毕业设计论文智能加遥控电动窗帘设计.docx

图书分类号:密级:毕业设计智能加遥控电动窗帘设计designofInte11igentandremoteCONTRO1E1ECTRICCURTAIN学生姓名班级学号学院名称专业名称指导教师年5月26日学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月0学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有Q有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要本设计说明了智能窗帘控制装置系统的设计和制作过程，为了实现针对住宅主人出差，家里无人居住的情况。利用电子技术、传感技术及计算机技术，设计一种智能加遥控的电动窗帘，根据用户的需求，自主切换为智能控制或电话远程遥控控制，实现无人时窗帘也能每天开关，以达到欺骗盗贼不敢来光顾住所的目的。智能窗帘控制装置系统的构成概括主要如下：由光照传感电路、系统主控模块电路、电源转换电路、电机控制电路、红外线控制电路以及双音频控制模块电路等组成。本设计重点讨论了窗帘自动控制系统的设计过程、硬件选用和软件调试等问题，最终通过本系统可实现利用光照强度、红外线控制以及电话控制窗帘自动开闭。关键词单片机；智能窗帘；红外线控制；双音频模块AbstractThisdesignshowstheinte11igentcurtaincontro1systemdesignandtheproductionprocess,inordertoso1vingprob1emthatthemasteronabusinesstripandnoone1iveathome.Useofe1ectronictechno1ogy,sensortechno1ogyandcomputertechno1ogy,designakindofinte11igentremotecontro1e1ectriccurtain,accordingtotheneedsofusers,independentswitchforinte11igentcontro1orte1ephoneremotecontro1.withoutthepersoncurtaincana1soswitcheveryday,toachievethepurposeofcheatingthiefdarenottocomehome.Inte11igentcurtaincontro1systemmain1yinc1udeasfo11ows:bythe1ightsensorcircuit,systemcontro1modu1ecircuit,powerconversioncircuit,motorcontro1circuit,infraredcontro1circuitanddua1audiocontro1modu1ecircuitandsoon.Curtainautomaticcontro1systemismain1ydiscussedinthedesignofthedesignprocess,se1ectionofhardwareandsoftwaredebugging,questions,fina11ybythissystemcanberea1izedusing1ightintensity,infraredcontro1andte1ephonecontro1thecurtainsopenandc1oseautomatica11y.Keywordssing1echipInte11igentcurtaininfra-redDua1audiomodu1e摘要IAbstractII1绪论11.1 智能窗帘概述11.1.1 智能窗帘系统设计背景I1.1.2 智能窗帘系统的结构11.1.3 智能窗帘的发展11.2 系统功能思路以及所需解决的问题21.2.1 研究方法技术路线21.2.2 研究解决主要内容22机械系统总体方案设计42.1 机械结构及关键零部件设计42.1.1 窗帘框架构造设计42.1.2 1.2执行结构42.1.3 电机位置的设计52.1.4 窗帘轨道设计52.2传动系统设计62. 3本章小结83硬件系统设计92.1 总体设计92.2 控制器选型设计92.3 传感器选型及安装112.4 AD转换电路122.5 电源模块152.6 电机选择153. 7晶振复位电路183.1 1复位电路183.7.2晶振电路183. 8霍尔元件194. 9红外线模块215. 10双音频模块265.1.1 振铃检测电路265.1.2 模拟摘挂机电路273.10.3语言提示电路283.10.4双音频解码电路293 .11本章小结314智能窗帘软件设计及程序编写323.1 光敏传感器程序设计324 .2霍尔元件程序设定335 .3双音频控制系统远程控制程序设计336 .4红外遥控程序设计357 .5主控制芯片的程序设计368 .6本章小结37结论38致谢39参考文献401绪论1.1 智能窗帘概述1.1.1 智能窗帘系统设计背景现如今，计算机正在飞速的发展，每天都能产生许多的科研和生产新品，微型计算机作为现今最高端的科技产物已经完全融入我们的生活。而在微型计算机中单片机的使用最为常见，它体积小巧、价格低、结构完整、通用性强、功能全面稳定的优点，使得它的使用越来越平常。