智能窗帘控制（光、红外、时间、语音）-设计说明书
电子校园网 编号：
CJ-51-2021-009-LW
设计摘要：
本论文以STC89C52单片机为核心控制器，设计了一个窗帘控制系统，包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用STC89C52单片机，通过获取输入部分的数据并进行内部处理，实现对输出部分的控制。输入部分包括DS1302时钟模块、光照检测模块、语音识别模块、红外接收模块、独立按键和供电电路。输出部分包括LCD1602显示模块、步进电机驱动模块、遥控器和蜂鸣器。通过该系统，用户可以通过语音控制、遥控器、独立按键或定时功能来控制窗帘的开关状态。系统具有智能化、便捷化和人性化的特点，提高了用户的使用体验。本论文通过详细的设计和实验验证，验证了系统的可行性和稳定性，为窗帘控制领域的研究和应用提供了一种新的解决方案。
关键词：单片机；语音控制；电机驱动模块；温度检测；红外接收模块
字数：11000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 电机驱动方案的选择
2.6光照检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4光敏电阻检测模块
3.5 SNR9816VR-M 命令词自学习语音识别模块
4 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 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 教室人数和温度检测实物测试
5.3 设置日期实物测试
5.4 红外遥控窗帘开关实物测试
5.5 红外遥控窗帘开关实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着高新技术及电子器件的发展，光控、温控及遥控窗帘应运而生，给人们生活带来很多方便。同时，也为人们的生活环境及智能家居的实现提供了依据，为此，研究和设计智能窗帘控制系统具有深远的现实意义[1]。窗帘机的控制方式大体上有三种：声控、光控、时控，声控和遥控属于半自动类；而光控虽属全自动式，但因光敏器件的灵敏度，冬夏等不同季节的光照度的不同，以及人们对起闭窗帘在时间上的要求不同，而难以实施和普及。因此，设计一款价格低廉，结构简单，灵敏度高，抗干扰能力强，实现红外线遥控控制、时间控制、手动控制三种功能的为一体的智能窗帘，具有十分重要的意义。在欧美等发达国家，电动窗帘已经广泛应用。
随着自动窗帘热潮在世界范围内的日渐兴起，随着中国电子技术的飞速发展、人们生活水平的不断提高以及智能电子技术在生活中的广泛应用，自动窗帘已经成为未来家居装饰潮流发展的最新方向。从目前的发展趋势来看，在未来的20年时间里，自动窗帘行业将成为中国的主流行业之一，其市场的发展前景非常广阔的[2]。
随着科技的不断进步和人们生活水平的提高，智能家居系统逐渐成为人们生活中的一部分。窗帘作为家居装饰和遮光调节的重要组成部分，其控制方式也在不断演变和创新。传统的手动控制窗帘方式已经无法满足人们对于便捷性和智能化的需求，因此研究和设计一种智能窗帘控制系统具有重要的背景和意义。
目前市面上已经有一些智能窗帘控制系统，但大多数系统功能单一、操作复杂，无法满足用户的多样化需求。因此，本研究旨在设计一种基于STC89C52单片机的窗帘控制系统，通过集成多种输入和输出模块，实现智能化、便捷化和人性化的窗帘控制。
1.2 国内外研究现状
在欧美等发达国家，电动窗帘已经广泛应用。在十多年前，电动窗帘就已经进入我国，可一直以来没有大的推广，这两年，随着电控技术的不断提高及价格不断下降，电动窗帘热才又卷土从来。据了解，全国共有170多种电动窗帘获得了国家专利，但就其技术而言，还是大同小异，但销价却有了很大的差别，贵的要数千元[3]，便宜的只有几百元。
王春武，刘春玲，姜文龙，刘春影共同设计出以单片机为控制核心，基于PT2262/2272无线收发模块，实现了窗帘的无线远程智能控制。该控制器通过高频无线收发模块实现了遥控窗帘的开合控制；根据外部光线强弱实现自动开关窗帘；根据设定时间自动完成开关过程;通过语音播报当前环境温湿度信息以及当前工作状态,并可以实现一个遥控器控制多台分机。该系统具有抗干扰能力强、结构简单、性能稳定，一机多用，成本低廉，利于推广等特点，能够满足智能家居需求，具有良好的市场应用前景。
李娣娜，马惠铖，王海军设计采用STC89C52单片机为核心控制芯片,加之按键电路、光强检测电路、DS1302时钟电路、LCD1602显示电路、ULN2003驱动电路、限位电路、红外遥控电路等构成智能窗帘控制系统,该系统具有光控、定时、手动、遥控等四种控制模式。该系统经实验测试具有使用方便、功耗小、具有较强的市场价值[4]。
王惠民本发明获得所需的照度，以便不将光完全透射或将部分光透射到玻璃板上的液晶膜上，并在必要时提供智能电子窗帘以获得部分屏蔽效果。在智能电子幕布13的第一玻璃板上，形成液晶膜11。液晶膜11、电源30是外部的，通过或不向液晶膜11流动或传递电能，光或状态光能够传输给液晶膜11是或处于不传输的状态。在显示区域12和电源30之间，控制器20连接。控制器20、输入单元40连接。12与电源30、控制器20连接。控制器20、输入单元40连接。控制电源30由控制器20通过输入单元40获得部分屏蔽效果，或者由显示区域12在每个独立状态下发出光或光传输不传输的状态。
赵璋设计出基于单片机AT8S51智能窗帘控制系统设计，可实现光控、时间控制、按键控制三种控制方式[5]。光控方式是根据光线的强度自动关闭或打开窗帘；时间控制方式是按照设定的时间自动关闭或打开窗帘；按键控制模式是指手动关闭或打开窗帘。电路设计体现了控制器的人性化、智能化和便利性。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
这个设计主要是通过STC89C52单片机作为核心控制器，配合其他模块实现窗帘控制系统。其中，中控部分负责获取输入部分的数据，并进行处理，最终控制输出部分的操作。输入部分包括时钟模块、光照检测模块、语音识别模块、红外接收模块、独立按键模块和供电电路。输出部分包括显示模块、步进电机驱动模块、遥控器模块和蜂鸣器模块。通过这些模块的配合，用户可以通过语音、遥控器或独立按键来控制窗帘的开关状态，并且可以通过显示模块进行相关信息的查看和设置。
