基于单片机的光控自动窗帘控制系统设计说明书1
基于单片机的自动窗帘控制系统设计报告

基于单片机的自动窗帘控制系统设计报告一、研究意义21世纪是信息化的时代,知识与科技成为时代的潮流,在它们的推动下,智能化也因此得到了很大的发展,其作用在社会生活中日益得到彰显。
智能控制系统主要利用计算机技术、网络通信技术、综合布线技术等现代化技术的有机结合而发挥作用。
在通信技术、计算机技术、网络技术、智能控制技术的迅猛发展潮流下,家庭生活实现了现代化与智能化,居家环境也变得更加舒适与安全。
智能化控制的工作原理自然离不开运算和控制单元,而该系统采用的主控器件正是运算与控制单元的集合体。
系统的整体主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分由单片机扩展的外围电路以及各种实现单片机系统控制功能的接口电路组成;软件部分主要由单片机系统实现其特定控制功能的各种程序组成。
本设计中介绍了自动窗帘控制系统的硬件构成以及软件设计过程,以尽最大可能满足不同人对窗帘开闭的不同需求。
同时,系统在针对人们一般需求的设计开发外,还提出多种解决方案,在考虑到经济性和简便性的前提下,可以供日后对控制系统的功能进行扩展。
二、设计要求该设计通过分析电动窗帘的现状和人们对自动窗帘控制系统的功能的需求,从而对自动窗帘控制器进行总体的设计。
系统的总体设计采用以步进电机作为单片机控制元件,执行窗帘开闭的主要任务;以光敏电阻作为检测元件,以提供单片机外界光照的变化;STC89C52单片机作为主控制芯片,控制着整个系统的运行,此外,辅助以键盘和显示电路,在各个电路模块的配合下最终实现了自动窗帘控制系统的智能化要求。
该系统具有一般的窗帘控制系统的最基本的功能,即通过电动按钮来开闭窗帘,在此基本功能的前提下,本设计根据需求还设计了可以根据光照强度和设定时间自动开闭窗帘的功能,在选取设计方案和采用元器件方面,该系统本着简单实用经济的思想,尽量简化电路设计,用最简单的电路布线和选用最经济实用的器件来达到设计要求。
自动窗帘控制系统具有以下几个基本功能:1)手动控制:该功能是根据用户的需求通过按键进行窗帘的开关,此功能可以使窗帘的开闭处于任何一种状态;2)光照自动控制:系统可以根据用户设定的光照强度值通过感光器采集光照自动开光窗帘;3)时间控制:此功能是根据用户设定的时间一次性开关窗帘,并显示当前温度。
基于单片机的窗帘自动控制系统设计

郑州信息科技职业学院基于单片机的窗帘自动控制系统设计摘要随着现代电子技术的快速发展,智能家居已逐渐进入人们的生活中。
本课题介绍基于单片机控制的智能窗帘系统,它采用了无线遥控技术,实现在室内任何地方,只要轻按遥控器,窗帘就会随心所欲地打开或关闭。
为了使智能窗帘系统更加完善,在设计中加入了智能报警系统。
当报警系统开启时,只要有入侵者从窗户入内,就会响起相应的报警信号,同时有数码显示那个窗户的报警器在报警。
这样可以使用户很容易的了解报警情况。
为了实现一机多控的功能,在设计中采用了改变无线模块地址码的方法来实现。
一机多控的功能也就是一个遥控器可以控制家中所有的窗帘和报警装置。
当白天家中有人在家时,只要用遥控器就可以关闭报警系统的工作。
这样可以避免误报,而引起的不必要的麻烦。
这也体现出了该系统的人性化设计。
关键词:单片机无线遥控器智能家居智能报警目录1 绪论11.1 智能家居控制系统概述及发展 (1)1.2 现代防盗系统的现状 (1)1.5 本课题的内容和目标 (2)2 智能窗帘的硬件设计 (3)2.1 智能窗帘系统的硬件设计框图 (3)2.2 控制电路 (3)2.2.1 凌阳单片机61板的各组成作用 (4)2.2.2 61板功能特点 (6)2.2.3 SPCE061A芯片特性 (6)2.3 无线遥控电路 (7)2.3.1 无线发射电路 (7)2.3.2 无线接受电路 (10)2.3.3 编码芯片PT2262的原理 (12)2.3.4 编码芯片PT2272的原理 (13)2.3.5 PT2262/2272芯片的地址编码设定和修改 (14)2.4 检测电路 (15)2.5 语音报警电路 (18)2.6 数码显示电路 (18)2.7 电机驱动电路 (19)2.8 电源电路 (20)3 智能窗帘系统的软件设计 (21)3.1 集成开发环境IDE (21)3.2 主程序框图 (21)3.3 主程序的中断程序框图 (21)3.4 语音程序框图 (24)3.5 语音中断程序框图 (25)结论 (27)参考文献 (28)附录1 SPCE061A管脚图 (29)附录2 系统程序 (31)1 绪论随着国民经济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,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。
