基于单片机的自动窗帘系统-设计说明书

编号:

CP-51-2021-072-LW

设计摘要:

本设计主要论述了自动窗帘控制系统的设计过程。该设计选择使用STC89C52单片机进行设计,外加一些辅助设备:光敏电阻、ADC0832传感器,温度湿度传感器。电路通过检测温度湿度电路,以蓝牙模块为连接手机和控制器的介质,以步进电机为执行元器件。在设计的同时对单片机的理论基础和外围拓展专业知识进行了较为全方位的准备。硬件配置选用分快的方式,对整个系统的电路设计开展剖析,得出了系统总体框架图、显示电路、检验电路、系统总控制模块等有关电路;本设计主要通过单片机进行设计,通过单片机进行实现半自动控制和按照人们的需求进行定时控制的智能控制窗帘。最后实现时钟控制手动和自动开关窗帘功能,具备极强的实际意义。

关键词:单片机;自动窗帘;步进电机;蓝牙

字数:11000+

实物链接:

基于单片机的自动窗帘系统-实物设计

仿真链接:

基于单片机的自动窗帘系统-仿真设计

开题报告链接:

控制窗帘电路设计-开题报告 

内容预览:

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外发展状况

1.3 课题的目的任务和要求

第2章 系统方案论证

2.1 方案选取

2.1.1 单片机的选择

2.1.1 无线通讯方案的选择

2.2 总体设计方案

2.2.1 系统基本功能

2.2.3 系统总体结构设计

第3章 系统硬件分析设计

3.1 系统硬件总设计

3.2 各单元电路设计

3.2.1 控制电路设计

3.2.2 检测电路设计

3.2.3 执行电路设计

3.2.4 显示接口电路

第四章 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

第五章 实物调试

5.1 实物总体设计

5.2 切换手动/自动模式实物测试

5.3 手动模式下开关窗帘实物测试

5.4 自动开关窗帘实物测试

总结

参考文献

致谢

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

二十一世纪是高新科技迅猛发展的时期,单片机的运用也随着愈来愈普遍。在这样髙速发展趋势的自然环境下,各种各样新式商品宛如百鸟争鸣,单片机的功效也愈发关键,单片机是一种集成芯片,使其具备很多优点:高集成度、可靠性高,控制作用强,低电压、低功耗,出色的性价比。因为这种优质的特点,单片机普遍的运用到工业生产控制,智能家居产品,汽车电子产品,楼宇智能化,医疗机械。日常生活中,验钞机、电子门禁、电子监控、变频中央空调等也应用到单片机。

在材料科学、工业生产技术、信息技术的不断发展的推动下,电控系统朝着高度集成化的方向发展。CPU的生产制造技术性,也向着综合型、专业性、应用性发展趋势。其的发展趋势可以用日新月异来描述。在其中单片机的重要性愈来愈越突显,在控制系统中的运用愈来愈广泛。要开展单片机系统的设计首先,要有一定的基础知识;第二,必须具备一定的软件设计工作能力,可以依据设计的规定,写成所需程序代码;第三,要灵活的把所学知识综合应用

伴随着科技的发展,人们生活水准持续提升 ,促使大家针对定居的室内空间的自然环境有更高的需求,期待定居室内空间更为的舒服、方便快捷。它是发展的必然规律。高新科技把人们的生活变的更为智能化。在生活离不了窗帘,它维护了大家的隐私。针对当代的工程建筑,针对窗帘的规定也愈来愈高,既能处理每日手动开关的不便,又能显示出生活的级别,因此窗帘自动系统会愈来愈普及化。而且能够普遍的运用到普通住房、酒店宾馆、办公楼等各种各样场地,因而自动窗帘系统拥有宽阔的行业前景[1]

因为在我国的高新科技刚发展趋势起來,各种各样高科技产品还显著的落伍于资本主义国家,老百姓的生活也刚开始富有起來,很多智能控制系统也刚在中国盛行。可是,发展前途却宽阔。这类系统能够为大家构建出高效率、舒服、方便快捷的定居自然环境。而且它能够触动一大批产业链。如此广泛的运用,使它的的市场前景也终将非常广阔。伴随着科技进步的迅猛发展,大家的生活中的意识也在逐渐的产生变化。各种各样家用电器也在发生着变化。因为单片机技术和电子信息技术的的持续完善,家用电器愈来愈智能化系统。窗帘都不除外,在欧美国家等资本主义国家,智能化窗帘系统软件已广泛运用。

