基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现

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基于51单片机智能窗帘方案设计思路

基于51单片机智能窗帘方案设计思路

基于51单片机智能窗帘方案设计思路一、方案背景随着智能家居的发展,越来越多的家庭开始引入智能化的设备。

其中,智能窗帘作为一种常见的智能化设备,受到了越来越多人的关注。

本方案旨在设计一款基于51单片机的智能窗帘,实现自动控制和远程控制功能。

二、硬件设计1.电机驱动模块电机驱动模块是实现窗帘开合的核心部件。

本方案采用直流电机作为驱动电机,并通过L298N电机驱动模块来控制电机的正反转和速度。

同时,为了保证电机工作时稳定性和安全性,还需加入限位开关和过流保护模块。

2.传感器模块为了实现窗帘自动控制功能,需要加入温湿度传感器和光敏传感器。

温湿度传感器用于检测室内环境温度和湿度,并根据设定值自动调节窗帘开合程度;光敏传感器用于检测室内光照强度,并根据设定值自动调节窗帘开合程度。

3.通信模块为了实现窗帘的远程控制功能,需要加入通信模块。

本方案采用ESP8266 WiFi模块,通过WiFi连接路由器并与手机APP进行通信,实现窗帘的远程控制。

三、软件设计1.电机驱动程序设计电机驱动程序是实现窗帘开合的核心部分。

本方案采用C语言编写电机驱动程序,通过控制L298N电机驱动模块来控制电机的正反转和速度。

同时,在程序中加入限位开关和过流保护模块,保证电机工作时稳定性和安全性。

2.传感器数据处理程序设计传感器数据处理程序是实现窗帘自动控制功能的核心部分。

本方案采用C语言编写传感器数据处理程序,通过读取温湿度传感器和光敏传感器获取的数据,并根据设定值自动调节窗帘开合程度。

3.通信程序设计通信程序是实现窗帘远程控制功能的核心部分。

本方案采用C语言编写通信程序,通过ESP8266 WiFi模块连接路由器并与手机APP进行通信,接收来自APP的指令并执行相应操作。

四、系统测试1.硬件测试在完成硬件搭建后,需要进行硬件测试。

首先需要测试电机驱动模块是否正常工作,包括电机正反转和速度控制;其次需要测试传感器模块是否正常工作,包括温湿度传感器和光敏传感器的数据采集和处理;最后需要测试通信模块是否正常工作,包括ESP8266 WiFi模块连接路由器和与手机APP进行通信。

(完整版)基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现毕业设计

(完整版)基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现毕业设计

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 (5)一、绪论 (5)1.1问题的提出 (5)1.2国外最新的研究成果 (6)1.2.1光控帘 (6)1.2.2隔音帘 (6)1.2.3节能帘 (7)1.2.4隐身帘 (7)1.2.5日能帘 (7)二、核心芯片和器件介绍 (8)2.1DC电源插口介绍 (8)2.2AT89S52单片机 (8)2. 2.1单片机特点和特性 (9)2.2.2单片机的引脚功能 (10)2.3SC2262编码解码芯片 (14)1.3.1SC2262的特点 (14)2.3.2 SC2262的应用范围 (15)2.3.3 SC2262的引脚和说明 (15)2.3.4 SC2262的功能描述 (16)2.3.5 SC2262的工作流程图 (17)2.4SC2272编码解码芯片 (17)2.4.1 SC2272的特点 (18)2.4.2 SC2272的应用范围 (18)2.4.3 SC2272的引脚和说明 (18)2.4.4 SC2272的功能描述 (20)2.4.5 SC2272的工作流程图 (21)2.5315M发射和接受模块 (21)2.5.1315M发射和接受模块应用范围 (22)2.5.2 315M无线发射模块介绍 (22)2.5.3 315M无线接收模块介绍 (23)三、硬件电路的设计 (24)3.1电源和单片机控制部分 (24)3.2继电器控制直流电机部分 (25)3.4光敏识别部分 (26)3.5无线接收和发射部分 (27)四、调试和实现设计 (28)五、软件和程序调试 (29)5.1工作流程图: (29)5.2管脚定义 (29)5.3主函数 (30)总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一:硬件图正反照 (34)附录二:电路原理图和PCB图 (36)附录三:电路仿真图 (37)附录四:C语言程序 (29)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51单片机的智能窗帘控制系统大学论文

