智能电动窗帘控制系统的设计

电动窗帘是电子技术和机械技术结合的机械自动化类型的智能家居产品,电动窗帘比对普通窗帘有更高的智能性和便捷性,对于有一定生活品质要求的中高端场合而言,采用智能窗帘作为装饰物会提高环境的整体科技感和居住档次。窗帘智能控制系统 设计中选用AT89C51单片机作为智能处理器配合独立按键模块、LCD1602数据显示模块、DS1302时钟芯片模块、光强感应模块、电机控制模块和系统电源构成窗帘智能控制系统设计。系统在功能上实现光强采集并作为控制窗帘开关依据并带有定时控制功能,定时控制和光强采集协同控制窗帘的自动开关,系统设计出完整的电路和对应的功能程序,并制作出智能窗帘的仿真电路,进行相关的技术分析和功能调试。
目录
引言 1
(一)研究背景 1
(二)研究意义 1
一、系统方案设计 1
(一)系统结构框图 1
(二)主控芯片方案设计 2
(三)窗帘电控方案设计 3
(四)定时控制方案设计 3
(五)显示器件的选用 3
(六)光强感应器件的选用 4
(七)方案总结 4
二、单片机的介绍 4
(一)主要性能参数 5
(二)各引脚功能 5
三、系统硬件设计 6
(一)最小系统的设计 6
(二)窗帘电控电路设计 7
(三)时钟电路设计 7
(四)数据显示电路设计 8
(六)光强采集电路设计 10
四、系统软件设计 11
(一)主程序设计 11
(二)按键子程序设计 12
(三)电机控制子程序设计 13
五、系统仿真 13
结束语 17
参考文献 18
致谢 19
附录一 原理图 20
附录二 仿真电路图 21
附录三 源程序 22
引言
(一)研究背景  *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072# 

随着改革开放的脚步越走越快,中国的城市化进程也是越来越快了。城市化的推进过程中建筑行业的发展也是非常迅速的。现代化城市的建设是建设小康社会最重要的任务之一,城市是现代文明经济发展建设的成果,在城市中集合了文化、科技以及经济现状的表达,现代化城市的建设在国外发展的较早,在中国建设现代化城市的核心概念数字城市是在2000年开始启动实施的,智能楼宇是城市化建设过程当中至关重要的组成部分,智能楼宇有别于早期城市建设中的普通楼宇建设,智能楼宇借助了电子科技研发成果为楼宇的智能化功能进行升级,让楼宇具有更多使得人们生活质量和生产效率提升的职能。
(二)研究意义
在楼宇智能化建造过程当中智能家居产品也是不可或缺的,其中智能窗帘也是较为常见的智能家居产品,比较常用的自动控制窗帘有感光自动控制窗帘,根据光强的时候关闭窗帘达到自动遮光的效果实现,电动窗帘一般都采用直流电机作为驱动控制器件,直流电机的驱动噪音小适合窗帘这种对噪音有要求的环境使用,一般直流电机控制的窗帘都会配合限位开关进行控制,因为直流电机是没有位置反馈的,所以并不知道此时的外部窗帘的传动位置,所以一般将限位开关安装在合适的位置上起到窗帘开关位置控制的功能实现,动控制、智能控制的窗帘控制模式,利用电子智能化技术设计一款智能化程度充足并且性价比高的智能窗帘产品可以促进个体用户积极的使用智能化的电动窗帘产品,以此来提高居住环境的舒适度,对于社会居住质量的提升有较大的帮助。
一、系统方案设计
(一)系统结构框图
设计一款能够实现根据外部光强和定时控制信息自动开关的窗帘智能控制系统设计,窗帘智能控制系统通过光强传感器配合定时控制实现窗帘的自动开关,该设计的目的是为智能家居品类当中的窗帘部件提供一种智能化改造方案,对于智能家居产品的丰富性的提高和发展方向的整合有一定的促进作用。
智能电动窗帘控制系统,该系统主要由主控模块、时钟模块、传感器模块、按键模块、数据显示模块、电机模块组成。该系统可由用户自定窗帘开启时间,也可由传感器来采集外界光感强度,由单片机自己控制窗帘动作,数据信息同意由显示器显示,如图1。
图1 系统结构框图
各模块功能如下:
时钟模块:产生时钟频率;
按键模块:用户可自定开闭程度;
系统电源:为整个系统提供能源;
主控模块:以AT89C51单片机为核心;
数据显示模块:对采集到的参数进行显示;
光强采集模块:对环境的光强参数进行采集;
电机控制模块:根据单片机的指令来通过电机实现窗帘动作的完成。
系统在运行后,单片机会根据用户的命令来实现窗帘的动作,若用户无命令,单片机会根据光强传感器采集到的参数来自动的调整窗帘的动作。
(二)主控芯片方案设计
在智能处理器当中单片机是广泛应用于普通电子产品设计当中智能处理器,其从中高端处理器到低端处理器系列众多,可以满足绝大部分的电子产品设计,并且因为市场认同度高所以技术资料多技术成本低。结合本设计的设计需求而言单片机是最符合设计要求的,故而本设计中选用单片机作为主控设计方案的核心处理器。
在众多单片机产品当中51系列单片机是目前市场上使用的最多的低端八位单片机。51系列单片机当中最有名当属AT51单片机,AT51单片机是曾经51系列单片机中出货量最大的单片机品牌,也是目前国内使用的最多的51系列单片机 是51单片机中的佼佼者。AT89C51单片机的具有四组8位输入输出引脚,内置了4K的FLASH程序存储空间,带有定时器和外部中断等实用的寄存器功能可以满足系统的功能定制需求,所以设计中选用AT51系列单片机中的AT89C51单片机作为系统的主控单片机。

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