基于单片机的智能窗帘系统设计

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　　摘要：介绍了一种智能窗帘系统，该系统由单片机STC89C52为控制核心，光照控制电路采用光敏电阻和ADC0832芯片，步进电机驱动电路采用ULN2003芯片，以达到不同光照强度下窗帘的自动启闭。仿真和实物结果显示，该系统实用性强，应用范围广，具有很好的应用前景。
　　关键词：单片机;光照控制;步进电机;窗帘
　　
　　1 绪论
　　随着社会信息化水平的提高，人们对舒适健康的家庭生活越来越渴望，智慧城市、智能家居开始不断改变着人们生活的方式，使得越来越多的人享受温馨舒适的家庭生活。本次设计的智能窗帘系统可以利用光照来自动控制窗帘的启闭，同時辅以手动按键和红外遥控，不仅可以解决人们每天手动打开关闭窗帘的不方便而且也可以显示出人们生活品味的提升。
　　2 系统组成和硬件电路设计
　　基于单片机的智能窗帘系统所要实现的功能包括光照管控、按键控制以及红外控制窗帘的启闭。系统的基本组成是单片机最小系统模块、按键扫描模块、红外遥控模块、光敏电阻、步进电机等。
　　在此次设计中，由光敏电阻来感应外部光线的变化，采集到模拟信号后经过A/D转换芯片后输出数字信号，再以此来控制步进电机的运行，模拟窗帘的打开或关闭。
　　自动光控起闭窗帘系统是根据外部光照的情况变化来及时的打开或关闭窗帘，主要由光敏电阻负责完成此功能。由于光敏电阻采集到的是动态的模拟信号，必须由ADC0832芯片将其转换成数字信号并输入单片机才能使其驱动电机正反方向转动以打开或者关闭窗帘。光敏及A/D转换电路原理图如图1所示。系统总体硬件原理图如图2所示。
　　
　　3 系统软件设计
　　本次设计的整体程序流程为：当接收到的外部阳光光照较强时，光敏电阻表现出低电阻值的状态。在此状态下，低电平接入单片机，通过程序语言的驱动来使得步进电机顺时针旋转，窗帘被打开;当接收到的外部阳光光照较弱时，光敏电阻显示出高电阻值的状态，在此状态下高电平接入单片机，使得步进电机逆时针旋转，窗帘被关闭。
　　4 实物调试结果
　　实物调试结果分别如图3和图4所示：
　　
　　5 结论
　　设计的以STC89C52单片机为核心的智能窗帘系统能够根据光照强度自动开启和关闭窗帘。从设计结果来看，基本实现了系统所要求的功能指标。
　　参考文献：
　　[1]施新华.利用单片机实现的红外遥控技术[J].上海电机学院学报，2006，9（3）：6971.
　　[2]吴次男，刘为民.手控或光控自动窗帘装置[P].1995（5）：112120.
　　基金项目：咸阳师范学院校级科研项目XSYK17009;陕西省十三五规划课题SGH17H172;陕西省大学生创新训练项目S201910722052
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