基于单片机控制的智能窗帘系统设计

基于单片机控制的智能窗帘设计摘要本文首先介绍了智能家居的基本知识及其应用前景，进而阐明了开发作为智能家居中一个很重要部分——红外线遥控自动窗帘的意义。

随后着重介绍了开发单片机控制的红外线遥控窗帘系统所用到的集成芯片STC89C52、DS1302芯片、红外线发射接收器等硬件的结构原理。

本文采用分块的模式，对整个系统的硬件电路设计进行分析，分别给出了系统总体框图、电源电路、时钟DS1302电路、鸣响电路、红外线接收电路、电机控制电路、显示电路，并对相应电路设计进行了相关的阐述。

随后讲述了软件的编写思路，也是采用分块的模式，分别写出了红外线解码程序、时钟芯片DS1302控制程序、LCD液晶显示程序、遥控控制程序的编写思路，每一模块都画出了其方框图，看起来一目了然。

随着人们生活节奏的加快，窗帘的自动化随之产生。

本产品是在学习机械原理及设计和电工学等知识，通过实践，观察，思考的基础上设计而成的，且人性化的思想理念也体现了科学技术在人们生活中的作用。

通过几个月的努力，使我们深刻感受到了电学，力学，加工工艺，理论知识与实践相结合在机械设计中的重要性。

加强和拓展这些方面的知识对机械学子们是很有必要的。

本设计将以单片机为核心设计了系统结构图、程序指令、系统控制流程图等，在保留了原始智能窗帘的基本功能的同时又增加了一系列的实用功能并简化其电路结构，其将以控制方便，灵活，只要改变输入单片机的控制程序，便可改变智能窗帘的颜色，开合，从而使得人们的家居生活不断完美。

关键词单片机控制系统可靠性系统The intelligent design based on MCUAbstractPneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in STC89C52、DS1302 environments to protect the personal DS1302safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced.The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate.Keywords Single chip microcomputer Forging machine loading manipulator cobit目录1绪论 (1)1.1课题的研究背景和历史意义 (1)1.2智能窗帘的发展现状及应用 (2)2 智能窗帘总体结构的设计 (6)2.1 智能窗帘控制系统的控制原理 (10)2.2 机械传动部分的设计计算 (11)2.2.1智能窗帘结构系统中直流电机的选型计算 (12)2.2.2联轴器的选型计算 (13)2.2.3转轴的设计计算 (14)2.3光电传感器的选型计算 (14)3 控制系统的设计 (15)3.1单片机的作用和功能 (15)3.2单片机的应用场合 (15)4 硬件系统的设计.................................... 1错误!未定义书签。

4.1电源部分........................................ 1错误!未定义书签。

4.2 显示电路........................................ 1错误!未定义书签。

4.3 红外接收电路.................................... 1错误!未定义书签。

4.4 时钟电路 (17)4.5 数据存储电路 (18)4.6 电机执行电路 (18)5 系统软件的设计 (18)5.1红外解码 (19)5.2 LCD系列显示程序 (19)5.3 控制程序结论致谢 (20)参考文献 (21)结论 (22)致谢 (23)1 绪论1.1 课题的研究背景和历史意义人类社会的不断发展推动着机械工业的发展和创新，不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。

机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。

现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻想成为现实。

现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。

新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强，并部分代替人脑的科技手段，这就是人工智能。

这一新的发展已经显示出巨大的影响，而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。

人类智慧的增长并不减少双手的作用，相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作，从而更促进手的功能。

手的实践反过来又促进人脑的智慧。

在人类的整个进化过程中，以及在每个人的成长过程中，脑与手是互相促进和平行进化的。

产品的智能化与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系，其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。

过去，各种机械离不开人的操作和控制，其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制，人工智能将会消除了这个限制。

计算机科学与机械工程之间的互相促进，平行前进，将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。

智能窗帘是带有一定自我反应、调节、控制功能的窗帘。

如根据室内环境状况自动调光线强度。

使得达到室内人体适应的光线亮度而不至于对人眼睛的伤害为了解决这些生活中碰到的实际问题，智能窗帘设计便应运而生。

1.2 智能窗帘的发展现状及应用目前，国外已大量应用机器人技术，机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流以及未来自动化生产线的发展方向。

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、控制技术的迅猛发张，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。

本次设计是基于单片机控制技术的随光线强弱来自动控制型智能窗帘。

每个人对坏境室内光线强弱适应能力不同，室内主人可根据自己的需求自行调节所适应的最佳光线强度，连接电源并选择控制类型（自动控制/手动控制）。

选择自动控制时，智能窗帘由室内光线强度的变化，而经由相关器件接收、处理、控制信号，达到自行调节窗帘的开合程度，从而使光线的强弱程度达到主人所预先设定的值范围。

选择手动控制时，由于室内主人在黑夜白天的特殊需求而自行来控制窗帘的开合（例如在晚上、睡觉等时候，根据主人的需要是要求把窗帘闭合，而不影响睡眠质量，但是根据预先设定和程序设定，智能型窗帘是会依设定值打开窗帘的，所以需要手动控制来关闭窗帘）。

2 智能窗帘总体结构的设计2.1智能窗帘控制系统的控制原理智能窗帘控制系统是通过单片机控制系统控制直流电机，从而带动窗帘自动的上升和下降的系统，并且能够通过光电传感器感应到环境光度以及亮度的强弱，反馈信号给中控系统，然后中控系统控制系统就会根据光电传感器反馈的信号改变智能窗帘颜色的系统，其结构布局图如下：2.2 机械传动部分的设计计算2.2.1 智能窗帘结构系统中直流电机的选型计算已知整个智能窗帘控制系统中窗帘与零件的重量，我们取总重量为10Kg ，范围为50mm~200mm ，窗帘上升、下降速度为1~2r/min 。

即：s mm X X Dn V NX mg G /75.14001.014.31001010==∏====具体的电机设计计算如下: N=ηWG •＝0.18(KW)G －电机的负载η－传动效率，取0.75所以根据N ＝0.18kw ，n ＝1500r/min ，查B1表10-4-1选用Y112M-4，再查B1表10-4-2得Y112M-4电机。