基于单片机的自动窗帘控制系统设计

基于单片机的自动窗帘控制系统设计摘要:设计了一种基于单片机的自动窗帘控制系统,根据用户设置的时间和光线传感器采集到的数据,实现了窗帘自动开启与关闭。
使用PCB 设计和网络通信技术,实现了远程控制。
实验结果表明,该控制系统具有较高的实用性和稳定性,可应用于家居、办公等场所。
关键词:单片机,窗帘控制,时间控制,光线传感器,远程控制Abstract:A microcontroller-based automatic curtain control system is designed. According to the time set by the user and thedata collected by the light sensor, the curtain is automatically opened and closed. PCB design and network communication technology are used to achieve remote control. The experiment results show that the control system has high practicality and stability, and can be applied in homes,offices and other places.Keywords:Microcontroller, curtain control, time control, light sensor, remote control1.背景及研究意义现代人们的生活越来越舒适,人们对居住环境的要求也不断提高。
窗帘是家居、办公室等场所环境美观和舒适的一个重要组成部分。
但是传统的手动控制窗帘方式不够方便,不能自动适应不同的环境要求,比如温度、亮度等,因此设计一种基于单片机的自动窗帘控制系统是非常有必要的。
基于单片机控制的智能窗帘设计

基于单片机控制的智能窗帘设计一、引言智能家居是近年来一种越来越流行的概念。
随着科技的不断发展,人们对于家居生活的需求也在不断提高。
智能窗帘作为智能家居的一部分,能够通过远程控制、自动感应等方式实现窗帘的开关和调节,为居住环境提供更加便利和舒适的体验。
本文将介绍基于单片机控制的智能窗帘设计方案。
二、设计原理智能窗帘的设计原理主要包括硬件部分和软件部分。
硬件部分是指所使用的硬件设备和传感器,软件部分则是指控制程序的编写和实现。
1. 硬件部分智能窗帘的硬件部分主要包括:- 单片机:使用单片机作为主控制器,负责接收外部信号并控制窗帘的运动。
- 电机:使用直流电机驱动窗帘的开关。
- 光敏传感器:用于感知光照强度,根据环境光照情况自动调节窗帘的开合程度。
- 温湿度传感器:用于感知室内的温湿度,根据设定的条件自动调节窗帘的开合程度。
2. 软件部分智能窗帘的软件部分主要包括:- 控制程序:编写控制程序,实现窗帘的开关和调节功能。
通过与单片机的通信,接收传感器的信号并控制电机的运动。
- 远程控制:通过无线通信模块实现远程控制功能,用户可以通过手机APP或者其他方式对窗帘进行控制。
- 自动感应:根据光敏传感器和温湿度传感器的信号,自动调节窗帘的开合程度,使室内环境达到最佳状态。
三、设计步骤1. 硬件连接首先,将单片机与电机、光敏传感器、温湿度传感器等硬件设备进行连接。
根据单片机的引脚和硬件设备的接口进行对应连接,确保电路正常工作。
2. 编写控制程序根据设计要求,编写控制程序。
程序的主要功能包括接收传感器的信号、判断信号值,并根据判断结果控制电机的运动。
程序需要考虑到各种情况的处理,例如窗帘的开合程度、开关的灵敏度、光照强度和温湿度的阈值等。