基于51单片机的智能窗帘控制系统大学论文

武汉长江工商学院毕业论文(设计)学院:工学院专业:通信工程年级:2010级题目:基于单片机的智能窗帘控制系统姓名:学号:指导老师:职称:教授2014年4月15日武汉长江工商学院本科毕业论文(设计)原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:年月日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1 概述 (2)2 总体方案设计 (2)2.1 设计的基本内容和要求 (2)2.2 整体功能 (2)2.3 原理框图 (2)2.4 系统芯片介绍 (3)2.4.1 STC89C51单片机的介绍 (3)2.4.2 SC2262/2272原理介绍 (5)3 系统各硬件模块 (7)3.1 单片机控制系统 (7)3.1.1 时钟模块 (7)3.1.2 复位电路 (8)3.1.3 电源模块 (8)3.2 电机驱动模块 (9)3.3 光敏检测模块 (9)3.4 手动无线遥控模块 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 模块化程序流程图 (11)4.2 主要模块程序设计 (12)4.2.1 直流电机程序设计 (12)4.2.2 无线发射和接收模块程序设计 (13)5 硬件调试 (13)6 软件仿真 (13)7 总结与体会 (14)8 致谢 (14)参考文献 (15)附录 (15)基于单片机的智能窗帘设计摘要:本设计主要由STC89C51单片机控制系统、电源模块、电机驱动模块、光敏检测模块、手动控制模块、无线发送与检测模块等组成。

处于光敏智能模式时,光敏电阻检测到光照强度的变化,将电阻变化转化为电压变化,并将该变化信号传输到单片机;正反转处于遥控控制时,单片机通过检测按键指令,作出相应的动作指令。

单片机通过给驱动模块下达指令来控制电机的正反转,从而实现窗帘的打开和关闭,由此实现智能控制和手动遥控功能,使本设计更加方便和人性化,构成一个多功能自动窗帘控制系统,它将成为未来智能家居必不可少的一员。

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现

项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院大学生创新训练计划结题报告项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶所学专业电气工程及其自动化所在学院物联网工程学院(手机)电子信箱diamond-heartqq.项目起止年月2011/11-2012/05第一指导教师肖永松专业技术职务工程师(手机)电子信箱结题日期2012年5月江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称:物联网工程学院填写日期:2012 年5 月大学生创新训练计划《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹江南大学二○一二年五月简介随着物联网概念的发展,智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中,受此启发,我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统,希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。

恰好我们都进行了电路、模电数电的学习,也曾初步接触了单片机,我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握,更加熟悉使用protel等专业软件。

计划设计一个系统可以实现以下功能:在自动模式下,在设定的时间,如早成6点至晚上8点,晚上8点至早晨6点,时间控制,可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。

通过光强控制,在设定光照强度围,窗帘拉开,超过设定强度,如夏日中午,为避免房间被光直射造成温度过高,窗帘关闭。

在手动模式下,通过按键来调整窗帘的开合状态。

最终设计使用STC89C51单片机,STC89C51有512字节的数据存储空间,是AT89C51的两倍,并且带有4K字节的EEPROM存储空间,可以断电后保存资料,可以直接使用串口下载,而AT89C51需要专用下载器。

控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输,并根据单片机接收到的信号,结合时钟电路的信号,对步进电机进行控制,通过控制步进电机转向及转动圈数,来实现对窗帘的打开及拉合控制。

设计时对硬件进行了模块化分析,以STC89C51作为主控芯片,光信号采集使用光敏模块,数模转换主要使用PCF8591芯片,显示模块采用1602液晶显示器,时钟电路采用DS1302芯片,电机驱动器主要使用ULN2003。

基于51单片机自动窗户控制系统设计

基于51单片机自动窗户控制系统设计

基于51单片机自动窗户控制系统设计摘要:本文介绍了一个基于51单片机的自动窗户控制系统设计。

该系统具有自主识别和控制窗户的功能,通过测量环境温度、湿度和气压等信息,自动调节窗户的开启和关闭状态,实现室内温度和湿度的控制。

系统还配备了智能遮阳帘控制模块,能够根据光照强度自动调节遮阳帘的状态,保障室内采光和隐私。

实验结果表明,该系统性能稳定,能够有效地控制室内环境。

关键词:单片机控制,自动窗户,智能遮阳帘,环境监测1. 简介自动化系统已经成为现代化建筑物中不可或缺的一部分,它们能够提高居住和办公环境的舒适度和安全性,并节省能源。

