基于單片機的自動窗簾設計

張金匯　盧飛銀　肖丹　孫翊賓

摘 要：目前，使用較為廣泛的窗簾大多為手拉式、滑軌式和自動窗簾，然而當窗簾體積較大、窗戶比較高或者安裝厚重的玻璃時，手拉式和滑軌式窗簾由于人力開閉不但費力費事而且非常不方便，而現有的自動窗簾又都比較昂貴。針對以上問題本論文以STC89C52單片機為核心硬件，構建基于STC89C52單片機的自動窗簾控制系統，當光線較亮時可自動開啟窗簾，同時可根據用戶定義設定窗簾開關時間，以及通過紅外遙控遠程控制窗簾開關，外加溫度過高火災報警。該系統能夠智能感光開開關窗簾，同時可自行設定開關窗簾時間及遠程遙控窗簾開關，價格低廉、使用方便，具有較好的實際應用性。

關鍵詞：單片機STC89C52;紅外遙控;光照傳感器;定時開關窗

隨著人們生活水平日益提高，生活自動化趨勢已日日益明顯，窗簾作為家居及辦公場所自動化集成設備的一部分，對其自動控制的要求也與日俱增，目前市場上遙控窗簾數量種類較多，但大部分設計成本較高、價格較昂貴，因此，設計一款價格低廉、性能良好、性價比高的自動控制窗簾系統有著十分重要的意義。

針對以上問題，本文設計了一款單片機控制的自動窗簾，可實現定時開關窗、自動感光開關窗以及紅外遙控控制窗簾的開關，設計原理簡單、價格低廉、功能較全、性價比較高。

1 總體設計框圖

智能窗簾具有手動和自動兩種模式。手動模式和自動模式可以通過按鍵切換。手動模式是根據用戶的需求通過按鍵或者紅外遙控控制窗簾的開關，此功能可以在任何位置控制窗簾開關狀態，使窗簾的開閉處于任何一種狀態;自動模式是根據用戶設定的光照強度值通過感光器采集光照自動開關窗簾根據用戶設定的時間一次性開關窗簾。光照模塊采用光敏電阻根據環境光線的變化改變電阻的阻值然后通過ADC0832模數轉換器傳輸給單片機處理。時鐘芯片采用的美國DALLAS公司DS1302芯片，實時記錄當前時間，可以設置預設時間開啟和關閉窗簾。溫度模塊采用的是DS18B20溫度傳感器，并且顯示當前溫度，可以自行設置溫度報警溫度。液晶顯示模塊顯示當前時間、溫度和光線等級和工作模式等信息。

2 系統功能實現及部分單元電路

在按鍵模塊設計前先說明按鍵檢測的原理：按鍵設計的原理相對簡單，根據單片機的特性我們知道，單片機在復位的時候IO口為高電平相應的單片機檢測有無按鍵按下只檢測有沒有低電平就行了，當有低電平時就認為有按鍵按下了。最簡單的按鍵電路設計就是將按鍵一端直接連接單片機另一端直接接地，這樣的設計硬件設計簡單很容易想到，但是如果用多個按鍵，運用到的IO管腳會比較多。在這里還有一個用一個管腳就能判別出多個按鍵的按鍵電路設計，原理就是利用電阻分壓。利用單片機的AD轉換端口，檢測各各電阻的分壓值[5]，按鍵只是選通某一個電阻值而已。這樣的設計相當于是串行檢測，而上面的設計則是一個并行設計的一種方法。

顯示采用的是掃描顯示方式，選通一列后按照列對應的數據表的數據第i列對應的列數據為數組中的第i和第i+7個元素。將對應數據由低至高位依次從控制端口輸出顯示。向右邏輯移位所得結果通過單片機端口輸出到鎖存器，通過片選需要顯示對應的鎖存器在輸出顯示。如此依次循環選通各列來顯示所需畫面。

在傳感器的設計中主要用到單片機的AD功能，單片機檢測到的模擬信號只能是小信號的直流量，而要檢測光照強度就得利用到光照強度檢測傳感器，光照強度檢測傳感是根據光照強度的變化轉化成電阻的變化，根據電阻的變化來判定光照強度。在設計中我是利用單片機的AD功能來檢測光照強度。直流小信號后輸送到單片機AD口，共單片機檢測。STC15F408AD單片機內部自帶有AD轉換電路，所以轉化好的直流信號被單片機檢測到就得設定AD程序。

自動窗簾控制系統具有以下幾個基本功能：

工作模式選擇：可通過按鍵或紅外遙控自主選擇窗簾工作模式：手動模式和自動模式

（1）手動模式下：a.手動按鍵控制窗簾的開關;b.紅外遙控遠程控制：該功能在手動模式下實現，可實現任何位置遙控窗簾開關

（2）自動模式下：光照自動控制：在自動模式下窗簾根據光照強度自動開關。

（3）定時開關控制：無論窗簾工作于哪種模式，定時開關窗控制根據用戶設定的時間實現定時一次性開關窗簾。報警溫度限值，溫度超出時實現報警。

3總結

本設計通過直流電機控制窗簾的升降，同時外加行程開關控制窗簾的停止，結合遠程控制和自動定時開關機自動感光開關窗，原理簡單、性價比較高、使用方便，很大程度上方便了人們的日常生活。

參考文獻：

[1]姚福安.電子電路設計與實踐.濟南：山東科學技術出版社，2005.

[2]何西才，楊靜，任力英.實用傳感器接口電路實例.北京：中國電力出版社，2007.

[3]劉守義.單片機應用技術.陜西：西安電子科技大學出版社，2007.

[4]李廣第.單片機基礎.北京：北京航空航天大學出版社，2001.

作者簡介：

姓名：張金匯 ，出生年月：1998.11.08，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：江蘇省鎮江市，學歷：本科，研究方向：自動化.