基于51單片機(jī)的多功能智能遙控窗簾的設(shè)計

郭彭 姚玲

【摘 要】多功能智能遙控窗簾系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于家居、辦公室等場合，同時也是智能家居的一部分。該設(shè)計主要利用STC89C52單片機(jī)核心電路、光敏電阻電路、步進(jìn)電機(jī)電路、溫濕度傳感器、紅外線控制電路、AD轉(zhuǎn)換電路、LCD1602液晶顯示屏等模塊完成精確控制窗簾的開和關(guān)。

【關(guān)鍵詞】STC89C52單片機(jī);定時;LCD1602;AD模數(shù)轉(zhuǎn)換;遙控

中圖分類號： TP23;TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）12-0026-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.011

【Abstract】multi-functional intelligent remote control curtain system is widely used in home， office and other occasions，and is also part of intelligent home.The design mainly uses STC89C52 single-chip core circuit，photosensitive resistor circuit，stepping motor circuit，temperature and humidity sensor， infrared control circuit，AD conversion circuit， LCD1602 LCD display and other modules to achieve accurate control of the curtain opening and closing.

【Key words】STC89C52 MCU;Timing;LCD1602;AD modulus conversion;Remote control

1 背景

伴隨著智能家居的不斷普及，當(dāng)今的智能窗簾系統(tǒng)受到人們的認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。如今計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及控制技術(shù)融合和發(fā)展，促使了家庭實現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境的舒適性，安全性。這些技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷提高了人們的生活質(zhì)量。

2 硬件組成

本次設(shè)計主要利用STC89C52單片機(jī)核心電路、光敏電阻電路、步進(jìn)電機(jī)電路、溫濕度傳感器、紅外線控制電路、LCD1602液晶顯示模塊以及電源模塊組成。其系統(tǒng)組成圖如圖1所示。

智能窗簾控制系統(tǒng)使用機(jī)械傳動控制窗簾的開關(guān)與窗簾的開合，機(jī)械部分由步進(jìn)電機(jī)提供動力，通過設(shè)計動滑輪組在運動部件和窗架間進(jìn)行傳動。電子自動控制系統(tǒng)部分包含光敏電阻傳感器模塊、紅外線控制模塊。各傳感器將檢測到的數(shù)據(jù)反映到單片機(jī)口，由單片機(jī)根據(jù)信號的變化（即電平的高低）判斷外界環(huán)境的變化，然后根據(jù)內(nèi)部設(shè)定的程序發(fā)出命令，控制機(jī)械傳動部分實現(xiàn)相應(yīng)的操作。最終設(shè)計完成后進(jìn)行調(diào)試，并通過修改程序設(shè)定實物窗簾長度以及電機(jī)速度。

3 軟件組成

接通電源后，單片機(jī)開始工作。步進(jìn)電機(jī)模塊啟動，窗簾首先關(guān)閉。光敏電阻、紅外檢測控制模塊將檢測到的信號傳入到單片機(jī)中。濕溫度傳感器檢測到室外濕度超過70%時，單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)關(guān)窗。當(dāng)窗簾與窗框完全接觸時，兩個關(guān)窗限位片導(dǎo)通，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)光敏電阻探測到的光照強度超過閾值時時，單片機(jī)立刻發(fā)出關(guān)窗指令，窗簾打開至兩個開窗限位器接觸時，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動，在此期間蜂鳴器進(jìn)行報警，此時窗簾自動關(guān)閉。進(jìn)入夜晚時，在光敏電阻發(fā)出的信號后，關(guān)閉窗簾。軟件流程圖如圖2所示

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

首先顯示當(dāng)前光照強度以及時間數(shù)值，通過按鍵模塊對其進(jìn)行修改所設(shè)數(shù)據(jù)，當(dāng)周圍光照強度或溫濕度數(shù)值超過所設(shè)閾值，會自動開關(guān)窗并報警提示。還可通過加減鍵設(shè)置定時開關(guān)窗時間，同時通過紅外線遙控控制開關(guān)窗效果，液晶顯示實時數(shù)據(jù)內(nèi)容。調(diào)試過程分成三步。

第一步：系統(tǒng)上電，LCD1602顯示起始數(shù)據(jù)包括光線強度、時間等信息，是關(guān)窗狀態(tài)，可設(shè)置當(dāng)前系統(tǒng)時間以及光照強度上下限值，通過所設(shè)置的時間實現(xiàn)定時開關(guān)窗功能。

第二步：通過主功能鍵、加減鍵設(shè)置定時時間，定時開關(guān)窗。

第三步：設(shè)置窗簾長度，以及電機(jī)轉(zhuǎn)動圈數(shù)以實現(xiàn)開關(guān)窗狀態(tài)正好達(dá)到預(yù)期效果。還有手動控制開關(guān)和紅外遙控控制功能的調(diào)試與運行。如圖3實物展示。

5 結(jié)論

本系統(tǒng)通過硬件和軟件的設(shè)計同時考慮多種周圍環(huán)境的狀態(tài)，解決了大部分問題，經(jīng)過多次調(diào)試和修改，成功的將多種傳感器集成在系統(tǒng)中，完好的實現(xiàn)了各種功能設(shè)計。

該智能窗簾讓人在不同的環(huán)境狀況中或出門在外時不用擔(dān)心窗簾的開合情況。讓人在無法手動直接控制時能夠通過紅外遙控控制窗簾。夜間發(fā)生入室行為時窗簾會自動報警，為人們生活提供方便和安全;當(dāng)不使用智能窗簾系統(tǒng)時，也可以通過手動對窗簾進(jìn)行開關(guān)，更具人性化。

※基金項目：安徽省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201712216001）。

作者簡介：

郭彭（1997—），男，安徽亳州人，研究方向為電子通信類。

姚玲（1984—），女，安徽舒城人，研究方向為電子通信類。