窗户控制系统是其中一种比较常见的自动化系统,旨在减少人力干预并提高舒适度。

本文介绍了一个基于51单片机的自动窗户控制系统设计,能够根据室内外环境的变化自动调节窗户的开启和关闭状态,并配备了智能遮阳帘控制模块。

2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件设计包括以下设备:(1)51单片机(2)温湿度传感器(3)气压传感器(4)电机驱动模块(5)智能遮阳帘(6)LCD显示屏2.2 软件设计本系统的软件设计采用Keil μVision4进行开发,程序的设计思路如下:(1)启动系统并对硬件进行初始化。

(2)读取温湿度和气压传感器的数据。

(3)根据环境温度和湿度,判断窗户的状态并实时控制窗户的开启/关闭。

(4)根据气压数据,判断窗户的关闭状态是否合适(如是否过于紧闭),做出相应调整。

(5)测量光照强度,控制智能遮阳帘的开启/关闭。

(6)通过LCD显示屏输出当前室内环境数据和系统状态。

3. 系统测试实验结果表明,该系统能够自主识别和控制窗户的开启和关闭状态,并根据室内外环境的变化调节窗户状态以控制室内温度和湿度。

此外,智能遮阳帘控制模块还能够根据光照强度自动控制遮阳帘,以保障室内采光和隐私。

系统性能稳定,实现了预期的效果。

4. 结论本文介绍了一个基于51单片机的自动窗户控制系统设计,能够根据室内外环境的变化自动调节窗户的开启和关闭状态,并配备了智能遮阳帘控制模块,可应用于现代化建筑物中,提高室内环境质量和节约能源。

基于51单片机的智能窗帘的设计与控制系统

基于51单片机的智能窗帘的设计与控制系统

98电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering智能窗帘作为现代家居的一部分,在许多的发达国家应用都较为普遍,同时受到人们的喜爱。

随着技术的逐渐发展,人们收入增长,用户对智能家居的需求呈现出快速增长的态势,作为智能家居的一部分——智能窗帘,随着认识的深化,推广的普及,其发展呈现功能多样化、噪音更低化、产品高档化等趋势。

1 控制系统设计概述此设计是实现以STC89C52单片机[8]为控制的核心元件。

其它的外围模块围绕着单片机最小系统展开。

其中包括,显示模块部分选用0.96寸OLED 液晶,可以同时显示年、月、日、时、分、控制模式、光照强度、温度等有关内容;时钟模块部分使用DS1302芯片,在它初始化之后,就会立即运行,单片机只需要对时间信息进行读取即可,根据读取到的时间,设置窗帘的定时打开和关闭;使用光敏电阻与模数转换芯片ADC0832组成光照检测电路,将模拟量光照强度通过芯片数字化处理后显示出来,将光照强度转换成电压,根据电压大小控制窗帘开闭程度;使用DS18B20温度传感器测量温度并显示,将采集温度转换成电压,根据电压大小控制窗帘开闭程度;窗帘使用TB6612FNG 驱动减速直流电机进行代替模拟,通过调节PWM 进行对电机的相应控制,同时配有两个LED 灯用来指示窗帘当前的开关状态;本设计还有5个按键作为操作输入设备,可以对当前时间进行调整设置和设置窗帘开关时间和光控阈值以及温度,切换窗帘控制模式,调节窗帘智能开闭程度;采用USB 5V 对系统进行供电以及程序烧录。

控制系统框图如图1所示。

2 系统电路设计2.1 控制器STC89C52是一款电压低,性能好的CMOS 8位微控制器,含有8k bytes 的能够重复进行擦写的Flash 只读程序存储器,同时拥有256 位的随机存取数据存储器(RAM ),其内部有通用8位中央处理器和Flash 存储单元,STC89C52为控制器有许多优点能够广泛地应用于不同的场景下。

基于51单片机的蓝牙智能光控窗帘

基于51单片机的蓝牙智能光控窗帘

科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界0引言随着现代社会的高速发展,室内设计智能化程度越来越高。

