作 品 簡 介 實物圖片實物圖片 我們設計的智能窗簾有自動控制和遠程遙控控制兩種模式 窗簾在光強時自動開啟 在光弱 時自動關閉 同時遙控也能控制它的開閉 1 鍵是窗簾總開關 控制窗簾的啟動和停止 2 鍵控 制窗簾打開 3 鍵控制窗簾關閉 4 鍵是由遙控模式轉換到自動模式 根據光照情況 窗簾自動 開關 用兩個電機來帶動窗簾的動作 在兩端安裝了兩個光電開關 當窗簾到頭時會自動停止 為增加窗簾的實用性 我們還增加了防盜報警功能 利用人體感應模塊 語音芯片 揚聲器組 合設計而成 當人體接近感應模塊時 會自動發(fā)出報警的聲音來提醒主人 平 臺 選 型 說 明 單片機開發(fā)板 以 STC15F2K61S2 芯片為控制核心 設 計 說 明 摘摘 要要 隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展 人們對室內設計智能化的要求也越來越高 方便與享受的智能 窗簾對于現(xiàn)代快節(jié)奏的人們生活來說 是適應現(xiàn)代化辦公和生活環(huán)境的需要 是人們生活水平 提高的一個標志 本課題介紹基于 stc15f2k60s2 單片機控制的智能窗簾系統(tǒng) 它采用了無線遙控技術 實現(xiàn) 在室內任何地方 只要輕按遙控器 窗簾就會隨心所欲地打開或關閉功能 控制系統(tǒng)模式分為 紅外模式和光敏電阻模式以及按鍵模式 實現(xiàn)了窗簾的智能化控制 關鍵詞關鍵詞 智能家居 stc15f2k60s2 單片機 智能窗簾 紅外線遙控 光敏電阻模塊 H 橋式電 機驅動電路 1 1 功能簡介功能簡介 電路可以由三種不同的方式來控制窗簾動作 主要通過不同的控制模式控制 手動模式擁有最 高優(yōu)先處理權 有兩個按鍵對其進行操作 可以控制電機的正反轉 即可實現(xiàn)窗簾的開關 若處于 自動狀態(tài)下 用光敏電阻對外部環(huán)境進行采光 通過單片機對電機進行控制 實現(xiàn)天亮窗簾自動打 開 天黑窗簾自動關閉這一功能 若采用遙控方式 用遙控電路對其控制 實現(xiàn)遙控開啟關閉窗簾 及自動模式的開啟關閉的功能 2 2 工作原理工作原理 遠程遙控功能 本智能窗簾通過 stc15f2k60s2 單片機 紅外發(fā)射器 一體化接收頭以及電機控 制系統(tǒng)實現(xiàn)對窗簾的遠程控制 用戶通過對遙控器的操作發(fā)射紅外信號 裝在窗簾上的一體化接收 頭接收到信號后通過解碼 再將解碼后的信號傳給單片機的響應輸入口 單片機立即處理信號 控 制電機系統(tǒng)拉動窗簾 使其打開或者關閉到用戶所需狀態(tài) 光控調節(jié)功能 在屋內合適的地點安放光敏模塊 當光照強度改變時 光敏電阻的阻值會隨著 改變 通過光敏模塊的 A D 轉換器將模擬信號轉化成數字信號 單片機處理此信號后控制直流電 機 通過直流電機的轉動方向控制窗簾的開關 按鍵控制功能 本系統(tǒng)設計兩個按鍵 分別實現(xiàn)電機正反轉 以應對遙控失靈等意外情況 體 現(xiàn)了本系統(tǒng)的人性化設計 3 3 單元電路原理單元電路原理 1 1 電源模塊 電源模塊 設 計 說 明 三端集成穩(wěn)壓器的組成包括了串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的各個組成部分 另外加上保護電路和啟動 電路 在 W7800 系列三端集成穩(wěn)壓器中 已將三種保護電路集成在芯片內部 作用是限流保護電 路 過熱保護電路和過壓保護電路 三端集成穩(wěn)壓器電路三端集成穩(wěn)壓器電路 當輸出電壓比較高 應在輸入端與輸出端之間跨接一個保護二極管 VD 如圖中有斷線點 其 作用是在輸入端短路時 使 Co 通過二極管放電 以便保護集成穩(wěn)壓器內部的調整管 2 2 遙控模塊 遙控模塊 1 號鍵為整個系統(tǒng)的電源總開關鍵 1 鍵按下 電機停止轉動 2 號健是電機正轉鍵 窗簾打 開 3 號鍵電機反轉 窗簾關閉鍵 4 號鍵負責開啟和關閉自動模式 自動模式狀態(tài)下 用光敏電 阻對外部環(huán)境進行采光 通過單片機對電機進行控制 實現(xiàn)天亮窗簾自動打開 天黑窗簾自動關閉 這一功能 1 紅外線發(fā)射電路 使用由常規(guī)集成電路組成的雙通道紅外遙控電路 這種遙控電路不需要使用較貴的專用編譯碼 器 因此成本較低 紅外發(fā)射模塊 設 計 說 明 2 紅外線接收電路 采用是一種一體化的紅外線接收頭 體積小巧 價格低廉 使用方便 無須調整 抗干擾能力 強 工作穩(wěn)定可靠 三個輸出腳依次為 OUT 紅外線接收后經解調 整形的輸出腳步 GND 地 電源正端 紅外接收模塊 設 計 說 明 紅外接收模塊原理圖 3 3 光敏電阻模塊 光敏電阻模塊 應用光控原理工作 天亮窗簾自動打開 天黑窗簾自動關閉 由運放組成比較電路 同向輸 入端有兩個電阻分壓得到一個電壓值 作為基準電壓進行比較 而反相輸入端用一個光敏電阻 對外部環(huán)境的光線進行采集 利用光敏電阻暗時電阻大 亮時電阻小的特點 來確定反向輸入 端的電壓值 再兩者進行比較 比較后的信號再送入 stc15f2k60s2 單片機的 P3 2 口 從而控制 電機的正反轉 來實現(xiàn)天亮窗簾自 設 計 說 明 動打開 天黑窗簾自動關閉這一自動控制功能 