基于物联网的智能窗帘控制系统设计与实现

论文总字数：17525字

摘 要

根据国家十三五计划表明，物联网技已经成为了七大战略新兴产业之一，物联网技术走进了人们的生活，它使智能家居技术受到了更多关注，聚焦了更多的目光。本设计是一款基于单片机的智能窗帘，此智能窗帘可以实现自主控制，此技术有较好的发展前景，应用自控原理充分迎合了二十一世纪高品质生活的需要，使日常生活更加智能、方便、快捷、人性。

本文阐述了一个自动智能窗帘系统的设计过程与控制过程，对室内的光线强度的问题，设计了这个控制系统，也就是通过光线的变化来自动起闭窗帘的整个过程。本设计中的智能窗帘控制系统采用的最小系统是以C52芯片为核心来控制的，其他各模块相互配合，实现自动控制的效果。其他各模块包括了系统前端采用的光敏传感器，并对光线进行感测的感光检测电路，以及电机驱动控制电路，通过定时控制窗帘开闭的时钟电路等。主要流程就是光敏传感器将采集到的光线强度数据转换成电信号，然后采用单片机为系统控制平台，通过A/D处理，从而实现根据光线的强弱来自主实现窗帘打和闭合的设计目的。

如今的智能化控制一直是深入研究的话题，为了进一步满足生活的需要，家用电器也在不断的智能化，从始初的机械式控制到现在的机电一起化控制，从手动控制到自动控制，从有线控制到无线控 制等等，其终究目标都是智能化，本设计就是从中脱颖而出的智能化窗帘的应用。

该自动窗帘系的设计实现了各个模块的内在联系，在硬件模块主要以单片机驱动各模块的工作。通过此设计的系统可以实现智能窗帘的定时控制、手动控制和光线检测控制等不同的控制方式，也就是根据外界光线的强弱自主控制窗帘的开合，从而调节室内的亮度，保证用户有良好的生活体验。通过实验验证，本系统将室内光线的强度控制在舒适条件下，实现窗帘的自主控制，具有良好的市场前景。

关键词：智能窗帘；单片机；步进电机

Design and Implementation of Intelligent Curtain Control System Based on Internet of Things

Abstract

According to the 13th Five-Year Plan of the state, Internet of Things technology has become one of the seven strategic emerging industries. Internet of Things technology has entered people's lives. It makes smart home technology receive more attention and focus more attention. This design is an intelligent curtain based on single-chip computer. This intelligent curtain can realize self-control. This technology has good development prospects. The application of the principle of self-control fully meets the needs of high-quality life in the 21st century, making daily life more intelligent, convenient, fast and human.

This paper describes the design process and control process of an automatic intelligent curtain system. For the problem of indoor light intensity, this control system is designed, that is, the whole process of automatically starting and closing the curtain through the change of light. The smallest system used in the intelligent curtain control system in this design is based on STC89C52 microcontroller chip as the core control, other modules cooperate with each other to achieve the effect of automatic control. Other modules include the photosensitive sensor used in the front end of the system, the photosensitive detection circuit which senses the light, the motor drive control circuit, and the clock circuit which controls the curtain opening and closing by timing. The main process is that the light intensity data collected by the photosensitive sensor is converted into electrical signals, and then the single chip computer is used as the system control platform, through A/D processing, so as to achieve the design purpose of curtain beating and closing according to the light intensity.

Today's intelligent control has been a topic of in-depth study. In order to further meet the needs of life, household appliances are also constantly intellectualized. From the initial mechanical control to the present electromechanical integrated control, from manual control to automatic control, from wired control to wireless control, and so on, the ultimate goal is intellectualization. This design is to stand out from the intellectualization. Application of curtains.

The design of the automatic curtain system realizes the internal connection of each module. In the hardware module, the single chip computer drives the work of each module. Through this system, different control modes of intelligent curtain, such as timing control, manual control and light detection control, can be realized. That is to say, curtain opening and closing can be controlled independently according to the intensity of external light, so as to adjust the brightness of the room and ensure that users have a good life experience. The experimental results show that the system can control the intensity of indoor light under comfortable conditions and realize the self-control of curtains, which has a good market prospect.

Keywords: Intelligent curtain, single chip microcomputer, stepping motor

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 智能窗帘设计的选题背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 设计思路和工作原理 2

1.4本章小结 2

第二章 方案设计 3

2.1 方案的设计要求 3

2.2 主控系统 3

2.3 主要功能部件的选取 3

2.3.1 自动控制器件选取 3

2.3.2 显示模块选取 3

2.3.3 按键选取 4

2.3.4时钟模块选取 4

2.3.5 电机选取 4

2.4 本章小结 4

第三章 系统硬件设计 5

3.1 系统硬件结构 5

3.2 最小系统模块 5

3.2.1 最小系统电路图 5

3.2.2 要特性和引脚的功能 5

3.2.3 复位电路 6

3.2.4 晶振电路 6

3.3 按键设计模块 7

3.4 电源模块 7

3.5 时钟模块 7

3.5.1 DS1302电路图 7

3.5.2 DS1302工作原理 8

3.6 光线检测模块 8

3.6.1 光照强度采集电路 8

3.6.2光敏电阻工作原理 8

3.6.3 ADC0832工作原理 8

3.7电机驱动模块 9

3.8 液晶显示模块 9

3.9本章小结 10

第四章 系统软件设计 11

4.1 软件介绍 11

4.2 总流程图 11

4.2.1 总体流程图设计 11

4.2.2 1602液晶程序设计 13

4.3 本章小结 13

第五章 系统仿真 14

5.1 硬件调试 14

5.2 软件的仿真 14

5.3 硬件电路的调试过程 16

5.4 设计的难点与反思 16

5.5 本章小结 17

第六章 结束语 18

致 谢 19

参考文献 20

第一章 引 言

1.1 智能窗帘设计的选题背景和意义

随着时代的进步，人民的物质需求也在变多，相对应的各种压力接踵而来，人们各个都开始追求高档的物质生活，正是有了这方面的追求，智能化的居家生活其发展将是必然的。随着家庭生活水平的提高，人们对生活中的智能化要求越来越高，物联网技术正因此走入了每个家庭,以其为基础的智能家居技术更是得到了人们的青睐。智能家居与普通常用家居相比，在传统功能的基础上更方便了生活，提高了品质，为人们日常生活创造了便捷舒适的条件。智能家居包括了很多种比如照明设备、通信设备、窗帘控制等等通过住宅这个平台，以家庭网络连接在一起。与此同时，有着高精度、多功能、低功耗的智能窗帘技术更是现代发展的必然所需。在这种便捷生活的趋势下，窗帘的现代主导设计方向必然就是它的数字化与智能化。

现代生活中，大部分窗帘都是手拉式，很少有人去使用自动式，这也不难理解，自动式的价格肯定比手动式昂贵些许。例如市场上的杜亚电动窗帘，除去最基本窗帘的价格，其配套的轨道以及电机就的价位就已经接近一千，正常家庭如果在这两者之间选择，这里大部分都会选择便宜的手动窗帘。因此，智能的窗帘的性价比已然成为研究热点。

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