现智能窗帘控制系统在家居、大型会议室等领域得到了广泛使用,最大限度满足人们对窗帘开度的各种要求,克服了传统窗帘的许多缺点,为人们提供了更快捷、舒适的生活环境。

系统利用单片机实现了以光和温湿度信号的窗帘轨的自动化工作,并引入蓝牙无线通信技术使窗帘和窗户随室外光线和室内温湿度的检查实现自动化开关调节。

1系统要求自动状态下,实现窗帘随光照强度自动调节开/关的功能;对环境温湿度的检测,可根据用户设置环境参数实现自动开/关窗帘和窗户。

利用无线蓝牙模块可对窗帘和窗户的运行实现遥控功能。

在手动模式下,通过按键控制达到窗帘、窗户的开/关和停止。

系统可实现手/自动方式的灵活转换。

2硬件系统设计2.1系统组成系统选用STC12C5A60S2作为主控芯片,用以完成对系统执行机构的控制、信息处理和液晶显示。

单片机控制直流减速电机实现窗帘、窗户的控制。

光照强度、温湿度信号均通过无线蓝牙模块传输至单片机,经处理后实现电机对窗户、窗帘的自动控制。

2.2控制系统的电路设计根据设计方案和要求,可将电路分为5部分,分别为无线蓝牙遥控,传感器数据采集,电机驱动控制,单片机主控和电源部分。

2.2.1无线蓝牙遥控无线蓝牙通信采用HC-06蓝牙模块,主机模块和从机模块之间互相通信。

该蓝牙模块指令丰富,通信稳定性较高,可应用到智能窗帘的无线遥控上。

配对以后当全双工串口使用,无需任何蓝牙协议,支持8位数据位、1位停止位、无奇偶校验的通信格式。

相比传统2.4GHz 无线通信更先进,密码配对稳定可靠,系统操作形式更加多样化。

2.2.2传感器数据采集(1)BH1750FVI 光电传感器采集光照强度参数运用了GY-30集成光照模块,主要传感器芯片是BH1750FVI,利用它的高分辨率可探测较大范围的光强度变化。

基于51单片机的智能窗帘的研究与设计概要

基于51单片机的智能窗帘的研究与设计概要

目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 系统设计的背景及意义 (2)1.2 设计的基本内容 (2)1.3 实现的基本功能 (3)第2章总体电路设计与原理说明 (4)2.1 方案介绍 (4)2.2总体方案设计 (5)2.2.1 自动控制窗帘基本功能 (5)2.2.2 总体结构设计 (5)第3章硬件分析与设计 (7)3.1 单片机及相关电路设计 (7)3.1.1 89C51单片机概述 (7)3.1.2 晶振电路 (8)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 显示电路 (9)3.2 光敏传感器电路 (9)3.3 A/D转换电路 (11)3.4 步进电机电路 (12) (13)3.5 温度检测电路 (13)3.6 红外控制电路 (15)第4章程序分析设计 (18)4.1 主程序 (18)4.2 重要子程序设计 (18)第5章总结 (19)参考文献 (21)附录1 :原理图 (22)附录2 :部分子程序 (23)摘要自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一,也是21世纪最重要的高技术之一。

今天,技术、生产、军事、管理、生活等各个领域,都离不开自动控制技术。

就定义而言,自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。

随着电子计算机技术和其他高技术的发展,自动控制技术的水平越来越高,应用越来越广泛,作用越来越重要。

尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域,自动控制技术起到了关键作用。

当然,在智能家居方面,自动控制技术有较好的发展前景。

应用自动控制技术,将是家居环境更加智能化,人性化。

针对家居环境采光及避光问题,自动窗帘控制系统将取代手动控制,更加人性化。

本文综述了自动窗帘系统的设计与控制系统,介绍了设计制作一个完整的自动窗帘控制系统所需要做的理论分析,以及各环节功能的实现。

基于51单片机的智能窗帘设计

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51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现本科毕业论文

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现本科毕业论文

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毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

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。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

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

基于单片机的智能窗帘系统设计智能家居系统在近年来的发展中越来越受到人们的关注和青睐,其中智能窗帘系统作为智能家居系统的重要组成部分,能够为用户提供便捷、舒适的居家体验。

利用单片机技术制作智能窗帘系统已经成为目前的趋势,本文将介绍基于单片机的智能窗帘系统的设计原理和实现过程。

一、系统设计原理1. 系统功能智能窗帘系统是一种智能化家居系统,主要功能是实现窗帘的自动开合、遥控操作以及与其他家居设备的联动控制。

通过传感器检测环境信息,经过处理后控制窗帘的开合,使得窗帘能够根据环境光照和用户需求进行自动调节。

2. 系统组成基于单片机的智能窗帘系统主要由单片机、光敏电阻传感器、继电器、直流电机、无线模块等部分组成。

单片机是系统的核心控制器,负责接收传感器信号并进行控制决策,同时完成与用户的交互操作和与其他设备的通信。

3. 系统工作原理智能窗帘系统的工作原理是通过光敏电阻传感器检测环境光照强度,并将信号传输给单片机进行处理,单片机根据预设的阈值进行判断,控制继电器实现窗帘的开合。

