关注和青睐。
传统的窗帘需要手动操作,不仅繁琐而且不方便,而智能窗帘系统的出现,可以实现远程控制、定时开关,智能感应等功能,为人们的生活带来更加便利和舒适的体验。
随着科技的不断进步和单片机技术的不断成熟,基于单片机的智能窗帘系统设计逐渐成为研究的热点。
通过使用单片机可以实现对窗帘的智能控制,让用户可以通过手机App或者语音助手实现对窗帘的远程控制,实现自动化智能管理。
本文将基于单片机技术设计一套智能窗帘系统,旨在提高人们对窗帘的使用体验,增加生活的便利性和舒适性。
通过对系统架构设计、硬件设计、软件设计、功能实现和实验验证等方面的研究,探讨如何实现智能窗帘系统的智能化和人性化,为智能家居的发展提供新的解决方案。
1.2 问题提出在现代生活中,窗帘作为家居装饰的重要组成部分,不仅具有遮光、隔热、隔音等功能,还能起到保护隐私的作用。
传统的窗帘需要手动操作,存在操作不便、时间耗费等问题。
基于单片机的智能窗帘控制系统的设计绪论

基于单片机的智能窗帘控制系统的设计绪论1.1 研究的目的及意义21世纪是科技飞速发展的时代,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,生活现代化得以实现,居住环境向舒适化,安全化发展,智能家居也随之应运而生。
由于我国的科技刚刚发展起来,各种科技产品还明显的落后于发达国家,人民的生活也刚刚开始富裕起来,许多智能系统也刚刚在我国兴起。
但是,发展前景却广阔。
这种系统可以为我们营造出高效、舒适、便捷的居住环境。
并且它可以牵动一大批产业[1]。
如此广泛的应用,他的前景也必将非常广阔。
随着科学技术的飞速发展,人们的生活观念也在渐渐的发生转变。
各种家电也在发生着变化。
由于单片机技术和计算机技术的的不断成熟,家电越来越智能化。
窗帘也不例外,在欧美等发达国家,智能窗帘系统已广泛应用。
智能窗帘在国内算是高端前沿产业,市场广阔,有推广和应用的意义,在发达的欧美市场智能窗帘已经并不新鲜,已经广泛运用于平常百姓家中,所以有必要在国内推广。
随着现代社会的高速发展,人们对室内设计智能化的要求也越来越高,相对于传统的窗帘,智能窗帘更能满足人们对于生活品质的追求[2]。
在一年四季中,随着不同的季节、气候,人们对于窗帘打开与闭合的需求是不同的;在每一天中,随着天气的变化及时间段的不同,人们对于窗帘打开与闭合的需求也是不一致的。
这也就为智能窗帘系统的研发提供了市场价值[3]。
随着信息、自动化和通信等技术的不断进步,智能窗帘控制系统在家居、大型会议室等领域得到了广泛的使用,最大限度地满足人们对窗帘开度的各种需求。
尤其在智能家居领域克服传统的窗帘的许多缺点,为人们提供了更方便、快捷、舒适安全的生活环境,提供了人类的生活质量[4]。
智能窗帘控制系统的控制方式大体上有三种:光控,时控,遥控。
遥控属于半自动类;而光控属于全自动式,但因光敏器件的灵敏度,以及不同季节的光照度的不同,以及人们对于窗帘开闭在时间上的要求不同,而难以实施和普及。
基于单片机的智能窗帘系统设计

基于单片机的智能窗帘系统设计1. 引言1.1 研究背景随着科技的不断发展,智能家居系统已经成为了人们生活中的一部分。
智能窗帘系统作为智能家居系统中的一种重要组成部分,具有自动开关、遥控操作等功能,极大地方便了人们的生活。
传统的窗帘控制方式通常需要人工操作,不仅费时费力,而且不够智能化。
基于单片机的智能窗帘系统的设计与研究具有非常重要的意义。
通过引入单片机技术,智能窗帘系统可以实现更加智能化的控制方式,比如可以根据时间、光线、温度等参数自动调节窗帘的开合程度,实现智能化的控制。
基于单片机的智能窗帘系统还可以通过手机App等远程控制方式,实现更加方便的操作体验。
本文旨在设计并实现一种基于单片机的智能窗帘系统,探讨其系统架构设计、硬件设计、软件设计、通信协议设计等关键技术,并对实验结果进行分析,最终总结设计的优缺点,展望未来的研究方向,为智能家居系统的发展贡献一份力量。
1.2 研究意义智能窗帘系统的设计与研究在当今智能家居领域具有重要的意义。
智能窗帘系统的推出能够提高家居生活的便利性和舒适性,用户可以通过智能手机或语音控制设备来轻松操作窗帘开合,避免了传统手动操作带来的不便和繁琐。
智能窗帘系统可以有效节约能源,通过预设定的时间或光线感应等功能,可以根据用户需求自动开合窗帘,有效利用自然光线,降低能耗,提高能源利用效率。
智能窗帘系统还可以与其他智能家居设备联动,实现更智能化、自动化的家居生活体验,如与智能灯具、空调等设备配合,共同构建智能家居生态系统。
研究智能窗帘系统具有明显的社会和经济意义,有利于推动智能家居技术的发展和普及,提高生活质量,推动节能减排,促进智能家居产业的发展。
1.3 研究目的研究目的:本文旨在设计基于单片机的智能窗帘系统,通过结合单片机的控制能力和传感器技术,实现对窗帘的自动控制和智能化管理。
具体目的包括:提高窗帘的开启和关闭效率,使其能够根据用户需求和环境变化自动调整;增强窗帘的安全性,减少因操作不当而导致的意外事故发生;提升窗帘的舒适性和便利性,让用户能够通过智能手机或语音控制实现远程操作;探索窗帘系统的智能化发展方向,为未来智能家居技术的应用提供参考。
基于51单片机的智能窗帘设计

