基于PLC的智能窗帘控制系统.docx

摘要11绪论21.1 课题研究的背景21.2 智能窗帘控制系统国内外发展状况21. 3课题研究的意义31.4本文研究内容32P1C的概述32. 1P1C的简介42. 2P1C的基本结构42. 3P1C的工作原理42. 4P1C的特点52. 5P1C的应用53智能窗帘控制系统方案设计63. 1系统功能分析64. 3智能窗帘控制系统所用到关键技术85. 4ZigBee技术93.5本章小结94系统的硬件平台设计104.1 系统硬件总体结构设计104.2 系统硬件电路设计114.2.1 电源电路设计114.2.2 采集控制电路设计114.2.3 蓝牙通信电路设计125软件的设计135.1软件主流程设计135.2通信程序设计145.3调试测试145.3.1调试前准备145.3.2系统的调试155.3.3调试结果156结论16致谢错误!未定义书签。参考文献17进入21世纪以后，科学技术得到了迅速的发展，伴随着从互联网到物联网的转变，带动着相关智能产品的发展，其中智能窗帘得到了广泛的应用，越来越多的研究者展开了一系列的研究。目前投入使用的智能窗帘控制系统大多数都是有线组网，而且功能单一，稳定性差。为了提高智能窗帘的实用性、安全性和舒适性，本文基于可编程控制器和相关技术设计了一款无线智能窗帘控制系统，主要研究以下工作。P1C可编程控制器是一种基于小型智能计算机的新型智能计算机控制系统，采用自动化和最新技术集成各种智能计算机技术。这种控制技术非常简单，易于使用，而且非常稳定。该色谱柱的优点目前在很多地方使用，非常有用。据统计，可编程控制器是工业自动化设备中使用最广泛的设备。现在将这种可编程控制器应用在家居的窗帘上面，可以让窗帘可以实现智能控制，可以给人们的生活带来很大的方便，实现智能家居生活。以前的智能窗帘的控制通常使用简单的电子电路和继电器来设计。它的构造非常的麻烦，也非常的不稳定，还经常容易坏，很难适应功能的变化。可编程控制器使用小的电脑处理器作为核心的，非常的稳定，非常的可靠，也十分的好用。特别是P1C实现的控制系统一般采用梯形图语言编写，根据继电器接触器控制系统电气原理图进行程序设计，它的构造很单一，很好的不受打扰的能力，工作过程中非常的顺利，时间的设置也是非常的简单的。时间，编程简单，易于扩展的功能，灵活的修改，并具有完整的自诊断和显示功能，维护工作极其简单。因为P1C配有内部实时时钟，因此可以通过P1C控制现在的智能窗帘。另外，由于P1C具有通讯联网功能，可以把窗帘的控制系统和家庭里面总的智能控制系统连接在一起，实现全智能的家居生活，这样人们的生活将会非常的便捷，这也是未来家居生活的发展方向。关键词:P1C处理器窗帘控制系统1绪论1.1 课题研究的背景在新事物生产技术的发展和改进，以及互联网接入技术和相关控制技术的推动下，智能控制发展迅速，可广泛应用于这一领域。智能控制在现代控制设备系统中的应用最为普遍，也越来越受到人们的欢迎。随着科学技术的飞速发展，人们的总体生活水平有了质的飞跃。人们不再满足旧的生活环境，对目前的生活空间环境有更高的要求。在享受高科技带给我们的便利、智能和安全的同时，我们也应该让家庭环境更加舒适和便利。这是生活水平进步的必然发展。程。智能控制科学给我们带来了一种更智能的生活方式，窗帘是家庭生活中不可缺少的家居用品。使人们的生活环境更加舒适，同时保护人们的隐私。目前,我们居住的建筑空间风格对窗帘设计的要求也越来越高。新颖、方便、智能、美观的窗帘在人们的心目中。它们不仅能解决每天手动开关的麻烦，而且能展现生活的味道。因此，智能窗帘控制系统将很快在日常生活中得到推广。我相信，在不久的将来，它也将适用于不同的场合，如每个人的家、酒店外、办公室等。智能自动窗帘具有十分广阔的市场前景和发展前景。我们应该加强对这种产品的研究。