电子系统设计大赛作品申报.doc

作品简介 实物图片 我们设计的智能窗帘有自动控制和远程遥控控制两种模式，窗帘在光强时自动开启，在光弱时自动关闭。同时遥控也能控制它的开闭，1键是窗帘总开关，控制窗帘的启动和停止。2键控制窗帘打开，3键控制窗帘关闭，4键是由遥控模式转换到自动模式，根据光照情况，窗帘自动开关。用两个电机来带动窗帘的动作，在两端安装了两个光电开关，当窗帘到头时会自动停止。为增加窗帘的实用性，我们还增加了防盗报警功能，利用人体感应模块、语音芯片、扬声器组合设计而成，当人体接近感应模块时，会自动发出报警的声音来提醒主人。 平台选型说明 单片机开发板（以STC15F2K61S2芯片为控制核心） 设计说明 摘 要 随着现代社会的高速发展，人们对室内设计智能化的要求也越来越高。方便与享受的智能窗帘对于现代快节奏的人们生活来说，是适应现代化办公和生活环境的需要，是人们生活水平提高的一个标志。 本课题介绍基于stc15f2k60s2单片机控制的智能窗帘系统，它采用了无线遥控技术，实现在室内任何地方，只要轻按遥控器，窗帘就会随心所欲地打开或关闭功能。控制系统模式分为红外模式和光敏电阻模式以及按键模式，实现了窗帘的智能化控制。 关键词：智能家居；stc15f2k60s2单片机；智能窗帘；红外线遥控；光敏电阻模块；H桥式电机驱动电路； 1功能简介 电路可以由三种不同的方式来控制窗帘动作，主要通过不同的控制模式控制。手动模式拥有最高优先处理权，有两个按键对其进行操作，可以控制电机的正反转，即可实现窗帘的开关；若处于自动状态下，用光敏电阻对外部环境进行采光，通过单片机对电机进行控制，实现天亮窗帘自动打开，天黑窗帘自动关闭这一功能；若采用遥控方式，用遥控电路对其控制，实现遥控开启关闭窗帘及自动模式的开启关闭的功能。 2工作原理 远程遥控功能 本智能窗帘通过stc15f2k60s2单片机、红外发射器、一体化接收头以及电机控制系统实现对窗帘的远程控制。用户通过对遥控器的操作发射红外信号，装在窗帘上的一体化接收头接收到信号后通过解码，再将解码后的信号传给单片机的响应输入口，单片机立即处理信号，控制电机系统拉动窗帘，使其打开或者关闭到用户所需状态。 光控调节功能 在屋内合适的地点安放光敏模块，当光照强度改变时，光敏电阻的阻值会随着改变，通过光敏模块的A/D转换器将模拟信号转化成数字信号，单片机处理此信号后控制直流电机，通过直流电机的转动方向控制窗帘的开关。 按键控制功能 本系统设计两个按键，分别实现电机正反转，以应对遥控失灵等意外情况。体现了本系统的人性化设计。 3单元电路原理 （1）电源模块 设计说明 三端集成稳压器的组成包括了串联型直流稳压电路的各个组成部分，另外加上保护电路和启动电路。在W7800系列三端集成稳压器中，已将三种保护电路集成在芯片内部，作用是限流保护电路、过热保护电路和过压保护电路。 三端集成稳压器电路 当输出电压比较高，应在输入端与输出端之间跨接一个保护二极管VD，如图中有断线点。其作用是在输入端短路时，使Co通过二极管放电，以便保护集成稳压器内部的调整管。 （2）遥控模块 1号键为整个系统的电源总开关键，1键按下，电机停止转动。2号健是电机正转键，窗帘打开。3号键电机反转，窗帘关闭键。4号键负责开启和关闭自动模式。自动模式状态下，用光敏电阻对外部环境进行采光，通过单片机对电机进行控制，实现天亮窗帘自动打开，天黑窗帘自动关闭这一功能。 红外线发射电路 使用由常规集成电路组成的通道红外遥控电路这种遥控电路不需要使用较贵的专用编译码器，因此成本较低。 红外线接收电路 采用是一种一体化的红外线接收头，体积小巧、价格低廉、使用方便、无须调整、抗干扰能力强、工作稳定可靠。三个输出脚依次为：OUT（红外线接收后经解调、整形的输出脚步）、GND（地）、+（电源正端）。 红外接收模块 设计说明 红外接收模块原理图 （3）光敏电阻模块 应用光控原理工作，天亮窗帘自动打开，天黑窗帘自动关闭。由运放组成比较电路，同向输入端有两个电阻分压得到一个电压值，作为基准电压进行比较，而反相输入端用一个光敏电阻对外部环境的光线进行采集，利用光敏电阻暗时电阻大，亮时电阻小的特点，来确定反向输入端的电压值。再两者进行比较，比较后的信号再送入stc15f2k60s2单片机的P3.2口，从而控制电机的正反转。来实现天亮窗帘自 设计说明 动打开，天黑窗帘自动关闭这一自动控制功能。 （4）光电开关 采用光电开关来判定窗帘开合是否达到设定要求，控制电机自动关闭 光电对射模块 设计说明 程序流程图 设计说明 附录1：原程序 /*-----------------