在系统设计中,还可以通过添加无线模块实现远程遥控和与其他智能设备的联动控制,提升系统的智能化水平。

1. 控制部分设计在基于单片机的智能窗帘系统中,控制部分由单片机和继电器构成。

单片机作为系统的核心控制器,既能够接收传感器的信号,又能够控制继电器实现窗帘的开合。

继电器作为电能的控制器,负责控制窗帘的上下运动,通过控制继电器的通断来实现窗帘的开合操作。

传感部分由光敏电阻传感器构成,用于检测环境光照强度。

光敏电阻传感器将检测到的光照信号转换成电信号,然后传输给单片机进行处理。

通过光敏电阻传感器的信号,单片机可以判断当前的光照强度,从而决定窗帘的开合状态。

通信部分是智能窗帘系统的一个重要组成部分,通过无线模块实现与用户的远程遥控和与其他智能设备的联动控制。

用户可以通过手机APP或者遥控器发送控制指令,单片机接收到指令后实现相应的动作。

通过与其他智能设备的联动控制,可以实现更加智能化的家居体验。

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

基于单片机的智能窗帘系统设计智能家居系统作为现代家居生活中的一项重要创新,正在逐渐改变人们的生活方式。

智能窗帘系统作为智能家居系统的重要组成部分,通过单片机技术实现窗帘的自动控制,使得用户在家居生活中能够更加方便、舒适和智能化。

本文将就基于单片机的智能窗帘系统进行设计和分析,旨在为智能家居系统的发展提供借鉴和参考。

1. 系统设计方案智能窗帘系统的设计中,采用了单片机作为系统的核心控制器,通过传感器采集环境信息,实现对窗帘的自动控制。

系统整体采用了分布式的设计思路,窗帘控制单元和传感器单元分开布置,通过无线通信实现数据传输和控制。

系统的主要功能包括自动开合窗帘、手动控制窗帘、光照传感器自动感应等。

2. 单片机选择在智能窗帘系统中,单片机起着至关重要的作用,它负责对传感器采集的数据进行处理,并控制窗帘的开合。

在选择单片机时,需要考虑系统的性能需求、成本和外围设备的兼容性等因素。

本系统选择了常用的STM32系列单片机,该单片机性能稳定,具有丰富的外设接口和通信接口,能够满足系统的性能需求。

3. 窗帘控制设计窗帘控制是智能窗帘系统的核心功能之一,通过单片机控制电机实现窗帘的开合。

在系统设计中,采用了直流电机作为窗帘的驱动装置,通过H桥驱动电路实现对电机的正反转控制。

单片机通过PWM信号控制H桥驱动电路,调整电机的转速和方向,从而实现对窗帘的精准控制。

4. 传感器模块设计智能窗帘系统中的传感器模块负责采集环境信息,为窗帘的自动控制提供数据支持。

常用的传感器包括光照传感器和温湿度传感器。

光照传感器可以感知室内光照强度,根据预设的阈值,实现窗帘的自动开合;温湿度传感器可以实时监测室内的温湿度情况,为用户提供舒适的居住环境。

对于分布式的智能窗帘系统而言,通信模块是不可或缺的。

在本系统中,采用了无线通信模块,如Wi-Fi模块或者蓝牙模块,实现窗帘控制单元与传感器单元之间的数据传输和控制。

通过手机APP或者智能家居中控系统,用户可以实现对窗帘的远程控制,极大的提升了系统的便捷性和用户体验。

基于51单片机的智能窗帘设计任务书

基于51单片机的智能窗帘设计任务书
(7)2018年05月中旬至2018年05月下旬;毕业设计论文答辩资格审查。
(8)2018年05月下旬至2018年06月初;毕业设计论文答辩。
教研室主任签字
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毕业设计任务书
题目
基于单片机的智能窗帘设计
学生姓名
XXX
学号
XXX