由此带动了它性能的不断提高，适用范围越来越广泛，在计算机领域占有的地位也越来越重。近些年，由于经济和科学的大力发展，高层住房和写字楼比比皆是，人们的生活质量普遍提升。因此居民消费水平的提高相对应的拉动人们对电器的需求，这些电器能为人们减轻生活的负担，丰富人们的日常生活，最终提高人们的生活质量水平，为人们提供高质量的生活需求。需求拉动生产，因此在消费需求的带动下也带来了生产的变革和创新。现如今各个产业各个行业都在不停发展，产品也在不停的更新换代。所以我认为窗帘作为家居装修中的一部分，也应该实现更新换代，目前，常用的窗帘都是横向手动拉动或者纵向通过绳索上下拉动的，只有一部分高收入的家庭采用是使用红外线短距离遥控的电机式滑轨窗帘。但价格比较昂贵，不能普及。随着生活节奏的加快出差的平常化以及上班的早出晚归，家里无人居住情况日益增多，这给犯罪分子提供了有理的作案条件。因此需要利用电子技术、传感技术及计算机技术，设计一种智能加遥控的电动窗帘，根据用户的需求，自主切换为智能控制或电话远程遥控功能，实现无人时窗帘也能每天开关，以欺骗盗贼不敢来关顾住所。所以设计的目标就是实现功能全、造价省，能够进入大众生活并且帮助用户来保护自己的家园。通过选择设计使用单片机综合控制、霍尔元件辅助控制、双音频模块遥控控制、红外遥控器控制以及光敏传感器自我控制的多功能窗帘，符合了当今的发展趋势。该窗帘采用STC89C52单片机作为总的控制芯片，控制一个H桥直流电机转动以到达控制窗帘的拉开和关闭。1.1.2 智能窗帘系统的结构智能窗帘系统是由窗帘本身的机械结构、直流电机、直流电机与窗帘之间的传动结构以及控制电机转动的单片机系统所组成的。在运行过程中，当满足单片机运行的高低电平流入单片机后，单片机所携带的代码自动判断导出所需信号，促使直流电机通电实现正传或反转，通过与之相连的传动系统，带动窗帘的运动，实现窗帘自动运行的自动化4。1.1.3智能窗帘的发展智能窗帘虽然还是一个新兴发展产业，但智能是为了生活更加方便安全，一开始用来遮光和保护隐私的窗帘也因为电机的引用，更方便省力的使用。随着智能家居这一概念的广泛宣传，智能家居的理念开始被人们所接受，人们也开始向一些智能化的家庭电器投向目光，而电动窗帘甚至是智能窗帘也开始被人们所接受和使用。只是现如今，很多消费者还是不能接受同样的窗帘材质，加个电机就要贵1万多元的现实。但智能化家居仍就是未来的主要发展趋势。随着智能窗帘的日益发展，窗帘的功能已经越来越完善，现如今已经发明出来的有光能窗帘、隔音窗帘、节能窗帘、隐身窗帘等。窗帘将在节能、发电等方面有了很大发展，或许在不久的将来，窗帘可以当做发电机来使用，作为能量收集的工具，能将光能转化为电能。光能窗帘，是把太阳能发电和窗帘相结合的创新之举，他是由日本研制而成的，其原理是把一个类似于太阳能发电管工作原理的感光器放在窗帘外侧，当太阳光照射时通过自产的电能给窗帘的电机，通过自己产生的电能控制电机转动，实现自动开启和闭合。隔音窗帘是美国为都市生活特地研究的一种窗帘，它把隔音板的原理融入了窗帘之中，在窗帘中加入了多组吸音和隔音模块，使得声音穿过的同时得到了有效的吸收和减弱以达到膈音的效果。这对于生活在闹市中的人们是一种非常实用的功能，它能使得人们在闹市中保持家里的一丝宁静。英国也研究出一种节能窗帘，它通过在窗帘的外侧贴一层保护层，保护层是由特殊材料制作而成的，能使得室内外的热能发散减少一大半，实现冬暖夏凉的目的。1.2 系统功能思路以及所需解决的问题1.2.1 研究方法技术路线1、选择合适的窗帘机械结构，挑选适用的电动机，组成合适的、实用的、经济的大体机械框架。2、根据研究要去选择各种所需的电器元件，单片机等所需材料。3、通过已经选择的合适的电路控制结构，各种电器元件，遥控开关结构，再和对应的单片机组合形成本次设计的主要操作电路。1.2.2 研究解决主要内容1、电动窗帘能实现自动、电话远程遥控和手动按钮控制其开关工作；2、当设定为自动智能模式时，可根据时间和环境光自行控制开关窗帘；3、当设定为电话远程遥控模式时，可通过拨打与其相连的电话传输控制信号来控制开关窗帘。4、当设定为手动按钮控制模式时，可通过手动按钮来控制开关窗帘；1.2.3 系统设计思路本系统是通过控制H桥直流电机的电流接入方向，来实现电机的正传或反转，即窗帘的拉开或合并。它可以使用手动或自动来控制窗帘的开度。此次设计是利用高效的光敏元件，依照不同的环境亮度来实现窗帘的各种开度，以及红外线模块手动控制实现窗帘的各种开度和双音频模块实现远程电话控制窗帘的开度。其核心是通过单片机汇总接收这些高低电平来实现控制直流电机的运作。1.3 本章小结本章主要介绍了智能窗帘的设计背景、发展前景、结构，分析总结了此次课题研究的主要内容、攻克方向以及存在的主要问题，并论述了本课题的研究目的、意义、方向和设计思路。本课题所设计的智能窗帘，是根据现有的市场电动窗帘，在其基础上添加智能化的模块，传动系统，以实现功能的全面化，使用的自动化，生活的便捷化。2机械系统总体方案设计本课题设计的智能遥控窗帘包括机械结构的设计和电路系统的设计。机械结构的设计包括窗帘支架、窗帘框架构造、材料选择等。电路系统设计主要是硬件、软件方面的设计。2.1机械结构及关键零部件设计2.1.1 窗帘框架构造设计窗帘框架构造设计包括窗帘微动开关连接电路设计和窗帘架的制作与设计