4 4 光電開關 光電開關 采用光電開關來判定窗簾開合是否達到設定要求 控制電機自動關閉 光電對射模塊 設 計 說 明 程序流程圖程序流程圖 設 計 說 明 附錄附錄 1 原程序 原程序 名稱 智能窗簾 日期 2012 11 include STC15F2K h 包含頭文件 一般情況不需要改動 頭文件包含特殊功能寄存器的定義 sbit IR P3 2 紅外接口標志 sbit x P1 0 窗簾開啟停止 sbit y P1 1 窗簾關閉停止 sbit t P1 2 光敏 sbit MA P0 0 電機 sbit MB P0 1 sbit MC P0 2 sbit MD P0 3 全局變量聲明 unsigned char irtime 紅外用全局變量 bit irpro ok irok z 0 unsigned char IRcord 4 unsigned char irdata 33 函數聲明 void Delay unsigned int t void Ir work void void Ircordpro void void gm void 定時器 0 中斷處理 void tim0 isr void interrupt 1 using 1 irtime 用于計數 2 個下降沿之間的 設 計 說 明 延時函數 含有輸入參數 unsigned int t 無返回值 unsigned int 是定義無符號整形變量 其值的范圍是 0 65535 void Delay unsigned int t while t 外部中斷 0 中斷處理 void EX0 ISR void interrupt 0 外部中斷 0 服務函數 static unsigned char i 接收紅外信號處理 static bit startflag 是否開始處理標志位 if startflag if irtime 33 引導碼 TC9012 的頭碼 9ms 4 5ms i 0 irdata i irtime 存儲每個電平的持續(xù)時間 用于以后判斷是 0 還是 1 irtime 0 i if i 33 irok 1 i 0 else irtime 0 startflag 1 定時器 0 初始化 void TIM0init void 定時器 0 初始化 設 計 說 明 TMOD 0 x02 定時器 0 工作方式 2 TH0 是重裝值 TL0 是初值 TH0 0 x00 重載值 TL0 0 x00 初始化值 ET0 1 開中斷 TR0 1 外部中斷 0 初始化 void EX0init void IT0 1 指定外部中斷 0 下降沿觸發(fā) INT0 P3 2 EX0 1 使能外部中斷 EA 1 開總中斷 鍵值處理 void Ir work void 紅外鍵值散轉程序 switch IRcord 2 判斷第三個數碼值 case 0 x0c MA 0 MB 0 MC 0 MD 0 z 0 break 1 相應的按鍵值 case 0 x18 MA 1 MB 0 MC 1 MD 0 z 0 break 2 case 0 x5e MA 0 MB 1 MC 0 MD 1 z 0 break 3 case 0 x08 z 1 break 4 default break irpro ok 0 處理完成標志 紅外碼值處理 void Ircordpro void 紅外碼值處理函數 unsigned char i j k unsigned char cord value k 1 for i 0 i 4 i 處理 4 個字節(jié) 設 計 說 明 for j 1 j7 大于某值為 1 這個和晶振有絕對關系 這里使用 12M 計算 此值可以有一定誤差 value 0 x80 if j 1 k IRcord i value value 0 irpro ok 1 處理完畢標志位置 1 主函數 void main void EX0init 初始化外部中斷 TIM0init 初始化定時器 MA 0 MB 0 MC 0 MD 0 while 1 主循環(huán) if irok 如果接收好了進行紅外處理 Ircordpro irok 0 if irpro ok 如果處理好后進行工作處理 如按對應的按鍵后顯示對應的數字等 Ir work 設 計 說 明 if z 1 if t 1 MA 0 MB 1 MC 0 MD 1 if x 0 Delay 200 if x 0 MA 0 MB 0 MC 0 MD 0 while t if irok 如果接收好了進行紅外處理 Ircordpro irok 0 if irpro ok 如果處理好后進行工作處理 如按對應的按鍵后顯示對 應的數字等 Ir work else MA 1 MB 0 MC 1 MD 0 if y 0 Delay 200 if y 0 MA 0 MB 0 MC 0 MD 0 while t if irok 如果接收好了進行紅外處理 Ircordpro irok 0 設 計 說 明 if irpro ok 如果處理好后進行工作處理 如按對應的按鍵后顯示對應的數字等 Ir work 附錄附錄 2 電路圖 電路圖 設 計 說 明 作 品 特 色 對于室內的窗簾而言 它不僅要具有遮光作用和美化功能 更要具有方便智能的使用功能 紅外遠程控制 窗簾的開合程度 根據光強度自動調節(jié)窗簾