自动窗帘控制系统综述【文献综述】

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电子信息工程

自动窗帘控制系统综述

摘要：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，生活现代化得以实现，居住环境向舒适化、安全化发展。家居智能化在这种形势下应运而生。[1]智能窗帘是家居智能化中最常见的一种。

关键词：窗帘；智能；控制

1 引言

随着人们生活水平的提高，智能家居成为了家居生活的主题，传统的电动控制窗帘一般功能单一，智能化程度低[2]。新型的智能窗帘的出现以迫在眉睫。它不仅能用无线遥控系统控制其开闭，还能还能根据光照强度来控制窗帘的打开程度。当然这些还是远远不够的，还必须具有定时功能。

2 无线遥控技术简介

2.1 无线遥控技术的分类

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无线遥控技术，顾名思义就是指实现对被控目标的非接触遥远控制。无线遥控系统的种类和分类方法有很多，按传输控制指令信号的载体分为：红外线遥控、无线电遥控、无线电遥控；按信号的编码方式分：频率编码、脉冲编码；按传输通道数分为：单通道多通道遥控。

2.2 无线遥控系统的构成及其工作原理

该遥控器中主要包含无线指令接收模块、红外指令接收模块、红外指令发射模块以及息存储模块[3]。发射模块主要由发射电路由三极管和红外发射管组成,红外发射管将电能转化为近红外光辐射到空气中。无线指令接收模块主要负责接收辐射到空气中的近红外光，通过比对其发出的指令做出相应的动作。无线接收可分为两种方式:超外差与超再生接收方式。超外差式的接收器灵敏度高、抗干扰能力强，而且相对稳定些；超再生式的接收器体积小、价格便宜。而信息模块需要采用信息掉电不丢失的EPROM器件X25045[3]。

2.3 无线遥控系统的优缺点

无线遥控系统与有线控制系统相比，具有组网迅速、不受地理条件限制和成本低等诸多优点[4]。由于无线遥控系统具有上述的优点，在日常生活中正在逐步替代有线控制的地位。但与此同时，它也存在不少缺点。例如，易受大气层中的辐射干扰，不适合长距离的发射。但随着无线遥控遥控袭用的日渐成熟，这些难题将会被迎刃而解的。

3 光电传感器简介

光电式传感器的物理基础是光电效应，即半导体材料的许多电学特性都因受到光的照射而发生变化。光电效应通常分为两大类，即外光电效应和内光电效应[5]。光电传感器中的光电效应主要是靠光敏电阻来实现的。光敏电阻又称光导管，为纯电阻元件，其工作原理是基于光电导效应。无光照时，光敏电阻值(暗电阻)很大，电路中电流(暗电流)很小，当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值(亮电阻)急剧减小，电路中电流迅速增大。图1为光敏电阻的频率特性.一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高[6]。

图1 光敏电阻的频率特性

在日常生活中，光电传感器的应用极广，主要运用在测量和控制系统中，如智能窗量中。当外界光照强度达到一定程度时，光电传感器接收到这一变化，便会控制电机启动，自动控制窗帘的开启和关闭。

4 智能窗帘的设计过程

4.1智能窗帘的简介

在现代社会，对室内设汁而言，窗帘不仅具有遮光作用，更有美化功能，它不仅可以协居室的色彩搭配，而且能够柔化空问造型的线条，营造温馨惬意的环境[7]。如今为适应现代化办公和生活环境的需要，设计一种智能窗帘机，可实现开关窗帘的半自动手动控制、自动控制和红外线遥控。其主要以A3、89C2O51单片机为核心，利用扩展端口实现各自不同控制功能[8]。

4.2 智能窗帘控制系统

首先，先介绍下无线窗帘控制系统的组成部分：(1)遥控电路的设计由于我们的设计是家用窗帘控制系统，考虑到遥控范围大概就是35m左右，所以遥控部分决定采用红外遥控器，它的可靠性高，不容易产生误差而且抗干扰能力强，不受其他电磁波的干扰；(2)主控电路的设计主控芯片采用AT89C2051。电机采用220V的异步电机，利用单片机P3．0和P3．1引脚通过驱动电路对电磁继电；(3)光控电路的设计人性化的设计是本系统智能化体现，该窗帘会自动随着天黑和天亮的变化自动打开

和关闭窗帘器4098控制电机的正转和反转，达到开和关窗帘的目的[9]。

电路可以由3种不同的方式控制窗帘动作，主要通过不同的按键模式。在手动模式下，有4个按键对其进行操作，可以控制电机的正反转，即可实现窗帘的开关和自动／手动方式的转换[8]。红外遥控有发送和接收两个组成部分,发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号[10]。图1为红外遥控发射器。接收端能将含有该编码的信号接收到并通过判定编码所代表的含义决定开关窗帘。图2为红外遥控接收器。

图1 红外遥控发射器图2 红外遥控接收器

5 结束语

综上所述，一般窗帘控制系统中采用无线遥控技术，而本文中研究的是一种更具有只能化的智能窗帘。它在传统的智能窗帘的基础上，加入了自动开启和关闭的功能。这主要依靠光电传感器实现的。此外，还具有定时功能。但俗话说，科学永无止境，随着技术的进一不成熟，更加智能化的窗帘会被推出。那时的窗帘不仅拥有以上功能，还具有其他新的功能。

参考文献

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