基于物联网技术的智能窗帘设计
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用价 值和 发展 前景 ＝
【 关键词 】 物联 网技 术；自动控制；Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ ；Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ
整个 系 统 的无 线 收 发及 微 控 制 器模 块 ； 以光 照 强 度传 感 器 Ｂ Ｈ１ ７ ５ ０
０ 引言
在 计 算 机 ｊ 通 信 技 术快 速 发 展 的 今天 ， 络 化 、智 能 化 正以 超 出 人们 想象 的速 度 １ ｓ 速 发展 。 当今 ，现 实生 活 中的 任何 事物 都 有 可 能成 为 Ⅱ联 网连 接 和沟通 的 对象 ，在此 背景 下 ，物 联 网技术 也 就 作 为 一种 新型 技 术应 时 而 牛…。Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 是 一种 新 兴 的低 功 耗 、低成
图３信息采集模块 电路
２ 系统硬件 电路设计
智 能 窗帘 控 制 系 统硬 件 部 分采 用 新 一 代ｓ ＯＣ 芯 片Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 作 为
系 统 的数 据 采 集 部 分主 要 由 光强 度 传 感 器Ｂ Ｈ１ ７ ５ ｏ ￣ ｎ 温湿 度 传 感 器ＤＨ Ｔ １ ｌ 构 成 。光 强 度 传 感器 Ｂ Ｈｌ ７ ５ ０ 是一种片 ｊ 于 两 线 式 串行 总 线接 口的数 字 型光 强度 传 感器 集成 电路 ，直接 数 字输 出 ，可对 广 泛 亮度 进 行 １ 勒 克 斯 的高 精度 测 定 。温 湿 度 传 感器 Ｄ Ｈ Ｔｌ １ 是 一款 已校
用 － 『 ， Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 自组 网通 信 技术 ，避 免 了繁 琐 困难 的布 线 工作 ， 同时 具 有功 耗低 等特 点 ，极 大的 节约 了成 本ｐ Ｊ 。 日前 ，市 面 上 现 有 的 智能 窗 帘 都 以Ｐ Ｃ为控 制 中心 ， 采用 有 线 的方 式连 接 ，存 在价 格 昂贵 、不 易推 广 、适 用 范 小 、布 线 繁琐 等 问题 。针 对 以上 问题 ，采 用Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 无 线通 信 方式 ，设计 了一 种 无需 复杂 布线 、适 用 范 围广 、性 价 比高 的智 能窗 帘控 制 系统 ，从 而满 足
人们 对生 活智 能化 和 人性 化的 不断 需求 。
１ 系 统 总 体 设 计
智能 窗帘 控 制 系统 ｝ ｝ １ 微控 制 器模 块 、信 息 采集 模块 、Ｌ Ｅ Ｄ显示
模 块 、用 户按 键模 块 、 电机驰 动 模块 和 电源模 块 人部 分组 成 ，其 系 统 结构 方框 图如 图１ 所示 ：
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮＩ Ｃ Ｓ Ｗ ＯＲ Ｌ Ｄ・ 探 索与观 察
基 于 物联 网技术 的智 能 窗 帘设 计
沈阳航空航天大学电子信 息工程 学院 詹 学海 邵清亮 张 琪 曹晓磊 李 庆 周 宁
【 摘要 】随着物联 网技 术的发展 ，智能化 家居产品得到广泛应用，传统窗帘已经无法满足人们时高质量生活的需求 文 中设计采用新一代
室 内的 信息 采集 模块 进 行 无线通 信 ，接 收 光照 强度 、温 湿 度等 室 内 环境 信 息 、 自动 调节 窗 帘 的打 开与 关 闭； 同时 ，用 户可 以通过 按键 设置 时 间 ，控制 窗 帘在 设 定的 时 间打开 或 关 闭， 实现 窗帘 的定 时开
关 。此 外 ，用户 可 以通 过按 键选 择 手动 控 制模 式 ，利用 按 键 直接控 制窗 帘 的打 开和 关 闭，实 现手 动控 制 。 ２ ＿ ２ 信 息 采集模 块
图２微 控 制 器 模 块 电路
图 １系 统 结 构 方 Hale Waihona Puke Baidu 图
该 智 能窗 帘控 制 系统 有两 种 工作 模式 ：默 认Ｔ作 模式 和 手动 控
制模 式 。用 户 能够通 过 按键 控 制和 管理 居 室 内的 每一 个窗 帘 。系 统 上 电初 始化 后 ，不停 的检 测 是 否有 按键 按 下 ，若没 有检 测 到按 键信 号 ，则 系统 处 于默 认 作模 式 ，微 控 制器 通过 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 网络 与安 装 在
和 温湿 度传 感 器Ｄ Ｈ ＴＩ １ 作 为 家庭 环境 信 息采 集模 块 ，经 微控 制器 处