人民生活水平的提高，意味着人们对生活环境提出了更高的要求，这也是社会发展的必然规律。对我国来说，科学发展处于初级阶段，各种科技产品无法与发达国家相比。人们的生活条件开始富裕起来，新兴的智能产品也有了轻微的改善。但我们相信，智能系统将有广阔的发展前景。智能系统不仅可以为我们创造一个舒适便捷的生活环境，而且可以带动一系列产业的发展。良好的发展环境和广阔的发展市场，将使智能控制产业的更多功能焕然一新。最后，科学技术的发展给我们带来了变化。随着计算机技术和嵌入式技术的不断发展，家电智能化越来越重要。自动窗帘的设计，让人感受到新技术带来的便利。它不需要手动打开，而是完全智能控制。它不仅简单而且有品位。在自动控制系统中，有根据光强自动控制的单元。当光强变化时，亮度可以自动调节，使人们更适应环境的变化，感受到智能技术带来的社会进步，智能窗帘控制的应用应运而生。在科技含量高的西方发达国家，智能窗帘已应用于数千户家庭。然而，在我国，这项技术仍然是一个高端的前沿产品，因此必须推广一套综合智能、价格合理的智能窗帘。1.2 智能窗帘控制系统国内外发展状况事实上，智能幕技术产品已经在西方发达国家得到应用。十年前，我国市场上出现了一种电力控制的窗帘的影子，但由于价格太高，安装技术不成熟，一直没有得到推广。近年来，随着计算机控制技术的不断发展和技术本身成熟价格的下降，电动窗帘在我国市场上逐渐活跃起来。电动窗帘的技术差不多，但价格差距很大，有几百块的，也有上千块的。从智能窗帘的成就来看，主要是欧美发达国家引进了新型的隔音窗帘。它是一种由薄的隔音膜组成的新型窗帘，能从内到外形成连续的隔音通道，具有良好的隔音效果。美国已经开发出一种节能的活动窗帘。主要由高耐久涤纶织物和具有反射能力的铜箔组成。采用带有保护层的铜箔，达到节能效果。同时，除增加太阳能发电系统外，减少了玻璃与窗帘之间的空气对流，白天直接吸收阳光进入窗帘。通过能量转换技术，太阳能可以转化为窗帘所需的能量。利用这项技术，窗帘可以在晴天产生50W的电能，并且可以用锂电池储存。这样可以保持房间的凉爽和室外的景色。21世纪初，英国一家大公司开发了一种集计算机技术和传感器技术于一体的窗帘。它可以根据人们的需要定制相应的功能，如遥控操作、定时开关等。在智能产业中，智能自动窗帘可以说是一个现在刚有的行业，在我国发展迅速。由于其实用性强，能在短时间内实现功能的多样化，其人性化的控制设计已被越来越多的人所接受。在未来的发展中，它可能会超越国外技术。事实上，中国许多制造商也生产自动控制窗帘，而中国这个行业的发展性质与其他行业完全不同。目前，智能控制幕在中国已经慢慢接近数千户家庭，我相信在不久的将来它会更受欢迎。1. 3课题研究的意义到了我们这个世纪后，现代科学技术特别是现代计算机网络的飞速发展十分普遍，智能人工控制技术也十分成熟，新材料技术在生活中得到了广泛的应用。在很大程度上改善了人们的生活环境。目前，智能自动窗帘已成为家居装饰的一种趋势。人们将摒弃以往的装饰观念，紧跟时尚潮流和智慧潮流。随着现代科学技术的发展，智能自动窗帘必将成为我国广泛使用的家居用品之一，具有十分广阔的发展空间。虽然我国科技发展时间相对较短，但科技产品与发达国家的差距也较大，智能系统在我国刚刚起步。然而，智能控制系统具有广阔的应用前景。在为我们创造高效、舒适、便捷的生活环境的同时，智能系统也可以带动大量新兴产业的发展。1.4本文研究内容本文设计了一种基于嵌入式可编程控制器的智能窗帘控制系统，该系统集成了现有控制系统的缺陷，具有无危险、易于扩展、价格低廉的特点。整个控制系统采用模块化设计思想，采用集成电路和信号处理部件组成完整的控制系统。这样，控制系统的设计可以降低研发成本和系统设计难度。本课题的设计思想是以最基本的控制器P1C为开发平台的系统。设计了相应的匹配电路。完成了电源上的转换、信号采集电路、信息传输电路、信息处理电路、信号传输电路和通信电路。