实用智能窗帘控制器的设计_学位论文.doc

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1、本科毕业设计·实用智能窗帘控制器的设计毕业设计（论文）题目：系别信息工程系专业名称电子科学与技术班级学号学生姓名指导教师二O一四年五月第84页，共83页本科毕业设计·实用智能窗帘控制器的设计1绪论1.1研究意义随着电子信息技术迅猛发展，人们对智能家居的要求越来越强烈，方便及舒适的智能窗帘是适应现代化办公和生活环境的迫切需要。智能家居控制系统必将成为未来住宅的发展趋势，走进普通居民的家居，进一步提高居民的家居生活品质与品味[1]。智能窗帘作为其中的一个重要组成部分，其发展也标志着智能家居的发展程度，现在的智能窗帘控制系统集现代光、机、电为一

2、体，是智能家居的理想选择，尽力达到完美与和谐的统一。本设计根据现代化办公和生活环境的迫切需要，以单片机STC89C54RD+为主控芯片，利用光强度传感器BH1750FVI、温湿度传感器、红外遥控器、红外对管等传感器设计一个实用智能窗帘控制器。其取代了传统的手动推拉窗操作，以一种人性化的工作模式适应人们日益追求简单、方便、舒适的生活方式。1.2实用智能窗帘控制器的设计的发展自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲等经济比较发达的国家在智能家居的设计上也提出了各种方案[2]。智能窗帘作为其中的一个重要组成部分，其发展

3、也标志着智能家居的发展程度，智能窗帘是未来居家生活的发展方向，虽然现在普及比较少且大多是有钱人的专属，但是随着电子技术的飞速发展和电子元件价格的下降,具有功能完备、安全性较高、便于窗帘的维护、性价比高等优点的智能窗帘得到窗帘设计者的青睐。1.2.1基于无MCU智能窗帘控制器的设计无MCU的智能窗帘控制器典型设计原理如图1.1，其核心电路为CK-95专用窗帘驱动模块。该控制器把控制信号经逻辑变换和电平变换后送到CK.95窗帘驱动模块控制电机工作，根据控制信号执行输出从而控制窗帘的开和关[3]。奥兰AL.CK01由驱动模块、电源模块、遥控接收

4、及定时电路、控制电路等组成，其体积小巧，安装方便。但是，这种设计的控制器没用到微处理器MCU，使其控制不灵活，每一种功能上改动必会引起硬件上的变化，显得并不智能，不能满足高效、智能窗帘控制机的要求。第84页，共83页本科毕业设计·实用智能窗帘控制器的设计·信号变换电路遥控译码电路红外就收电路S1S3S4S2自动停止主机开/关关副机开/关关去副机光敏电阻CK.95窗帘驱动模块mSP.18D电源模块220V~VDDR图1.1典型无MCU的智能窗帘控制器原理图1.2.2基于PLC智能窗帘的设计基于PLC智能窗帘的设计框图如图1.2所示。接通开关

5、后，打开PLC电源，PLC启动后就对煤气检测模块、烟雾检测模块、温度检测模块、红外线检测模块等进行检测[4]。PLC根据这些信息自动控制窗户或者窗帘的开关。该智能窗设计最大的特点是功能模块化，PLC的接口较多，使得该设计的制作和编程较为方便。显然PLC的功能强大可以完成一个智能窗户的所有功能，其利用输入的各个检测信号输入到预处理模块进行电量转换，并将信号输入到PLC处理，控制输出模块的动作，进行智能窗户的设计,功能十分完备。但是，其价格昂贵，一个低端的PLC裸机就高达一千元左右，再加上其体积庞大不易安装、I/O接口的浪费，显然是大材小用了

6、。第84页，共83页本科毕业设计·实用智能窗帘控制器的设计控制按钮电源气敏传感器烟雾传感器湿度传感器红外传感器温度开关输入模块FXIN-24MR输出模块直流电机排气扇声光报警器指示灯图1.2基于PLC的智能窗帘的设计框图1.2.3基于网络化智能窗帘控制器的设计基于Zigbee技术设计的智能窗帘网络化控制系统，其典型的原理框图为图1.3。利用系统网络的拓扑和采用Zigbee网络技术来对整栋办公大楼的窗帘进行集中控制管理[5]。根据室外温度、光照强度等参数控制窗帘或者窗户，同时可以起到节约能源和美化整栋建筑幕墙的作用。但是这种方案把每个办公室

7、的温度和光强的情况统一化了，没有按照每个办公室的实际需要而进行统一的管理和控制，使其在广泛利用方面有一定的局限性。图1.3基于Zigbee技术的智能窗帘网络化控制系统开始程序初始化判断窗帘初始化状态打开关闭是否有强光或者较大湿度是否有弱光或者湿度低否否向Zigbee模块发射关窗信号向Zigbee模块发射开窗信号A第84页，共83页本科毕业设计·实用智能窗帘控制器的设计1.3研究内容设计内容：设计一个智能窗帘，用STC89C54RD+为主控芯片，以数字光强度、湿度、温度等传感器作为外围电路的窗帘控制器。将各传感器的信号送入单片机，利用单片机

8、发出控制信号去驱动电机转动，完成一个窗帘控制器的设计，使其具有功能完备、安全性较高、便于维护等特点。该控制器能检测环境的光线强度和湿度，并根据自己设点值自动打开窗帘的打开程度；定时早晚开关窗帘