3. 远程控制功能在控制程序的基础上,添加远程控制功能。
通过无线通信模块与单片机进行通信,实现远程控制窗帘的开关和调节功能。
用户可以通过手机APP或其他方式发送指令,单片机接收到指令后执行相应的操作。
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智能家居系统已经成为现代生活中不可或缺的一部分,其带来的便利和舒适性受到了越来越多消费者的追捧。
智能窗帘系统作为智能家居的重要组成部分之一,受到了广泛的关注和应用。
本文将介绍基于单片机的智能窗帘系统设计,探讨其原理和实现方法。
一、智能窗帘系统的基本原理智能窗帘系统是通过集成了电动机和控制器的窗帘设备,利用传感器或者遥控器等方式实现对窗帘的自动控制。
基于单片机的智能窗帘系统利用单片机的高效控制能力和丰富的接口资源,实现对窗帘的智能控制和自动化管理。
二、智能窗帘系统设计的硬件部分1. 单片机:选择合适的单片机作为智能窗帘系统的控制核心,能够满足系统的实时响应和稳定性要求。
2. 电动机:选择适合的电动机作为窗帘的驱动装置,常见的有直流电动机和步进电机等,其控制方式可以通过PWM信号控制电机的转速和方向。
3. 传感器:可以选择光照传感器、温湿度传感器等作为系统的输入信号,用来感知环境的变化和调节窗帘的开合状态。
4. 无线模块:可以选择蓝牙模块、WiFi模块等实现与智能手机或者智能家居中枢的通信和控制,实现远程控制和智能化管理。
5. 电源模块:提供系统所需的稳定供电,同时考虑节能和电源管理的设计。
1. 控制算法:通过合理的控制算法实现对窗帘的精确控制,考虑到环境光照、温湿度等因素,实现窗帘的自动开合调节。
2. 用户界面:设计用户友好的界面,方便用户对窗帘系统进行手动控制和自动化设置,可以考虑通过手机App或者智能家居中枢进行集中管理。
3. 远程控制:通过无线通信模块实现与智能手机或者智能家居中枢的远程控制,便于用户在外地控制家中的窗帘设备。
4. 安全保护:考虑到窗帘系统的安全性,可以设计相应的安全保护功能,例如遇阻停止、超时自动关闭等。
四、智能窗帘系统的应用与优势智能窗帘系统可以广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所,在提高生活品质和工作效率的还具有以下优势:1. 节能环保:智能窗帘系统可以根据环境光照和温度变化,自动调节窗帘的开合状态,达到节能减排的效果。
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:随着物联网技术的发展,智能家居已成为人们生活中的一部分。
本文介绍了一种基于单片机的智能窗帘系统设计。
该系统采用了传感器和控制模块,可以实现自动感应和远程控制。
通过设计,可以方便地实现窗帘的开合和调节,提高了窗帘的智能化程度,方便了用户的生活。
关键词:智能窗帘;单片机;传感器;控制模块;物联网2.系统设计智能窗帘系统由传感器模块、控制模块和执行模块组成。
传感器模块用于实时监测环境信息,控制模块用于处理传感器信息并进行控制决策,执行模块用于实现窗帘的开合和调节。
2.1 传感器模块传感器模块主要包括光敏传感器和温度传感器。
光敏传感器用于监测环境光强度,可以判断窗帘是否需要开合;温度传感器用于监测环境温度,可以根据温度进行自动调节。
传感器模块将监测到的数据发送给控制模块进行处理。
2.2 控制模块控制模块采用单片机作为核心芯片,可以通过串口、无线通信等方式接收传感器模块发送的数据,进行数据处理后输出控制信号给执行模块。
控制模块可以根据传感器数据和用户设置实现窗帘的自动开合和调节,也可以通过手机 APP 或遥控器进行远程控制。
2.3 执行模块执行模块主要由步进电机和驱动模块组成。
步进电机用于驱动窗帘的开合和调节,驱动模块用于控制步进电机的转动方向和步数。
执行模块接收控制模块的控制信号,根据信号进行窗帘的相应动作。
3.系统实现智能窗帘系统的实现首先需要进行硬件设计和软件开发。
硬件设计包括传感器模块、控制模块和执行模块的选型和接线,软件开发包括控制模块的程序设计和用户界面设计。
4.系统优化智能窗帘系统可以进一步优化,例如可以加入声音识别模块,实现语音控制;也可以加入遮光布等功能,满足不同用户对窗帘的需求。