班级
XXX
专业
XXX
承担指导任务单位
XXX
导师姓名
XXX
导师
职称
XXX
一、设计目的
使用单片机设计智能窗帘对于提高学生的单片机应用能力具有较强的意义。通过该设计,可以巩固所学的单片机理论知识,培养学生硬件和软件的设计能力,从而促进学生所掌握的理论知识向实践应用的改变。
二、设计要求
(1)熟悉51单片机集成开发环境,运用C语言编写工程文件;
(2)熟练应用所选用单片机的内部结构、资源,以及软硬件调试设备的基本方法;
(3)自行构建基于单片机的最小系统,完成相关硬件电路的设计实现;
(4)掌握智能窗帘设计的原理和实现方法。
三、设计内容
(1) 可实时显示年月日、时分秒、光照强度和控制模式;
五、进度计划
(1)20文题目:学生根据情况选择指导教师,并经过指导老师同意确定。指导教师与学生见面,学生根据自身的实际情况和今后的发展与指导教师商量后选定或自拟设计论文题目。
(2)2017年11月底至12月初设计论文题目论证:与指导教师所出的参考设计论文题目进行分析、讨论,最后确定设计论文题目。
(2) 可通过手动控制窗帘的开启和关闭;
(3) 可通过设置开启和关闭时间来控制窗帘;
(4) 可通过检测光照强度的亮暗来控制窗帘;
(5) 使用步进电机的正传和反转来模拟窗帘的开启和关闭;

基于51单片机智能窗帘控制系统的设计与实现

基于51单片机智能窗帘控制系统的设计与实现

基于51单片机智能窗帘控制系统的设计与实现一、系统设计目的与背景智能家居系统是近年来快速发展的一个领域,人们越来越希望通过科技手段来实现家居环境的智能化。

其中,智能窗帘控制系统是智能家居系统中的一个非常重要的组成部分。

本文基于51单片机,设计了一款智能窗帘控制系统,旨在实现便捷、安全、高效的窗帘控制方式,提高家庭居住的舒适性和生活品质。

二、系统设计原理与方案智能窗帘控制系统主要由以下几个部分组成:1. 传感器模块:通过检测外部光线强度、温度等信息,反馈给控制模块,实现智能灵敏控制。

2. 控制模块:通过51单片机实现对窗帘的控制,主要包括:窗帘开关控制、电机驱动控制、传感器数据处理等功能。

3. 用户界面模块:通过操作面板或者手机APP,实现对窗帘的手动或者自动控制。

4. 电源模块:负责对整个系统进行供电。

系统的控制方式主要有两种:手动控制和自动控制。

手动控制包括远程控制和本地控制,远程控制可以通过手机APP来实现,本地控制可以通过手动面板来操作;自动控制则是依靠传感器来感知外部环境,实现智能化的控制方式。

三、系统实现细节1. 传感器模块采用光敏电阻和温度传感器,通过实时检测外部光线和温度信息反馈给控制模块。

2. 控制模块通过单片机来实现,可以控制窗帘的开合、暂停和停止等操作,同时,它还可以接收传感器数据,实现智能化的控制方式。

3. 用户界面模块可以通过手动面板来控制窗帘的开合和暂停等操作,同时也可以通过手机APP来实现对窗帘的智能控制。

4. 电源模块需要提供稳定的供电,保证整个系统的正常运行。

四、系统应用与优势智能窗帘控制系统的应用非常广泛,可以在家庭、办公、商业等场所进行安装。

其主要优势在于:1. 方便快捷:通过手动面板和手机APP等多种控制方式,方便用户随时随地进行窗帘的控制和调节。

2. 智能化操作:通过传感器感知外部环境,可以实现智能化的操作,提高了用户的便捷性和舒适度。

3. 安全性高:在控制过程中,可以有效的保证窗帘控制的安全性,避免了窗帘掉落等危险情况的发生。

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计智能家居技术的快速发展使得我们的家居生活更加智能化和便利化。