目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1 绪论 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 系统的基本功能 (4)2.2 系统的基本组成 (4)2.3 芯片介绍 (5)2.3.1 STC89C51芯片介绍 (5)2.3.2 SC2262/2272芯片介绍 (6)3 系统硬件模块组成 (7)3.1 基本控制系统 (7)3.1.1 时钟模块 (7)3.1.2 复位电路 (7)3.1.3 电源模块 (8)3.2 电机驱动模块 (8)3.3 光敏检测模块 (8)3.4 手动无线遥控模块 (10)4 软件设计 (12)4.1 模块化程序逻辑原理图 (12)4.2 模块程序设计 (12)4.2.1 直流步进电机程序设计 (12)4.2.2 无线发射和接收模块程序设计 (13)5 软件仿真 (14)6 硬件调试 (14)7 总结 (15)8 致谢 (16)参考文献 (16)附录 (17)基于51单片机的智能窗帘设计摘要:本论文设计的是智能控制窗帘的系统,由基于单片机结构和STC89C51单片机系统、以及较为成熟的电机驱动模块、较为先进的光敏检测模块、稳定的电源模块等组成。
基本的系统原理是在智能调控的模式下,光敏检测模块中的光敏电阻遭遇到外界光强的变化,在自身电阻因为光强的变化发生改变后,引起系统电压的变化,并且在电压大小发生改变后迅速将将信号的变化反馈给单片机结构,然后在电机接收到一系列因为光强变化而传递给单片机结构的信号后,经过电机驱动控制模块的指令来进行电机的启动和运作,然后表现为使得窗帘智能打开和智能关闭。
这样就可以实现对于窗帘的智能操控和手动操控这两种控制功能的运作,构成多功能自动窗帘控制系统,使得本设计更加智能化和人性化。
关键词:单片机;红外遥控;智能家居The intelligent curtain design based on 51MCUAbstract:The design of this paper is an intelligent control curtain system, based on the structure of the single-chip microcomputer and STC89C51 single-chip microcomputer system, as well as the more mature motor drive module, more advanced photosensitive detection module, stable power supply module and other components. Is the basic principle of system in intelligent control mode, the photosensitive detection module of photosensitive resistance encountered outside the change of light intensity, resistance because of the change of light intensity change in itself, cause the change of system voltage, and rapidly after will change in the size of the voltage to the change of the feedback signal to microcontroller structure, and then receives a series because of the light intensity changes in motor and passed to the single chip microcomputer after the structure of the signal, through the motor drive control module instruction for motor starting and operation, and then show the closed curtains intelligent open and intelligent. This can realize the intelligent control of the curtain and manual control of the operation of the two control functions, constitute a multi-functional automatic curtain control system, making the design more intelligent and humanized.Key words:STC89C51SCM;Infrared remote control;Smart home1 绪论新世纪是信息时代,各行各业基于信息技术,推出了各自的智能产品,例如智能家居,智能办公、智能驾驶等,这些智能产品都和当今的互联网技术以及控制系统紧密相连。
基于单片机的智能窗帘设计--论文

基于单片机的智能窗帘设计--论文编号:审定成绩:毕业设计(论文)中文题目基于单片机的智能窗帘设计英文题目Design of smart curtains based onMicrocontrollers学院名称自动化学院学生姓名专业智能电网班级学号指导教师答辩组负责人年月教务处制学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重承诺:我向学院呈交的论文《基于单片机的智能窗帘设计》,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并致谢。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
年级专业班级承诺人签名年月日摘要随着科技的飞速发展,人们对于现在的生活水平,空气环境,居住质量的要求越来越高。
所以智能家居系统慢慢地步入了我们的视线,它主要就是为我们的生活提供便捷,实现我们理念中的科技家、智慧家、绿色家。
