智能窗帘控制系统设计_毕业设计论文

河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文）

题目智能窗帘系统控制

班级＿机电 1001

摘要

随着科技的发展，智能家居已逐渐进入人们的生活中。市场对于红外遥控控制系统的需求也越来越大。高精度、多功能、低功耗，是现代科技的主导方向。因此，单片机在电子产品的应用已经越来越广泛，在很多电子产品中都用到了红外控制。本设计介绍给予AT89C51单片机控制的智能窗帘系统，它采用了红外遥控技术，实现室内任何地方，只要轻按遥控器，窗帘就会随心所欲的打开或关闭。为了使窗帘更加智能化，在设计中还加入光控和自动定时控制，可以根据光强或用户定时，开启或关闭窗帘，让该设计更加人性化。

关键字：智能窗帘、光控、单片机

目录

第一章绪论 (1)

1.1 窗帘红外遥控设计目的 (1)

1.2智能窗帘概述及发展 (1)

第二章设计思路 (2)

2.1主要任务 (2)

2.2 工作原理 (2)

2.3实现功能 (2)

第三章设计方案 (3)

3.1红外遥控的基本原理 (3)

3.2 系统总体结构规划 (3)

第四章硬件设计 (5)

4.1 89C51单片机及相关电路 (5)

4.2晶振电路 (5)

4.3复位电路 (6)

4.4时钟电路 (7)

4.5电源电路 (8)

4.6 步进电机控制系统电路 (9)

4.7 键盘/显示接口电路 (10)

4.8 传感器 (12)

4.9 放大滤波电路 (14)

4．10 A/D转换 (15)

第五章系统软件设计 (17)

5.1 主程序软件设计 (17)

5.2 光控电机程序设计 (18)

5.3 LCD1602显示程序设计 (18)

5.4 DS1302程序设计 (19)

5.5 键盘程序设计 (21)

5.6光照采集程序设计 (21)

5.7 DS18B20程序设计 (22)

总结与展望 (23)

参考文献 (24)

致谢 (25)

第一章绪论

随着国民经济的发展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，促使家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居在这种形势下应运而生

1.1 窗帘红外遥控设计目的

随着科学的发展，社会的进步，信息化得加快，人民生活水平的提高，工作压力也越来越大，人人都希望回到家或是在办公室都有一个舒适的环境。能得到很好的休息，这就使得自动化技术快速发展。为了进一步满足人们高水准生活的需要，窗帘由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。而且红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。

单片机以它的体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等特点。在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多电子产品也用到了红外控制。随着窗帘红外控制系统应用范围日益广泛和多样，各种适用于不同场合的窗帘控制器应运而生。它不但取代原有的无线遥控窗帘控制器，而且工作可靠。

1.2智能窗帘概述及发展

在现代生活中，窗帘再不仅仅只起到遮挡光线的简单的作用。它在整体家居中的装饰作用越来越突出。据调查发现，居民因迁入新居而购买窗帘布艺产品平均每单花费在4000元以上，且不乏一次花费在2万元以上者。因此，以迁入新居或装修后进行家用纺织品消费为特征的消费需求增长，成为家用纺织品消费的主流，明显地表现为刚性需求的增长。另外，随着人们对居住环境的要求不断地提高，智能化的家居产品在人们的生活中将会逐渐被认识和采纳，智能窗帘也正以其强大的人性化功能、惊人的发展速度以及巨大的市场前景崭露头角。

然而，纵观目前国内智能窗帘市场，一方面，它的价格只有少数的人能承受的起，离普通大众相去甚远，而这过高的价格制约了它的发展。另一方面，智能窗帘的智能化程度还不高，有的甚至只有遥控功能也称作是智能窗帘，因此智能窗帘市场良莠不齐。

针对这种现象，本设计通过创新，给窗帘增加了定时控制和光感控制，让窗帘显得更加智能化。在成本方面，采用一些价格相对便宜的器件，来实现这个复杂的系统。因此本设计具有很强的现实意义。

2.1主要任务

课题设计的主要任务就是实现红外信号的发射和接收。保证发射出的信号要有足够的强度，在传播过程中要能有防止其他无线电信号的干扰能力。同时接收机要能够在足够远的距离上接收到准确的控制信号，起到控制电路工作的作用。利用光敏电阻根据光线的强弱自动调节窗帘的开关.

2.2 工作原理

和用电磁波用作无线电遥控的信号传播媒介一样，在红外遥控电路中用红外线作为红外线遥控的信号传播媒介。借助于红外线具有直线传播的特性，利用专用的红外传感器具有灵敏度高，响应快和光谱范围窄的性能，制成灵敏度高，抗干扰性能良好的红外遥控装置。利用单片机控制的红外遥控电路，它是利用单片机的异步通讯口，用红外发射口和红外接收来实现发射和接收点信号功能.

2.3实现功能

1.手动控制

该功能使电动窗帘具有手动正传、手动反转和手动停止的功能。

用户可以通过遥控器对窗帘的开合进行控制，避免了手动拉动窗帘的麻烦。

2.半自动手动控制

半自动手动控制是在需要关闭或打开窗帘的时候，只需要人工按一下“正转”或“反转”按键后，窗帘到位自动停止。

3.光控调节功能

当用户无暇顾及窗帘的开合程度时可以打开光控调节功能，窗帘的关闭和开启通过环境亮度自动完成窗帘的开启或关闭操作控制，“天黑关闭，天亮打开”单片机会自动获取信息调节室内光照强度，使室内一直处于舒适的光照环境。具有智能管理，不产生误动作。

4.定时控制功能

根据设置输入的开启或关闭时间，来控制窗帘的关闭和打开。

窗帘的正转、反转和停止功能可由单片机输出电平来控制步进电机的运转以实现。环境亮度的控制通过光敏电阻和运放组成的电路来控制单片机输出电平继而控制电机的正转和反转。时间自动控制可以由定时器来控制