其中,智能窗帘控制系统作为其中一个重要组成部分,带来了更加舒适和人性化的体验。

本文将介绍一种基于51单片机的智能窗帘控制系统设计。

一、系统设计概述智能窗帘控制系统设计旨在通过使用51单片机作为核心控制器,实现对窗帘的自动控制。

系统能够根据光线传感器的数据,自动调节窗帘的开闭程度,同时也支持用户手动控制。

二、硬件设计1. 51单片机51单片机是一种常见的嵌入式控制芯片,具有良好的稳定性和灵活性。

该单片机能够通过编程控制各种外设,如光线传感器、电机驱动模块等。

2. 光线传感器光线传感器用于感知环境的光线强度。

基于这个数据,系统能够判断当前是否需要调节窗帘的开闭程度。

3. 电机驱动模块电机驱动模块负责控制窗帘的开闭。

通过控制不同的电机转速和方向,实现窗帘的自动开关。

4. 人机交互模块人机交互模块包括按键、液晶屏等设备,用于用户手动控制窗帘的开闭,同时也显示系统的运行状态和参数。

三、软件设计1. 硬件初始化在系统启动时,需要对各个硬件设备进行初始化,并进行必要的设置,如引脚配置、中断配置等。

2. 光线传感器数据采集系统通过光线传感器实时采集光线强度数据,并通过模数转换将其转化为可用的数字信号。

3. 窗帘控制算法基于光线传感器数据,系统根据预设的算法判断窗帘的开闭程度。

当光线强度较弱时,窗帘自动关闭;当光线强度较强时,窗帘自动打开。

算法还可以考虑其他因素,如时间、季节等。

4. 手动控制模式系统支持用户手动控制窗帘的开闭。

用户可以通过按键或其他人机交互设备来实现手动操作。

5. 显示与反馈系统通过液晶屏等设备将系统的运行状态和参数显示给用户,同时也可以通过提示音或其他方式进行反馈,以增强用户的交互体验。

四、系统实现与测试在完成系统设计后,需要进行系统的实现和测试。

首先,按照硬件设计部分的要求进行电路的搭建和元件的连接。

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项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院
大学生创新训练计划结题报告
项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶
所学专业电气工程及其自动化
所在学院物联网工程学院
(手机)
电子信箱diamond-heartqq.
项目起止年月2011/11-2012/05
第一指导教师肖永松
专业技术职务工程师
(手机)
电子信箱
结题日期2012年5月
江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称:物联网工程学院填写日期:2012 年5 月
大学生创新训练计划
《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹
江南大学
二○一二年五月
简介
随着物联网概念的发展,智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中,受此启发,我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统,希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。

恰好我们都进行了电路、模电数电的学习,也曾初步接触了单片机,我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握,更加熟悉使用protel等专业软件。

计划设计一个系统可以实现以下功能:
在自动模式下,在设定的时间,如早成6点至晚上8点,晚上8点至早晨6点,时间控制,可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。

通过光强控制,在设定光照强度围,窗帘拉开,超过设定强度,如夏日中午,为避免房间被光直射造成温度过高,窗帘关闭。

在手动模式下,通过按键来调整窗帘的开合状态。

最终设计使用STC89C51单片机,STC89C51有512字节的数据存储空间,是AT89C51的两倍,并且带有4K字节的EEPROM存储空间,可以断电后保存资料,可以直接使用串口下载,而AT89C51需要专用下载器。

控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输,并根据单片机接收到的信号,结合时钟电路的信号,对步进电机进行控制,通过控制步进电机转向及转动圈数,来实现对窗帘的打开及拉合控制。

设计时对硬件进行了模块化分析,以STC89C51作为主控芯片,光信号采集使用光敏模块,数模转换主要使用PCF8591芯片,显示模块采用1602液晶显示器,时钟电路采用DS1302芯片,电机驱动器主要使用ULN2003。

控制器设计:
构成模块主要功能:
单片机控制系统:处理信号并控制电机运行。

AD转换:将光敏模块输出的模拟信号转换为数字信号。

光敏模块:采集光信号并转换为模拟信号。

液晶模块:用于显示时间及控制模式。

时钟电路:配合外部晶体实现振荡,为单片机提供运行时钟。

按键:设置时间及选择模式。

电机驱动:为步进电机提供足够大的驱动电流。

复位:进行复位。

电源:为系统运行进行供电。

图1 模块功能图
硬件设计
单片机控制模块
图2 单片机控制模块电路原理图:
STC89C51芯片共40引脚,1~8脚是通用I/O接口(p1.0~p1.7),9脚rst复位键,10、11脚RXD串口输入、TXD串口输出,12~19脚:p3接口(12,13脚INT0中断0、INT1中断1,14,15:计数脉冲
T0 T1 16,17:WR写控制RD读控制输出
端) ,18,19脚:晶振谐振器,20脚接地线,21~28
p2接口高8位地址总线29: psen 片外rom选
通端,单片机对片外rom操作时29脚(psen)
输出低电平30:ALE/PROG 地址锁存器31:EA
rom取指令控制器,电源+5V。

本系统采用P0口及P1^0、P1^1、P1^2控制液晶显示,P1^3-P1^7口
控制按键、P3^0、P3^1、P3^4口控制DS1302、P3^5、P3^6口控制PCF8591,P2^0-P2^3口控制ULN2003。