理 后控 制步 进 电机 的正 转 、反转 ， 从而控 制 窗帘 的开 合 。 ２ ． １ 微 控 制器 模块 该 智 能 窗 帘控 制 系 统 采 片 ｊ Ｔ ｌ 公 司 的Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 芯 片 作 为 整 个 系统 的 微控 制器 模 块 。Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 是基 于标 准 协议 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ５ ， ４ 之上 ，应用 Ｔ － Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 的 ‘ 个片 上 系统 （ Ｓ Ｏ Ｃ）解 决方 案 。它 能够 以极低 的总 材 料 成本 建 立 较为 强 大 的 网络 节 点 ，问 时Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ ； 片结 合 了Ｒ Ｆ ｑ ￣ Ｚ 发 器 ，增 强 型 ８ ０ ５ ｌ Ｃ Ｐ Ｕ， ８ Ｋ Ｂ Ｒ Ａ Ｍ ，系 统 内 町编 程 闪存 等 模块 强 大 的 功 能 。 由于Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 拥 有 四种 不 同 的 闪存 版 本 ，具 有 多种 运 行 模 式 ，能 够满 足 超低 功耗 系 统 的要求 ，使其 尤 其适 合 智能 窗帘控 制 系 统 的设 计。 微控制 器模 块 电路 如 图２ 所示 。
本 、低 复 杂度 、低 数据 速率 、近距 离 的无 线 自组 网通信 技 术 ，广泛 应 用 于近 距离 低 数据 速 率 的 文本传 输 】 。基于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 技 术 的物 联 网 智 能家 居控 制 系统 对 比过 去的 主机 式集 中控 制 系统 的 最大 优 点是应
ｓ ｏｃ ￣ ， － 片ＣＣ ２ ５ ３ ０ 作 为 系统 的无 线 收发 及微 控 制 器模 块 ，通过 无 线 传 感器 网络 、Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 等技 术 ，设 计 了一 种 基 ｉ ｆ － Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ － ￣ Ｊ Ｌ － １ Ｋ ＠ 智能 窗 帘控 制 系统 ，从 而 实现 了窗 帘的 自动控 制 和 管理 。通过 调试 验证 ，该 智 能 窗帘控 制 系统 具有 实用性强 、运 行稳 定 、灵敏 度 高等 特 点 ，具有 良好 的 应
【 关键词 】 物联 网技 术；自动控制；Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ ；Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ
整个 系 统 的无 线 收 发及 微 控 制 器模 块 ； 以光 照 强 度传 感 器 Ｂ Ｈ１ ７ ５ ０
０ 引言
在 计 算 机 ｊ 通 信 技 术快 速 发 展 的 今天 ， 络 化 、智 能 化 正以 超 出 人们 想象 的速 度 １ ｓ 速 发展 。 当今 ，现 实生 活 中的 任何 事物 都 有 可 能成 为 Ⅱ联 网连 接 和沟通 的 对象 ，在此 背景 下 ，物 联 网技术 也 就 作 为 一种 新型 技 术应 时 而 牛…。Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 是 一种 新 兴 的低 功 耗 、低成
图３信息采集模块 电路
２ 系统硬件 电路设计
智 能 窗帘 控 制 系 统硬 件 部 分采 用 新 一 代ｓ ＯＣ 芯 片Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 作 为
系 统 的数 据 采 集 部 分主 要 由 光强 度 传 感 器Ｂ Ｈ１ ７ ５ ｏ ￣ ｎ 温湿 度 传 感 器ＤＨ Ｔ １ ｌ 构 成 。光 强 度 传 感器 Ｂ Ｈｌ ７ ５ ０ 是一种片 ｊ 于 两 线 式 串行 总 线接 口的数 字 型光 强度 传 感器 集成 电路 ，直接 数 字输 出 ，可对 广 泛 亮度 进 行 １ 勒 克 斯 的高 精度 测 定 。温 湿 度 传 感器 Ｄ Ｈ Ｔｌ １ 是 一款 已校
用 － 『 ， Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 自组 网通 信 技术 ，避 免 了繁 琐 困难 的布 线 工作 ， 同时 具 有功 耗低 等特 点 ，极 大的 节约 了成 本ｐ Ｊ 。 日前 ，市 面 上 现 有 的 智能 窗 帘 都 以Ｐ Ｃ为控 制 中心 ， 采用 有 线 的方 式连 接 ，存 在价 格 昂贵 、不 易推 广 、适 用 范 小 、布 线 繁琐 等 问题 。针 对 以上 问题 ，采 用Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 无 线通 信 方式 ，设计 了一 种 无需 复杂 布线 、适 用 范 围广 、性 价 比高 的智 能窗 帘控 制 系统 ，从 而满 足