信息采集部分利用了Zig。BEE技术传输，近距离信息传输采用WIF1进行传输，如果距离较长，则采用GSM短消息进行数据通信。2P1C的概述2.1P1C的简介可编程控制器是电脑这些电子产品中的一个部分，它是为了工业上的控制而发明创造的。老早以前的可编程控制器也叫做P1C,它是继电器之后的一个新的技术的控制器。技术发展的太快，这种可编程控制器已经不止在控制逻辑，所现在的这种控制器是叫做可编程控制器。简称P1C。2. 2P1C的基本结构P1C仅用于工业中来控制计算机。其硬件结构与微机几乎相同。P1C的功率在该系统中非常非常重要。电源需要可靠，P1C制造商要做好工作。交流电压波动通常在10%至15%的范围内，P1C可以直接连接到网络，无需任何其他帮助。中央处理单元（CPU）的中央处理单元（CPU）是P1C的核心。根据P1C系统程序独有的功能，接收并接受来自编程器的数据信息，并检查电源，存储器，IO和报警定时器的工作状态，编程语言的错误也可以是找到。当P1C开始使用时，它首先扫描现场的相关设备并接受现场设备的数据信息，并在其图像区域中记录设备的相关信息和状态。解释命令后，这些设备的数据和状态可以很好地存储在图像区域中。在用户的读取存储器中一个接一个的读取用户的数据信息。根据命令把逻辑和数据发送到存储器上。全部的用户程序都被弄好之后，Ido图像区域的每一个数据都会被传送到输出的机器中去，慢慢的停下来一直到完全的停止。P1C的可靠性现在被在一步一步的被提高，这几年来用两个CPU组成了一个大的可编程控制器，另一种方法是用三个电脑核心组成一个可编程控制器。所这样的话要是其中一个电脑核心坏了还有其他的电脑核心可以继续运转。储存系统软件的机器也叫做储存程序软件的机器。可储存用户的存储器也可以用来存储一些其他数据。电路的进去和出来的口子1电路的进入口子由光耦合电路的进入口子电路和小机器的进入口子是一起组建起来的。这个东西的作用是P1C和在现场的一些接口的指挥工具。这个场出来的电路与出来的存数据的机器，操控们的机器和自动断电的电路是组建在一起的。P1C使用出来的电路将一些有关系的信息送到现场来执行。比如计算和测量这些功能。传送信息的部分包括以太网，RS485,PROF1BUSDP通信模块等。2. 3P1C的工作原理当P1C开始动时，工作的流程有下面几个步骤分为把采样输进去、操作用户数据和把新的东西传出来三个部分。要做好上面这三个步骤所用的时间就是一个周期。在做上面这几个步骤时P1C工作的速度必须要是不变的。（1）把采样穿进去这个阶段就是输入采样阶段，P1C根据数据来慢慢的把这些采样传送进去，在图像的某个地方把它们保留起来。采样被传送好了之后，把采样在送给用户数据系统来操作传送出新的东西。这两个操作的步骤当中，传送进去的方式和传送进去的东西被改变了，那么图像区域中的传送方式和传送进去的东西也还是原来的样子不会变。所以传送进去是固定的信号，这个固定的信号的尺寸一定要大于扫面的时间，这样才能保证每一次都能被扫描进去。(2)在操作用户的系统时，这是操作用户程序的一个阶段，P1C会有自己的逻辑来按照它的顺序进行扫描。每个梯形图片被扫描到时，都是接触梯形左侧的一个点组建成的一个地方。这些触点组成了一个顺序就是左、右、上、下，其次在根据相应的逻辑来工作，与系统中存RAM的一些区域对应的，或者是刷出新的东西和图像区中传送出来的线圈相对应。也有可能是确定梯形图中特定的命令操作。这样就是说在人们操作的时候，图像区域中传送进去的点的状态和它的信息是不会变化的，图像区域在系统中也是可以被更改的或其他的传送出来的点和机器设备都是可以被改变的。一个像梯形的东西，操作后的结果将在电线做的圈的梯形图或接下来要用的数据上进行工作与它不同的是下面的梯形图要搞出新的电线做的圈的状态或数据只用来作为一个函数来运用，这里面它处在下一个时间段的开始之初。