●光敏模块:
功能:采集光信号并转换为模拟信号。

说明:VCC 外接3.3V-5V电压(可以直接与5v单片机和3.3v单片机相连)GND 外接GND
DO 小板数字量输出接口(0和1)
AO 小板模拟量输出接口图3 光敏模块电路图本系统使用AO端作为AD转换模块的模拟信号输入。

●模数转换模块:
图4 AD转换模块电路原理图
功能:将光敏模块输出的模拟信号转换为数字信号,本系统采用第三通道(AIN3)
说明:因为STC89C51芯片没有AD转换模块,故而采用PCF8591T芯片来实现AD与DA转换功能的,它有4路模拟输入,1路模拟输出,一个I2C-BUS 接口,3个给硬件地址编程的脚。

通过I2C
总线与处理器通信,其价格低廉,接口简
单,转换控制容易等优点,在单片机应用
系统中得到了广泛的应用。

其引脚定义如
下:
AIN0~AIN3:模拟输入(A/D 转换)。

AOUT:模拟输出(D/A转换)。

A0-A2:硬件设备地址。

GND:电源负极地。

VREF:参考电压输入。

EXT:振荡器输入时,部/外部的切换开关。

OSC: 振荡器输入/输出。

SCL: I2C BUS 时钟输入。

SDA:I2C BUS 数据输入/输出。

AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地。

液晶显示模块:
功能:用于显示时间及控制模式
说明:此液晶为工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。

(16列2行)图6 液晶电路原理图
图5 液晶实物图
1602采用标准的16脚接口,其中:
第1脚:VSS为地电源
第2脚:VDD接5V正电源
第3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度
第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚:RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。

当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW 为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。

第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。

第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。

第15~16脚:空脚
按键模块:用于设置时间及选择模式
图7 按键电路原理图
说明:
P1.3:右
P1.4:中
P1.5:下
P1.6:左
P1.7:上
时钟电路
图8 时钟电路原理图
说明:低功耗时钟芯片DS1302可以对年、月、日、时、分、秒进行计
时DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到
三个口线:1 RES(复位);2 I/O(数据线);3 SCLK(串行时钟)。

时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。

步进电机驱动模块:用于驱动步进电机
图9 步进电机驱动电路
说明:电机选用28BYJ-48型步进电机,电压5V,五线四相
图10 步进电机原理图
表1 步进电机转动相序
相顺序 A B C D
0 1 1 0 0
1 0 1 1 0
2 0 0 1 1
3 1 0 0 1
相顺序从0到1称为一步,电机轴将转过18度,0→1→2→3→4则称为通电一周,转轴将转过72度,若循环进行这种通电一周的操作,电机便连续的转动起来,而进行相反的通电顺序如4→3→2→1将使电机同速反转。

通电一周的周期越短,即驱动频率越高,则电机转速越快,但步进电机的转速也不可能太快,因为它每走一步需要一定的时间,若信号频率过高,可能导致电机失步,甚至只在原步颤动。

●电源模块:为系统供电
图11 电源模块原理图
●复位模块
图12 复位电路原理图软件设计
设计流程图:
图13 软件流程图
实物展示
图14 PCB板正面
图15 PCB板背面项目心得
通过这次历时半年的项目,我们都收获颇多。

在所学专业知识上,我们都有了更深的理解和认识,能够把课本的知识同实际应用对应起来,学习的过程就充满了趣味,不那么枯燥。

在最初的基础知识准备的过程中,我们翻阅了大量的资料,看视频教程,练习使用protel等软件,对进行项目所需要的只是做了系统的学习,这个过程中有许多的不解和困惑,大家相互交流,总结自己学习的收获,感觉很充实。

半年的过程中,遇到过各种各样的难题,但是大家齐心协力,相互配合,虽然不是每次都能够顺利解决问题,有的时候会因为检查电路或程序的错误而花费大量的时间,但是我们能够从解决问题的过程中相互学习,彼此之间的合作也使得我们的进展不会停滞不前。

每一次一起解决掉某个问题的时候,获得一定成就的时候我们都很受鼓舞。

在分工及合作中的交流也很重要,每个人的思路和想法都让我们从不同的角度去思考。

这次的项目合作让我们都受益匪浅。

我们都非常高兴能够参加这次项目,这会是我们大学学习中非常有趣也很有收获的经历。

附:
proteus仿真图
表1 硬件模块元件清单
模块元件型号数量
AD 转换
PCF8591 1个电阻1KΩ1个
10KΩ2个滑变电阻器10KΩ1个电容104 1个
液晶模块液晶显示器1602 1个滑变电阻器10KΩ1个。

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