基于单片机的光控自动窗帘控制系统设计说明书1

计算机控制技术课程设计说明书光感自动窗帘控制系统学生姓名:张静学号: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)设计的背景和意义 (1)本设计的内容 (1)存在的主要问题 (2)光感功能的实现 (2)遥控功能的实现 (3)第2章总体方案设计 (4)主控制系统CPU (4)窗帘结构安装及电机选择 (6)窗帘结构安装 (6)步进电机选择 (7)硬件总体方案 (8)方案设计说明 (8)方案选择说明 (9)光电传感器信号采集模块设计 (11)执行单元模块设计 (21)第4章系统软件设计 (26)程序流程 (26)程序设计 (27)5课程设计体会 (27)参考文献 (29)附录硬件电路图 (30)第1章绪论设计的背景和意义21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。
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。
在现代社会,对室内设计而言,窗帘不仅具有遮光作用,更有美化功能,它不仅可以协调居室的色彩搭配,而且能够柔化空间造型的线条,营造温馨惬意的环境。
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。
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
智能窗帘系统是一种基于现代科技的智能家居系统。
该系统通过使用单片机和其他电子元器件来自动控制窗帘的开合,以便根据用户的需求来调节室内环境。
本文将介绍如何设计基于单片机的智能窗帘系统。
系统组成
该系统主要由以下模块组成:
1.控制模块:使用单片机作为主控芯片,控制窗帘的开合,并与其他模块进行通信。
2.传感器模块:包括光照度传感器和红外传感器,用于检测室内光照和人的存在。
3.执行模块:控制窗帘的开合,包括步进电机、电机驱动模块和窗帘滑轨。
系统原理
1.当光照度传感器检测到室内光照度低于设定值时,单片机通过电机驱动模块发送指令,控制步进电机使窗帘关闭,以遮挡室内光线。
4.当激活手动操作开关时,单片机根据用户的请求发送指令,控制步进电机使窗帘关闭或打开。
系统实现
系统实现需要以下步骤:
1.硬件部分:设计控制电路板和执行电路板,并连接光照度传感器和红外传感器,以便单片机可以获取室内参数。
2.软件部分:利用单片机编写程序来实现控制算法,并将其烧录到单片机芯片中。
3.测试部分:测试系统的性能和稳定性,以确保系统可以正常工作。
系统优点
1.自动调节室内环境,提高居住舒适度。
2.减少能源浪费,降低用电量,减少钱包压力。
3.增加家庭安全性,防止入室盗窃。
总结
基于单片机的智能窗帘系统的设计需要仔细考虑硬件和软件的实现。
该系统可以有效地调节室内环境,以便提高住宅舒适度。
此外,系统还有助于节约能源,减少用电量,并提高家庭安全性。
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主要设计内容:窗帘结构设计、窗帘安装布局的设计、控制系统软件的设计 和硬件的选择。
窗帘结构设计:在现代的审美观念中,人们往往追求的整体美观,同时窗帘 作为整体家居环境的一部分,它的结构和尺寸大小有一定的限制。为了满足人们 对美的追求,在设计过程中采用硬度高、质量轻的铝合金材料来制作窗帘的整体 框架。
1.3
1.3.1光感功能的实现
光感部分主要可分成光感检测和光感执行两部分。光感检测依靠的是光敏电 阻的使用。光敏电阻可分成暗电流和亮电流两部分。暗电流:光敏电阻在室温条 件下,全暗(无光照射)后经过一定时间测量的电阻值,称为暗电阻,此时在给 定电压下流过的电流。亮电流:光敏电阻在某一光照下的阻值,称为该光照下的 亮电阻,此时流过的电流。光敏电阻的暗电阻越大,而亮电阻越小则性能越好。 也就是说,暗电流越小,光电流越大,这样的光敏电阻的灵敏度越高。实用的光 敏电阻的暗电阻往往超过1MΩ,甚至高达 100MΩ,而亮电阻则在几 kΩ以下,暗电阻与亮电阻之比在102~106之间,可见光敏电阻的灵敏度很高。而本设计中 在光感电路加入一个滑动电阻,用户可根据当地光线的实际情况来改变光感元件 对光线的敏感程度,从而达到完美的控制目的。
