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基于单片机的智能窗帘控制系统设计

时间:2018-03-29 15:51:15 编辑:知网查重入口 www.cnkiid.cn

 

前言
在现代社会中,科技犹如一张无形的大手,渗透在生活中的每个角落,偷偷推动着生活巨轮的前进。生产工艺也因它的作用的发展高速。这种高速的发展,不仅对工企业的创新提出了高要求,更对传统的家居生活提出了严峻的考验。经不住考验的家居,必会被人们所摒弃。窗帘作为家居中的一份子,想不被淘汰,它的革新,是必然的。在这几年,电控技术技术高速发展,许多元器件价格逐年下降,窗帘的发展已是势不可挡。在目前的市场上,大部分都是时控、声控一类的窗帘,这都是半自动化的。很显然,这种产品难孚众望,因为人们渴求的家居环境是更加人性化的,仅仅是半自动是不够的。所以,一款更加智能化的窗帘,更能在未来家居生活的舞台上惹人青睐。
本次所设计的智能窗帘的主要发力点,就是改善每天手动操作的麻烦,大大提升生活的档次、品味。其以单片机为控制核心,将功能模块化,加以软件程序的完美配合,实现窗帘的智能化调节。该智能窗帘一经问世,家居生活得到大大改善仅仅是一方面,它所应用的技术、器件,必然会在市场刮起一阵浪潮,推动众多东西前进与发展。
本次设计,预计会实现以下几种功能:
   (1)窗帘会敏感地识别光照强度,一旦光照太强,窗帘会自动进行部分甚至全部遮挡。
   (2)首先用遥控设定温度阀值,然后通过采温模块采集室内温度,再与阀值比较,进而控制窗帘开合。
   (3)湿度监测与光照相似。
(4)即使当光、温、湿没达到设定条件,也可以通过遥控随时控制电机,去开合窗帘。
(5)即使不在家中,也能时刻控制家中窗帘。
(6)加设远程安防模块,家里有人闯入时,会即刻发送信息到手机端,及时提醒。
    其功能之完善、智能,足以让大多人对它心生期待。本设计针对以上提出的功能,在后文中做了精细的设计,切切实实做到了所有功能的完美实现。
 
 
   
 
1 总体方案设计
    总体方案设计,即在满足功能实现的前提之下,确定了系统的各个环节。结合功能叙述,阐述了各模块的工作方式,并确定了最后的总体骨架,勾勒出了设计的主题。
1.1设计方案
    本设计的控制模式有两种:模式一为自动控制,模式二为手动控制。并用了两套窗帘:一个纱帘,一个布帘。
模式一包含一个“懒人模式”,在早上,可以通过定时功能,到时间自动打开布帘。在白天,主要是对室内光强、温度和湿度的自动监测,三者之间存在配合控制。
首先是光强和温度的配合,我会各设定一个阀值,使他们两个形成一个与门控制。夏季,温度高光照强,容易达到阀值。这时纱帘会自动调整开闭程度,进行遮光,使室内温暖。对于湿度,我也会设定一个阀值,一旦室内湿度高于该值,即使光强、温度达到了阀值,他也会阻止纱帘在白天闭合。同时,我还会将窗帘与家里的万年历连接到一起,实时显示时间、温度、湿度。
    到了晚上,“懒人模式”又会进行工作,定时一到准时合上布帘。
模式二中,我设计了一个红外遥控器,其接收装置与主单片机相连,当其收到红外信号后,送入单片机解读,最后将动作指令传给电机,实现在任意时刻控制进行遮光或者控制纱帘进行隐私保护。
最后为了设计更加的人性化,我增加了远程控制和安防模式。设计中,以GSM短消息传输技术为理论基础,配以手机终端来实现。而安防模式,则是对窗户附近进行红外探测,发现有人从窗户越入时,自动手机提醒用户。
1.2系统结构
通过上一章对窗帘要实现功能的介绍,我们可以发现智能窗帘系统的最后结果就是调节窗帘开关。系统分为两部分,一是输入,一是输出。输入包括:光照采集、温度采集、湿度采集、位置采集等模块;输出部分包括实时时钟、液晶显示、步进电机等模块。当有采集信号进来时,单片机将信号解读成指令,驱动电机动作。在手动模式,则主要是红外遥控模块和手机远程模块。通过软件程序,使各模块协调配合,实现窗帘的智能化控制。其总架构如图1-1

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