窗帘自动开关电路设计19

课程设计（论文）任务及评语

摘要

在自动控制技术日益发展的今天，人们生活中的许多必需物都离不开自动控制，光控自动窗帘的设计是一项又简便又实用的设计。光感自动窗帘系统在我国还刚刚兴起，随着房地产业的日益火爆，智能窗帘也成为一个能直接提高住宅档次的条件，必将吸引大批房地产商、装饰公司的关注，所以该产品将会有广阔的市场前景，推广和应用自动窗帘系统具有重要的现实意义。解决每天手动拉开关闭窗帘的不便。

本文设计的光控自动窗帘硬件电路主要由电源电路、光敏传感器、二阶滤波放大电路和控制执行电路组成，光敏三极管实时采集室外环境光照度，经过滤波放大电路将测得的电流信号进行滤波并且放大，然后系统将通过继电器决定行程开关的工作，进而控制窗帘开关，达到自动控制的目的。

该设计采用目前广泛使用的模块化设计理念，成品具有体积小、可靠性高、易于安装检测维修等传统人为控制电动窗帘不可比拟的优点。

关键词：光敏三极管；滤波放大电路；继电器；行程开关

目录

第1章绪论................................................................................................................ I

1.1国内外现状....................................................................................................................... I

1.2设计要求 (2)

1.3设计内容 (2)

第2章方案论证 (3)

2.1任务分析 (3)

2.2方案比较 (3)

2.3光信号采集方法 (4)

第3章硬件电路设计 (4)

3.2 滤波电路的设计 (5)

3.3控制执行电路的设计 (7)

3.4 电源电路的设计 (8)

第4章设计总结 (10)

参考文献 (11)

附录I 总体电路图 (12)

附录Ⅱ器件清单 (13)

第1章绪论

1.1国内外现状

在现代社会，对室内设计而言，窗帘不仅具有遮光作用，更具有美化功能，它不仅可以协调居室的色彩搭配，而且能够柔化空间造型的线条，营造温馨惬意的环境。现在很多厂家生产的自动窗帘（含门帘）控制系统，都是各种传感器（红外线传感器、风雨信号传感器、温度传感器、烟雾传感器等）、各种报警终端（警灯、警笛、电话报警器、接警控制中心等）、遥控器以及一系列机械传动装置组成的一种具有智能化、人性化、网络化的高科技产品。此论文讲述了利用光敏三极管采集光强并控制继电器从而控制窗帘开、闭。

该作品设计简单实用，能自动控制，一经安装，无需人工管理；此外，本产品成本低廉，适用性广，能在各种窗口场合使用，对不便人工作业的场合效果尤为显著，具有很大的市场推广空间和经济效益前景。就目前而言，所设计产品虽适用范围广阔，但与当今普通手动窗帘相比造价相对要高，只适于部分场合的使用，其市场前景可能会随着社会的发展越来越好。其主要意义在于达到了学以致用的目的；同时，具有一定的现实意义，经改进完善后能够进行生产，投入使用。所以，国内外对该课题的研究并没有广泛开展。但随着人们对居住环境的要求的提高，房地产业的日益火爆，传统窗帘将被代替，解决每天手动拉开关闭窗帘的不便。随着智能窗帘也成为一个能直接提高住宅档次的条件，必将吸引大批房地产商、装饰公司的关注，所以该产品将会有广阔的市场前景。

1.2设计要求

设计任务：

利用光电传感器检测光照强度，当光照达到一定亮度时自动拉上窗帘，光照暗到一定程度时自动打开，可用两个继电器模拟窗帘开关电机工作。传感器采用光明晶体管类传感器，设计相应的信号处理电路和控制电路，确定器件参数；进行电路仿真，或进行电路板焊接。窗帘停止运动时采用行程开关使其停止。

技术要求:

环境温度：-30～+40 C；控制电路可使用电池供电，电机可以采用继电器触点控制。传感器（敏感元件）：采用光敏晶体管。

1.3设计内容

本文设计的光控自动窗帘硬件电路主要由电源电路、光敏传感器、二阶滤波放大电路和控制执行电路组成，光敏三极管实时采集室外环境光照度，经过滤波放大电路将测得的电流信号进行滤波并且放大，然后系统将通过继电器决定行程开关的工作，进而控制窗帘开关，达到自动控制的目的。该设计采用目前广泛使用的模块化设计理念，成品具有体积小、可靠性高、易于安装检测维修等传统人为控制电动窗帘不可比拟的优点。

第2章方案论证

2.1任务分析

利用光电传感器检测光照强度，当光照达到一定亮度时自动拉上窗帘，光照暗到一定程度时自动打开，可用两个继电器模拟窗帘开关电机工作。传感器采用光明晶体管类传感器，设计相应的信号处理电路和控制电路，确定器件参数；进行电路仿真，或进行电路板焊接。窗帘停止运动时采用行程开关使其停止。

本文设计的光控自动窗帘硬件电路主要由电源电路、光敏传感器、二阶滤波放大电路和控制执行电路组成，光敏三极管实时采集室外环境光照度，经过滤波放大电路将测得的电流信号进行滤波并且放大，然后系统将通过继电器决定行程开关的工作，进而控制窗帘开关，达到自动控制的目的。

2.2方案比较

方案一如图2.1所示

图2.1 方案一系统整体构成图

硬件电路主要由主机电路、数据采集电路和控制执行电路组成，数据采集使用一片光敏电阻，经模拟电路将光信号转换成电压信号，控制执行电路由单片机输出经步进电机驱动器来控制步进电机转动。针对设计要求作如下设计，本装置设计以单片机为核心，通过单片机发送相应的信号，利用光耦的隔离作用，保证信号的稳定。此方案测量控制精确，但成本大，操作复杂，设计繁琐故不用此方案。