而智能窗帘做为智能家居中的一个模块,它的发展潜能也是无可限量的。
在硬件设计部分,我将STC89C52做为设计的核心,我先概述了单片机的运行特征和主要引脚的使用,首先介绍了有关晶振电路,复位电路的作用和连接图,再介绍了时钟DS1302的特点进行概述,对它的整体排布和连接图进行介绍,再介绍了步进电路的工作原理和工作参数以及它的结构图,然后介绍了LCD1602显示器的各种功能和特性,最后介绍了传感器TSL2561的工作原理以及与单片机的连接。
在软件设计部分,我先对我主程序模块的设计的操作流程图进行介绍,然后叙述了我自己设计理念,再介绍了步进电机模块、按键模块、手动控制模块、定时控制模块、光感控制模块的操作流程。
最后通过调试,成功实现了本次毕业设计的手动控制、定时控制、光感强度控制窗帘开闭的功能。
关键词:智能家居,智能窗帘,DS1302,LCD1602,TSL2561AbstractWith the rapid development of science and technology, people's demand for the living standard, air environment and quality of living is getting higher and higher. So smart home system slowly stepped into our line of sight, it is mainly to provide convenience to our life, achieve our philosophy of science and technology, intelligent home, green home. And the intelligent curtain is a module in the intelligent household, its development potential also is unlimitable.In the hardware design part, I chose STC89C52 as the main chip of this design. I first introduced the characteristics of theSCM STC89C52 and the function of the pin, then introduced the crystal oscillator circuit, the role of the reset circuit and connection diagram,then introduces the characteristics of DS1302 clock are summarized, the overall arrangement of it and the connection graph are introduced, then introduced the stepper circuit working principle and parameters and its structure diagram, and then introduces the functions and characteristics of LCD1602 display, finally introduces the connection principle of sensor TSL2561 and microcontroller.In the part of software design, operation flow chart of the main program module I I design are introduced, and then describes my own design concept, then introduces the stepper motor module, key module, manual control module, timing control module, light control module operating procedures.Finally, through debugging, the graduation design of manual control, timing control, light intensity control, curtain opening and closing function.Keywords: smart home,intelligent curtain, DS1302, LCD1602, TSL2561目录目录第1章引言 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.1 国内研究现状 (2)1.3 主要内容和工作安排 (2)1.4 本章小结 (3)第2章总体方案的设计 (4)2.1 系统的总体设计规划图 (4)2.2 设计的基本内容 (4)2.3 设计实现的功能 (5)2.4 本章小结 (5)第3章系统硬件部分设计 (6)3.1 STC89C52单片机 (6)3.1.1 单片机的概述 (6)3.1.2 ST89C52的引脚功能 (6) 3.2 晶振电路 (7)3.2.1 概述 (7)3.2.2 电路图 (8)3.3复位电路 (8)3.3.1 作用 (8)3.3.2电路图 (9)3.4时钟DS1302 (9)3.4.1 概述 (9)3.4.2 时钟管脚功能 (10)3.4.3 时钟管脚描述 (10)3.4.4 时钟电路图 (11)3.5步进电机 (11)3.5.1 步进电机的结构示意图 (11) 3.5.2 步进电机的工作参数 (12) 3.5.3 步进电机工作原理 (12)3.5.4 步进电机与单片机的连接 (13) 3.6 LCD1602显示器 (14)3.6.1 概述 (14)3.6.2 引脚的功能 (14)3.6.3 显示器与单片机的连接 (15) 3.7 TSL2561光感传感器 (15)3.7.1 概述 (15)3.7.2 工作原理 (16)3.7.3 电路图 (16)3.8 硬件总体设计 (16)重庆邮电大学本科毕业设计(论文)3.9 本章总结 (17)第4章系统软件部分设计 (18)4.1 主程序模块的设计 (18)4.2 步进电机模块的设计 (19)4.3 按键模块设计 (19)4.4 手动控制模块 (20)4.5 定时控制模块 (21)4.6 光强控制模块 (22)4.7 本章小结 (23)第5章集成测试 (24)5.1 调试步骤 (24)5.2 实物调试 (24)5.3 本章小结 (25)总结与展望 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录............................................... 错误!未定义书签。
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毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的智能遥控窗帘设计一、前言部分随着现代控制技术的快速发展和传统工业改造的逐步实现,智能系统已经应用于我们生活工作的各个领域。
其中包括环境照明系统,家庭影院影音系统,安防监控系统,公共广播/背景音乐系统,会议系统,空调系统等一系列日常生活中的智能系统已经进入我们的视线。
这些智能系统的飞速发展,标志着人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈,而窗帘作为每个家庭的家居必须用品,自然也需要满足人们对更舒适性、更智能化的需求。
窗帘的基本作用无非是保护业主的个人隐私、遮阳挡尘以及装饰房间,但传统的窗帘必须由人手动拉动,特别是别墅或复式房的落地窗帘,往往笨重宽大,需要很大的力量才能开关窗帘,很不方便。
于是各种智能窗帘系统在最近几年得到迅速发展,它可以广泛应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等场所,只要轻按一下开关,窗帘就能自动开合,非常方便。
目前市场上出现的智能遥控窗帘设计,大部分能够根据使用者的要求进行一定的智能调节。
这其中又分为遥控控制和自动控制这两种模式。
现代人所需要的智能遥控窗帘系统,它要求安装简单方便,可维护性好,性价比高。
除了能应用于酒店、智能大厦、高级公寓、别墅等各个场所外,还需要应用于普通家庭、商务楼层等场所,并实现窗帘的自动开关,远程控制等高级控制功能,真正让窗帘与居室的表现力息息相关,在家居软装饰设计中恰到好处,成为现代家居的一道亮丽风景线[1]。
无线遥控系统一般由两部分组成,其中包括手持端发射器和控制端接收器。
手持端通过按键操作发射操作人员所发出的指令,经过并行、串行变换、信号程序控制、纠错信号等处理形成数字码,经过载波调制后用无线电波发射出去。
控制端接收由发射器发出的电波,读取发射器发出的载波信号并解调译码为代表操纵内容的数字信号,经过驱动放大等处理后发出继电器控制信号[2]。
近年来nRF24L01无线模块被普遍应用与各个无线遥控系统中,它是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz~2.5 GHz ISM频段。
内置功率放大器、晶体振荡器、频率合成器、调制器等功能模块,并且融合了增强型ShockBurst技术,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。
光电传感器则是采用光电元件作为检测元件的传感器。
它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号[3],由此可以实现智能系统随环境光的变化而进行开关。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电传感器在检测和控制中应用非常广泛。
咨询公司INTECHNOCONSULTING 的传感器市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,今后将逐年大幅增加。
调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。
近观未来传感器的发展趋势,光电传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。
由此可见,基于无线模块和传感器的智能设备将在市场上越来越普及,包括智能窗帘在内,其市场竞争也将越来越激烈。
二、主题部分现代通信技术,计算机网络技术以及现场总线控制技术的飞速发展,使数字化、信息化、网络化正日益融入人们的生活之中。
人们在生活水平和居住条件得到不断提升与改善的基础上,对生活质量提也出了更高的要求,智能住宅小区就是在这一背景下产生的,而且其需求日益增长,智能化的内容也不断有新的概念融入。
根据一项调查表明:41.7%的普通市民,74.2%网上一族认为在5年之内,我国智能化住宅将成为住宅市场的主流。
而作为住宅小区智能化系统中的其中一环,智能窗帘控制系统也在飞速发展。
目前智能窗帘在国内外均有出现,在2011年北京建筑智能化展中,智能窗帘及遮阳系统已经作为一个独立的系列崭露头角。
