智能采光窗帘 .pdfVIP

智能采光与室内光线调节窗帘设计

摘要

随着科学技术和经济快速发展，人们对生活质量的要求越来高，他们已由温

饱问题转向对生活科技化和时代化的追求。基于这一问题我设计了智能采光窗

帘。该设计通过HT46Ru232为系统的主控芯片，完成各模块的连接与控制。利用

光敏电阻和霍尔传感器完成检测光强和角度的控制。采用无线控制模块实现对系

统的无线控制。利用太阳能模块实现蓄电池的充放电，实现能源的循环利用。并

将相关信息用12864液晶屏显示出来以实现较好的人机交流。

本系统为用户设置了3个档位分别为睡眠档，学习档和生活档，用户可以根

据自己的需求来选择相应的档位，为用户提供了理想的采光，弥补了传统窗帘的

不足。将太阳能储存起来进行利用，缓解人类能源危机。本作品适应了现代社会

的需要，性价比高，易于产品化和市场化。

关键词：盛群单片机智能化环保时代化

1前言

随着社会的快速发展，人们也逐渐步入了快节奏的生活之中，与此同时，人

们对生活的要求也越来越高。为了美化，现在住房的大部分墙壁都采用玻璃材料

制作，造成居民家中的光照强度也不断增强，给居民的日常生活带来了一些不

便。为了解决这些问题，我们自主设计了这个卧室智能采光窗帘，一方面根据用

户要求自动调节室内光照强度，提供理想的采光，为用户提供舒适的生活环境；

另一方面将采集的太阳光转化为电能存储在蓄电池之中循环利用，为本系统电机

供电，同时也可以用来给手机等小型移动电器充电。

本作品具有功能完善、成本低廉、使用方便等特点，有很强的实用性，易于

产品化和市场化。并且充分利用太阳能，可以为家庭省去一笔可观的电费，又符

合国家可持续发展的基本国策，具有广泛的发展前景。

2工作原理及功能

工作原理总体描述

本系统使用了单片机、传感器等技术，通过HT46Ru232为系统的主控芯片，

完成各模块的连接与控制。系统的关键技术问题是检测光强和步进电机控制，首

先利用光敏电阻感光，通过AD采集数据并将其传送给单片机，通过单片机分析

后与用户设定的光照强度进行比较，然后控制电机（正反转）带动光伏遮光板转

动（旋转角度可为180度），以调节至合适的光照。当进光亮最强时仍无法到达

相应的光强值时，停止电机转动。并利用霍尔传感器实现旋转角度的控制。利用

太阳能模块将投射到太阳能电池板上的光能转化成电能储存在蓄电池中为本系

统和家用电器供电，实现能源的循环利用。本系统设置了无线控制和温度检测以

方便用户，并将以上相关信息用12864液晶屏显示出来以实现较好的人机交流。

功能总体描述

由于太阳光的强度和太阳的位置每时每刻都在变化，传统的百叶窗或窗帘虽

然可以把阳光挡住，但会造成卧室内采光不足，造成用户不便。本系统可以根据

用户的需要，提供强光，中强光和弱光三个档位。当用户选择相应的档位后，窗

帘会根据用户选择的档位自动调节遮光叶片的角度，调节光照强度，并随着太阳

的位置变化和强度变化而变化，使卧室光线满足用户要求，并且收集太阳能以电

能的形式储存在蓄电池中循环利用。

CPUHT46RU232的主要核心功能应用

智能采光窗帘采用28SKDIP/SOP封装的盛群MCUHT46RU232作为主控芯片，

HT46RU232是8位高性能精简指令集单片机，专门为需要A/D转换产品而设计，例

如传感器信号输入，它内部提供了8通道12位分辨率A/D转换；2通道4位PWM高频

载波输出；I2C总线串行接口；可编程分频器PFD(ProgramFrequencyD等，应

用方便。本作品中设计了一个以HT46RU232为核心的单片机最小系统板，然后在

它基础上进行外围电路的扩展。用到了此芯片的如下功能：

1)一路A/D转换的12位分辨率口；

2)一个I/0作为模拟串口输入，作为温度传感器的输入口；

3)一个I/0口作为液晶屏的串行输出口，用来显示用户界面。

4)使用2个定时器/计数器TMR0和TMR1，定时器1用来给电机提供脉冲，

定时器0用来检测按键输入、刷新液晶屏显示，检测霍尔传感器的位置。

5)若干个I/0口作为电机的控制口，按键，无线控制等。

3系统总体设计

系统总体设计思路

根据要实现的功能要求，采用图1所示的方案。系统主要包括以HT46RU232

为主控MCU为核心的单片机最小系统