人们 对生 活智 能化 和 人性 化的 不断 需求 。
１ 系 统 总 体 设 计
智能 窗帘 控 制 系统 ｝ ｝ １ 微控 制 器模 块 、信 息 采集 模块 、Ｌ Ｅ Ｄ显示
模 块 、用 户按 键模 块 、 电机驰 动 模块 和 电源模 块 人部 分组 成 ，其 系 统 结构 方框 图如 图１ 所示 ：
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮＩ Ｃ Ｓ Ｗ ＯＲ Ｌ Ｄ・ 探 索与观 察
基 于 物联 网技术 的智 能 窗 帘设 计
沈阳航空航天大学电子信 息工程 学院 詹 学海 邵清亮 张 琪 曹晓磊 李 庆 周 宁
【 摘要 】随着物联 网技 术的发展 ，智能化 家居产品得到广泛应用，传统窗帘已经无法满足人们时高质量生活的需求 文 中设计采用新一代
室 内的 信息 采集 模块 进 行 无线通 信 ，接 收 光照 强度 、温 湿 度等 室 内 环境 信 息 、 自动 调节 窗 帘 的打 开与 关 闭； 同时 ，用 户可 以通过 按键 设置 时 间 ，控制 窗 帘在 设 定的 时 间打开 或 关 闭， 实现 窗帘 的定 时开
关 。此 外 ，用户 可 以通 过按 键选 择 手动 控 制模 式 ，利用 按 键 直接控 制窗 帘 的打 开和 关 闭，实 现手 动控 制 。 ２ ＿ ２ 信 息 采集模 块
图２微 控 制 器 模 块 电路
图 １系 统 结 构 方 Hale Waihona Puke Baidu 图
该 智 能窗 帘控 制 系统 有两 种 工作 模式 ：默 认Ｔ作 模式 和 手动 控
制模 式 。用 户 能够通 过 按键 控 制和 管理 居 室 内的 每一 个窗 帘 。系 统 上 电初 始化 后 ，不停 的检 测 是 否有 按键 按 下 ，若没 有检 测 到按 键信 号 ，则 系统 处 于默 认 作模 式 ，微 控 制器 通过 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 网络 与安 装 在
和 温湿 度传 感 器Ｄ Ｈ ＴＩ １ 作 为 家庭 环境 信 息采 集模 块 ，经 微控 制器 处
理 后控 制步 进 电机 的正 转 、反转 ， 从而控 制 窗帘 的开 合 。 ２ ． １ 微 控 制器 模块 该 智 能 窗 帘控 制 系 统 采 片 ｊ Ｔ ｌ 公 司 的Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 芯 片 作 为 整 个 系统 的 微控 制器 模 块 。Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 是基 于标 准 协议 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ５ ， ４ 之上 ，应用 Ｔ － Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 的 ‘ 个片 上 系统 （ Ｓ Ｏ Ｃ）解 决方 案 。它 能够 以极低 的总 材 料 成本 建 立 较为 强 大 的 网络 节 点 ，问 时Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ ； 片结 合 了Ｒ Ｆ ｑ ￣ Ｚ 发 器 ，增 强 型 ８ ０ ５ ｌ Ｃ Ｐ Ｕ， ８ Ｋ Ｂ Ｒ Ａ Ｍ ，系 统 内 町编 程 闪存 等 模块 强 大 的 功 能 。 由于Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 拥 有 四种 不 同 的 闪存 版 本 ，具 有 多种 运 行 模 式 ，能 够满 足 超低 功耗 系 统 的要求 ，使其 尤 其适 合 智能 窗帘控 制 系 统 的设 计。 微控制 器模 块 电路 如 图２ 所示 。
本 、低 复 杂度 、低 数据 速率 、近距 离 的无 线 自组 网通信 技 术 ，广泛 应 用 于近 距离 低 数据 速 率 的 文本传 输 】 。基于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 技 术 的物 联 网 智 能家 居控 制 系统 对 比过 去的 主机 式集 中控 制 系统 的 最大 优 点是应
ｓ ｏｃ ￣ ， － 片ＣＣ ２ ５ ３ ０ 作 为 系统 的无 线 收发 及微 控 制 器模 块 ，通过 无 线 传 感器 网络 、Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 等技 术 ，设 计 了一 种 基 ｉ ｆ － Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ － ￣ Ｊ Ｌ － １ Ｋ ＠ 智能 窗 帘控 制 系统 ，从 而 实现 了窗 帘的 自动控 制 和 管理 。通过 调试 验证 ，该 智 能 窗帘控 制 系统 具有 实用性强 、运 行稳 定 、灵敏 度 高等 特 点 ，具有 良好 的 应