光感执行部分主要包括一个直流电机和三个限位开关来实现。当光敏电阻判 断光线强度改变时,电机按相应方向转动。以光线程度变强为例,电机向窗帘关 合的方向运动,当绕绳碰到某一限位开关时,电机停止转动。再进入另一光敏电 阻的判断,如果还是超过设定的位置,电机继续以同方向转动,碰到行程开关停 止。
1.3.2遥控功能的实现
窗帘安装布局的设计:窗帘光感模块依靠两个光感模块和三个限位开关来实 现。对于不同尺寸的窗帘,可根据实际情况改变限位开关的距离来实现控制。
控制系统软件的设计:智能窗帘的智能化体现在其自身光控部分,当人们在室内休息、工作的时候,由于外界光线强度的改变,可能给在室内的人们造成不 适,而光控刚好解决了这一缺陷。只要事先设置好光感的强度,程序就可根据这 个光线改变而实现窗帘的开合,从而改变室内光线强度,给人们一个舒适、温馨 的环境。系统的定时部分可提供任何状态下12个小时的定时功能,在定时结束 后,系统自动恢复到光感模式,同时用户也可在未到时间的情况下重新开启光感 模式。本系统还可提供温度时时检测,时刻提醒用户注意温度变化。
关键词:智能窗帘:红外遥控;光感控制;单片机
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CPU4
2.2窗帘结构2.2.2步进电机选择6
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。
遥控器使用方便,功能多。目前已广泛应用在电视机、VCD、DVD、空调等各种家用电器中,且价格便宜,市场上非常容易买到。如果能将遥控器上许多的按 键解码出来,用作单片机系统的输入,则解决了常规矩阵键盘线路板过大、布线 复杂、占用I/O口过多的弊病。而且通过使用遥控器,操作时可实现人与设备的分离,从而更加方便使用。
红外线的是一种波长为950nm的光,超出人类的可视光谱范围,因此是不可见的。这也是我们用它来做遥控的原因之一,另一个原因就是红外线很容易人工 生成,成本低廉。虽然人眼不能直接看到红外线,但是通过摄像机或者数码相机, 我们就能在图片里看到它们。不幸的是我们周围有很多红外源。太阳是最大的红 外源,其它的比如灯泡,蜡烛,中央加热系统,甚至是我们的身体都是红外源。 事实上,只要是发热的物体,就会发射红外线。所以我们必须采取一些措施来防 止我们的控制信号受到干扰,采用调制可以使我们的控制信号免受干扰。通过调 制,我们把红外线以特殊的频率发射,然后红外接收设施以相同的频率来接收, 从而避免干扰。
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
第
1.1
21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大 进步。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。在现代社会,对室内设计而言,窗帘不仅具有遮光作用,更有美化功 能,它不仅可以协调居室的色彩搭配,而且能够柔化空间造型的线条,营造温馨 惬意的环境。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。单片机控制的自动窗帘控制系统,既能解决每天 手动拉开和关上窗帘的不便,又显示出了生活的档次,同时还可以根据光线的明 暗来自动控制窗帘的开关,以调节室内的光线,更进一步地满足了人们的享受要 求。同时,遥控和定时的组合控制,可以让人们在需要的时段内,方便、快捷使 用。
计算机控制技术
课程设计说明书
光感自动窗帘控制系统
学生姓名: 张 静 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。
自动控制窗帘系统的推广和应用具有重要的现实意义,它改变了人们的生活 方式,单片机控制的自动窗帘控制系统具有丰富的智能化功能,为家庭用户营造 一个高效、舒适、便利的居住环境,给人们日常生活带来了极大地方便。自动控 制窗帘系统又牵扯一大批产业,单片机控制的自动控制窗帘产品面向家庭用户, 其应用市场是庞大的,发展前景也是广阔的,必将吸引大批各类企业介入,从而 牵动一大批产业的发展。