引言随着近年来智能化家居的快速发展，人们正逐步把自动化、智能化的各种科技力量融入到日常的家居生活中，智能窗帘就是其中的一个代表。比如结合红外、ng28(中国)网站光控、温控、雨感等技术，再结合现代电子技术的应用，开发出能根据环境状况自动进行开关的智能窗帘。本论文主要设计了一款通过光照、温度以及时间控制来进行自我调节的智能窗帘系统。总体思路是利用传感器来检测环境参数，然后发送信号给单片机，单片机将信号分析处理后给继电器发出指令，最终达到环境温度和时间的实时显示，当实时环境参数达到预设值时，由单片机做出判断并驱动电机执行窗帘开合的动作。工作原理本系统是利用以51单片机为技术，并结合光敏电阻、温度芯片、时钟芯片和继电器控制外部电机来完成智能窗帘的检测、处理和执行动作。电路通过使用按键来完成所有设置和3种工作模式的选择。3种工作模式具体描述如下：光控模式：光控模式开启后，LCD进入光控界面，显示当前时间与环境温度，当环境光强度达到特定值时，连接电机正极继电器吸合，控制窗帘打开；当环境广强度减弱并且低于特定值时，连接电机负极继电器吸合，控制窗帘关闭。温控模式：温控模式开启后，LCD进入温控界面，显示当前时间与环境温度以及窗帘关闭温度，根据用户的需要还可以在该界面自行调整特定值，当温度大于该特定温度，连接电机正极继电器吸合，窗帘打开；当温度低于该温度是，连接电机负极继电器吸合，窗帘关闭。定时模式：定时模式开启后，LCD进入定时界面，显示当前时间与环境温度以及窗帘开启或者关闭的特定时间点，开启或者关闭的特定时间可以根据用户的需要在该模式界面下自行进行设置。当时间到达开启或关闭时间点，单片机控制对应继电器吸合，控制窗帘开启或者关闭。硬件系统的结构框架本系统主要有单片机小系统、光控模块、温控模块、时间控制模块、键盘、LCD液晶显示电路、蜂鸣器以及继电器驱动电路组成。主要模块所需的关键芯片及器件包括:STC89C52单片机、光敏电阻、DS18B20温度传感器、交流电动机、液晶显示器及蜂鸣器。系统总体框图如图1所示。系统硬件接口电路设计３.１单片机小系统本控制系统中最主要器件的中央处理器（CPU），它是系统的控制与运算处理中心，本设计采用STC89C52作为处理器，它是一种低功耗、高性能的微处理器，构成的小系统体积小。本设计所需实现的小系统功能主要是复位电路、晶振时钟电路和蜂鸣器电路。复位电路的主要功能是使单片机进行初始化；晶振电路即石英晶体震荡器，是用来产生基准频率的；本设计中选用12MHz晶振作为单片机的振荡器；蜂鸣器主要用于按键反馈，即当使用者按下按键，并且按键有效的给单片机产生一个信号，蜂鸣器就会发出“滴”声反馈给使用者，提示已经完成一次操作。3.2光控模块电路光控电路主要由光敏电阻、9013三极管、100K电位器、10K电阻和2个1K电阻组成，原理图如图2。光敏电阻分别于GI和GND相连接，GG端对应单片机P1.7脚。当光强不断增强，光敏电阻阻值逐渐变小，到一定值时三极管截止，GG端得到一个低电平信号，即单片机1.7脚得到低电平，经单片机处理后发出指令，控制继电器做出相应动作；当光强不断减弱，光敏电阻阻止逐渐变大，到一定值时三极管导通，GG端得到一个高电平信号，即单片机1.7脚得到高电平，经单片机处理后发出指令，控制继电器做出相应动作。光驱动电路３.3温控电路模块本设计采用DS18B20数字温度芯片来作为温度检测传感器，DS18B20DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可更具实际要求通过简单的编程实现。检测到的信号经过转换后发送给单片机，单片机经过数据分析将实时温度显示在LCD显示屏上，同时又与预设值进行比较后做出判断，给继电器发送信号，使其中一个继电器吸合，电机电路导通来控制窗帘开合。具体方案如图所示。３.4继电器模块设计窗帘的开关需要用高电压与大电流来驱动电机与离合器，ng28(中国)网站考虑到单片机无法达到要求所以采用继电器来完成高电压与大电流的通断，实际中使用是6脚电磁吸合式继电器。当单片机接受信号并处理后做出判断，给出继电器控制信号，经过三极管放大后使某一继电器工作吸合，电机电路导通，电机运转并且带动窗帘运动。温控驱动方案单片机驱动继电器方法有好多种，本设计采用PNP型管驱动方法，具体设计电路图如图5所示：继电器控制电路WJ1与WJ2分别对应单片机的P3.6与P3.7脚，当单片机给出信号，即某一串口输出一个低电平，例如：P3.6脚给出低电平，继电器1三极管Q2电器1吸合，电机正转。相反，测电机反转。便可以带动窗帘打开或者关闭。结论本次设计的系统实际上是在国内单一功能智能窗帘的基础上，对多种功能进行集成处理，将多个传感器集合到同一单片机并通过继电器来实现窗帘在不同环境下进行自动的开合。运用单片机技术，结合高稳定性的传感器以及高性能的时间芯片来制作控制系统，只需一次设定，就可长时间使用，系统稳定性好、适应环境广。同时系统的低成本并且操作简单，具备一定的实用性，故在智能家居市场具备一定的潜力。【参考文献】［1］解析:我国窗帘发展史[OL].种.［4］腾飞.智能家居在眼前[J].中国计算机用户,2004.4:35.［5］胡汉才.单片机原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社,2010.光敏电阻特性的研究[J].西安科技学院院报,2000,20(4):377-379.[OL].［8］刘文，戴尔晗，王勇.基于51系列单片机的无线智能温控系统设计[J].电子测试，2009,10:40-44.

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