理论与方法 智能家居采光系统的智能窗帘设计 凤祥云 1 刘 丹 2 1.河北建材职业技术学院机电工程系，河北 秦皇岛 066000 2.秦皇岛尼特智能科技有限公司，河北 秦皇岛 066000 摘要：家居生活中采光系统关系到住户的生活质量，给出了智能遥控窗帘系统的硬件原理图、软件流程图。用单片机实现窗 帘控制，为传统的手拉式或滑轮式窗帘应用模式转轨到新的红外模式和光敏电阻模式以及按键模式提供了具体解决方案，也 为窗帘的智能化家居采光系统发展提供了新的思路。红外线遥控发射芯片、和光敏电阻模块和按键开关来实现对智能窗帘的 半自动和全自动的控制；使用单片机最小系统作为主要控制系统，单片机控制的程序源代码实现软件控制；硬件由实现系统 控制功能的电子元件、单元电路组成；使用由四个 MOS 管连接 H 桥式电机驱动电路作为驱动模块实现对直流电机的驱动。 关键词：电动窗帘；光线检测；红外线遥控；光敏电阻模块 中图分类号：TP273.5 文章编号：1671-5780（2016）26-0152-01 文献标识码：A 引言 自动定时来实现窗帘的定时张开与关闭，早上定点拉开 窗帘，同时起到早上提醒业主起床的作用，给人营造温馨与 舒适的环境。智能家居系统在采光环节上实现一键控制功能， 可以将窗帘一键拉开或关闭。主要控制技术在与将不同强度 的光信号转化为不同值的电信号，在执行机构方面，直流电 机作为家居系统拖动动力，来实现窗帘的左右开合。 1 智能家居系统 1.1 智能体系 智能家居以住宅为平台，利用网络通信技术、 自动控 制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，提升家居 安全性、便利性。智能家居系统包括灯光照明系统、窗帘控 制系统、家电控制系统、情景组合系统、安防报警系统、紧 急报警系统，远程控制系统。 1.2 智能窗帘系统 智能电动窗帘属于智能家居的一个分模块，电源供电以室内 交流电 220V，使用了以单片机为主控芯片的控制器和 12V 直 流减速电机，整个模块采用 12V、5V 两种直流电源； 5V 电 源为主控制器电源，12V 电源为 MOS 管 H 桥驱动电路电源。 2 系统硬件设计 2.1 电源模块 利用发光二极管作为电源指示灯，指示电源接通情况， 电源采用 220 伏交流电转 12 伏直流电模块。从 220 伏交流 电转 12 伏直流电模块的电压输出口，5V 稳压电源输出端口； 5V 电源为主控制器电源。 2.2 主控制器 主控制器的 P0.6 端口输出为高电平，P0.7 端口输出为 低电平的时候，电机正转，窗帘拉开；当 P0.6 端口输出为 低电平，P0.7 端口输出为高电平的时候，电机反转，窗帘闭 合；当 P0.6 端口输出为低电平，P0.7 端口输出为低电平的 时候，电机不转，窗帘保持原状态，如表 1 所示。 表 1 电机状态与接口口电平关系表 电机状态 P0.6 P0.7 反转 不转 正转 0 0 1 2.3 传感器模块设计 传感器选用了 TYL 系列光敏电阻器，入射光强，电阻减 小，2 号端口电压值变大，窗帘打开；入射光弱，电阻增大， 2 号端口电压值变小，窗帘闭合。通过单片机的 P2 端口来实 现对窗帘的开合控制，如图 2 所示。 1 0 0 3 系统软件设计 3.1 单元功能设计 实现智能窗帘系统的定时自动开合功能，软件定时，使 电机正反转的时间确定，防止电机正反转过度。窗帘系统的 一键控制功能，依靠单片机的中断功能实现按键控制窗帘开 合，软件设计外部中断程序来实现该功能，使用红外模块实 现远程的按键控制窗帘开合。 152 2016 年 26 期 图 1 光感模块原理图 3.2 主程序代码 采用 C 语言程序设计控制功能代码，实现夜间模式控制， 判断光照阈值，控制电机正反装，完成关窗开窗指令。主要 代码如下： for（i=0；i<1000；i++） t1=10000； t2=40000； //电机正转 p06 20%； p07 80% delay1（1）； if（IR_IN（）==LightModCancel）break； t1=20000； t2=20000； //停转 while（IR_IN（）==IR_close） //扫描关窗遥控按键 是否被按下 TR0=1；// t1=10000； t2=40000； while（IR_IN（）==IR_open） //扫描开窗遥控按键是 否被按下 TR0=1； t1=40000； t2=10000） 4 调试运行 在系统通电工作时，窗帘能很流畅地开和闭，主体架构 两端滑轮实现平稳转动。解决了转轴上两个方向的传动绳绕 组之间互相缠绕问题，避免卡死现象，滑轮能平稳转动。 参考文献 [1]陈志栋，叶建波.基于 CC1101 的智能家居窗帘控制系统 设计[J].物联网技术，2015（6）：61-63. [2]张敏敏，陈亮亮.实用智能家居窗帘的设计[J].科技视界， 2012（24）：233-234. [3]张占军，陈诗伟，赵煜，等.智能家居系统的无线控制方 案设计[J].科教导刊：电子版，2015（1）：160. [4]王胜阳.专为高端住宅小区设计，打造“智能安全舒适” 家园——博世安防智能家居系统发布会现场特别对话[J]. 数字社区&智能家居，2012（5）：47-49. [5]邓晓渝，张永，蒋朋岑，等.嵌入式语音控制系统在智能 家居中的设计与实现[J].伊犁师范学院学报：自然科学版， 2015（2）：68-70. 

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