它具有适用性、安全性、兼容性、智能化等特点,最近几年智能遥控窗帘被广泛应用于高级智能公寓和私人别墅。
而随着科技的进步,近年又来出现了许多大小各异、功能不同的遥控窗帘。
但总体上来讲,窗帘种类仍旧比较单一,功能上不够完善,或有缺陷,并且多数价格高昂,应用范围局限在高级公寓和高级别墅。
但根据社会发展的趋势,智能遥控窗帘系统将有很大的发展空间,其品种将越来越多样化,价格将越来越低廉,系统将越来越智能。
现代计算机技术的产业革命,将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。
在电子世界领域,从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代[4]。
现代电子系统的基本核心是嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统),它将计算机嵌入到对象体系中,实现对象体系的智能控制[5]。
而单片机是最典型、最广泛、最普及的嵌入式系统。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
用单片机可以构成形式多样的智能控制系统、数据采集系统。
现代的单片机普遍具备各种接口,可以很方便地与外设进行数据信号交换,为在计算机网络和电机设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的智能设备基本上都用到单片机实现控制,从DVD、汽车、打印机、航天飞机、导弹的制导系统、再到日常工作中随处可见的MP3,手机等。
其中很常见的一款是性价比表现突出的ATmega16单片机,它是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器,由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,它的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz。
AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC精简指令集高速8位单片机。
高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位一直是衡量单片机的重要指标,AVR单片机就是典型高性能单片机[6],相比51单片机,它的速度是后者的12倍到24倍。
自从它面市之后,利用它开发出的产品就层出不穷,被应用到各种产品中,虽然目前AVR的市场占有率还是不如PIC与51,但AVR的优点使得AVR的市场占有一直在扩展,其年用量也一直在上涨。
单片机在使用时处于测控系统的核心地位[7],实现程序的拓展存储,并配以外部接口电路,实现对外围设备的控制[8]。
现代意义上的无线遥控是指实现对被控目标的非接触遥远控制[9],在航空航天、工业控制、家电生活领域应用广泛。
无线遥控和无线传输系统相比有线和红外设备具有更高的移动自由度。
由此使无线遥控装置和无线传输系统在家电领域的应用越来越广泛。
相对电线连线,无线遥控的优点在于安装成本低(无需布线、无需重新装潢),提高了灵活性并降低了维护成本。
nRF24L01是一款全球性,免许可证的2.4GHzISM单片射频收发器件[10]。
其成本低,设计融合了高通信(高达2 Mbit/s)与低功耗(接收器电流仅为12.5 mA)的特点[11]。
在以-6 dBm的功率发射时,工作电流也只有9 mA;接收时,工作电流只有12.3 mA,这种多低功率的工作模式使节能设计更方便。
如内置模式的省电模式(电流400nA)和待机模式(130μs,开机时32μA),就可以轻松实现能耗的显著降低[12]。
目前无线遥控系统在工业界和大工业环境中有着巨大的应用。
在厂房公用设施方面如工业用门、门形框架、升降柜、照明和平台的控制等。
在工业中如机器控制、装置控制、转运装置、压力机控制、地面和空中传送系统、动态仓储等[13]。
而它在生活家居上的应用也越来越广泛,如家庭安全防范系统、照明控制、远程温控系统以及智能窗帘系统等。
三、总结部分综上所述,传统的纯手动窗帘控制系统由于操作上有所不便,不能够适应于智能化生活发展越来越快的前景。
并且它不适合残疾人群和老年人的操作,包括一些大型窗帘即使是正常人也很难拉动。
而近年来出现的自动窗帘控制系统,其功能上较为简单、控制上有所不便、可靠性较低且维修上有所不便。
本文结合目前发展情况,本着应用推广的目的,设计并开发了可以应用于各个场合的智能遥控窗帘系统。
在系统设计过程,对于硬件设备选择、无线通信建立、安装维护等涉及到的问题都需要考虑具体的应对措施给以解决[14]。
应当指出的是,智能遥控窗帘系统只是各种智能系统的一部分,要想带给人更舒适、更安全、更健康、更智能的生活体验,需要更为全面的设计。
未来将出现的智能遥控窗帘系统,将会考虑智能系统在生活生产上需要兼容过去、适应现在、体现未来的特性[15],在各种硬件选择上都需要做出了考虑,以备以后功能扩展和升级需要,方便其应用到整体环境的智能系统中。
目前窗帘控制系统的发展情况,主要是朝着更方便的操作性,更高的智能化,更可靠的性能,以及更广泛的应用等方向发展。
无论是在欧美发达国家还是亚太地区对它的需求都将越来越大。
四、参考文献[1]代岩峰.浅谈室内设计中窗帘的软装饰意义.科教文汇(上旬刊),2009-12 [2]陈富强,李浩宾.一种采用无线遥控系统的葫芦行车遥控的设计. 河南省信息化电器重点实验室,2010-04[3]古天祥,王厚军,习友宝,詹惠秦。
电子测量原理。
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