基于單片機(jī)的智能窗簾系統(tǒng)設(shè)計(jì)

郝海燕 董勝豪

摘要：介紹了一種智能窗簾系統(tǒng)，該系統(tǒng)由單片機(jī)STC89C52為控制核心，光照控制電路采用光敏電阻和ADC0832芯片，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用ULN2003芯片，以達(dá)到不同光照強(qiáng)度下窗簾的自動(dòng)啟閉。仿真和實(shí)物結(jié)果顯示，該系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，具有很好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);光照控制;步進(jìn)電機(jī);窗簾

1 緒論

隨著社會(huì)信息化水平的提高，人們對(duì)舒適健康的家庭生活越來(lái)越渴望，智慧城市、智能家居開始不斷改變著人們生活的方式，使得越來(lái)越多的人享受溫馨舒適的家庭生活。本次設(shè)計(jì)的智能窗簾系統(tǒng)可以利用光照來(lái)自動(dòng)控制窗簾的啟閉，同時(shí)輔以手動(dòng)按鍵和紅外遙控，不僅可以解決人們每天手動(dòng)打開關(guān)閉窗簾的不方便而且也可以顯示出人們生活品味的提升。

2 系統(tǒng)組成和硬件電路設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的智能窗簾系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能包括光照管控、按鍵控制以及紅外控制窗簾的啟閉。系統(tǒng)的基本組成是單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、按鍵掃描模塊、紅外遙控模塊、光敏電阻、步進(jìn)電機(jī)等。

在此次設(shè)計(jì)中，由光敏電阻來(lái)感應(yīng)外部光線的變化，采集到模擬信號(hào)后經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換芯片后輸出數(shù)字信號(hào)，再以此來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行，模擬窗簾的打開或關(guān)閉。

自動(dòng)光控起閉窗簾系統(tǒng)是根據(jù)外部光照的情況變化來(lái)及時(shí)的打開或關(guān)閉窗簾，主要由光敏電阻負(fù)責(zé)完成此功能。由于光敏電阻采集到的是動(dòng)態(tài)的模擬信號(hào)，必須由ADC0832芯片將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸入單片機(jī)才能使其驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以打開或者關(guān)閉窗簾。光敏及A/D轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖1所示。系統(tǒng)總體硬件原理圖如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)的整體程序流程為：當(dāng)接收到的外部陽(yáng)光光照較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻表現(xiàn)出低電阻值的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，低電平接入單片機(jī)，通過(guò)程序語(yǔ)言的驅(qū)動(dòng)來(lái)使得步進(jìn)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，窗簾被打開;當(dāng)接收到的外部陽(yáng)光光照較弱時(shí)，光敏電阻顯示出高電阻值的狀態(tài)，在此狀態(tài)下高電平接入單片機(jī)，使得步進(jìn)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，窗簾被關(guān)閉。

4 實(shí)物調(diào)試結(jié)果

實(shí)物調(diào)試結(jié)果分別如圖3和圖4所示：

5 結(jié)論

設(shè)計(jì)的以STC89C52單片機(jī)為核心的智能窗簾系統(tǒng)能夠根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)開啟和關(guān)閉窗簾。從設(shè)計(jì)結(jié)果來(lái)看，基本實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)所要求的功能指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：咸陽(yáng)師范學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目XSYK17009;陜西省十三五規(guī)劃課題SGH17H172;陜西省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目S201910722052