1.2 国内外发展状况

伴随着科技的迅猛发展,人们的生活意识也在逐渐的产生变化。各种各样家用电器也在发生着变化。目前,由于单片机技术和电子信息技术的持续发展,人们使用的家用用电设备也在持续的发展,而窗帘作为我们生活中的一部分,也得到了和广泛的运用,在中国算作高档最前沿产业链,销售市场宽阔,有营销推广和运用的实际意义,在比较发达的欧美国家销售市场智能化窗帘早已不新鮮,早已普遍应用于寻常百姓中[2]

杨自强设计了智能窗帘控制系统,包括智能照明场景操纵,空调控制器,安全警报和电子锁。关键详细介绍了智能百叶窗控制系统的设计方法,系统软件以STC89C52为控制系统,红外传感器控制模块BH 1750 FVI中的光电二极管为测试阳光信号的关键组件。根据BH 1750收集的A / D转换信号,模拟电流信号进行模拟,并对数据工作电压信号进行转换。转换后,将数据工作电压信号发送到单片机系统软件,并根据单片机进行发送。最后,通过驱动芯片驱动电机将信号传输到电机驱动芯片ULN 2803,在这种情况下完成对窗口盲的智能控制。窗口盲使参与无人自动完成打开和关闭过程。经过测试,实现了窗口盲开关的自动化[3]

为了更好地完成智能窗帘的无线网络操作,D Han和X Chen设计了一套基于51单片机控制系统的无线网络智能窗帘。智能窗帘可以在手动模式,全自动模式和睡眠模式下工作,并且可以通过根据按钮和手机使用模式对系统电源开关进行循环操作来进行实际操作。根据光电二极管控制模块和人体热释电红外传感器采集房间内的光值以及房间内是否有人数据信息,然后用单片机实现电机驱动器控制模块的正负异步电动机负向旋转,并且窗帘完成智能启闭。在电源开关的作用下,可以终止电动机的实际运行,并且可以根据功能键和手机应用系统控制窗帘和定时器开关的打开和关闭。LCD 1602指示光缆的抗压强度,工作模式,窗帘状况和系统时间[4]

本设计基于自动窗帘的不断发展,来未来对窗帘的规划是越来越符合人们的生活发展,本设计选择通过控制步进电机作为执行元件,通过光敏电阻和温湿度传感器作为整个系统的检测外部环境信号,将检测到的实时信息传输进单片机进行处理,通过按键和显示屏的辅助,最后实现了本论文的设计多需要实现的功能。

1.3 课题的目的任务和要求

自动窗帘控制系统整体设计方案是明确能达到设计要求的总体方案环节。此章从系统功能的需求考虑,整体规划并明确系统的整体结构,并在此基本上考虑到了系统软件的扩展性及其可完成性。

此次设计除了具备一般窗帘具有的功能之外,还通过控制单片机实现光照、湿度和时间进行窗帘的开关,选择设计方案和选用电子器件方面,该设计秉着简易好用经济实惠的发展的观念,尽可能使电路的设计简单化,用非常简单的电路布线和采用性价比最高的元器件来做到设计的要求[5]

智能化窗帘主要有以下功能。

(1)手动控制:主要是可以通过按键去控制窗帘的电源开关,使得在任何时候都可以实现对窗帘的控制;

(2)光敏控制:通过检测光照强度,实现对窗帘的开关。

(3)蓝牙控制:还可以通过蓝牙对窗帘进行控制。

自动窗帘控制系统的设计过程主要包括下列几个章节:

第一章:绪论——这部分主要是介绍了我国自动窗帘的发展状况以及研究的目的和实际意义。

第二章:硬件设计——这部分主要是本设计的总体框图,主要是讲述设计的一个思路,和通过使用一些设备实现一些功能。

第三章:硬件选择部分——这部分通过多个方案进行比较最合适的硬件。使得此设计的效果最好。

第四章:软件程序部分——这部分主要是进行一些代码的介绍和软件程序流程图的描述,对我们设备的运行进行解说。

第五章:实物调试部分——这部分主要介绍我们在实物焊接结束,程序代码编写结束烧录到单片机里面最后实现我们所需要实现的功能:自动/手动控制、检测到光照强度过低的时候进行的控制、时间控制窗帘的开关。

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