智能百葉窗的設計

武玉菲 王一林 呂利

【摘 要】隨著當今電子信息技術的快速發展，微電子技術得到了廣泛應用。越來越多的人把注意力放在了自己的生活品質上，智能家居因此受到了更多的關注。本文主要介紹的是可以通過檢測光照強度和當前環境的溫度濕度來自動調節扇葉開合角度的智能百葉窗。本設計以STC15F2K60S2單片機為控制系統，使用SHT35溫濕度傳感器收集環境溫濕度，光敏電阻傳感器來實現對光線強弱的感應，雨滴傳感器模塊來獲取下雨等天氣狀況，由5V步進電機+ULN2003驅動板驅動兩個直流電機，此設計以C語言作為編譯語言，以LCD12864液晶顯示屏來顯示外部環境的實時狀況和百葉窗運行情況。

【關鍵詞】微電子技術;STC15F2K60S2單片機;SHT35溫濕度傳感器;光敏電阻傳感器;雨滴傳感器模塊;步進電機;LCD12864液晶顯示屏。

中圖分類號： TM925.01文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）25-0036-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.016

Intelligent Blinds Design

WU Yu-fei WANG Yi-lin L？譈 Li

（College of Physics and Electronic Engineering，Linyi University，Linyi Shandong 276000，China）

【Abstract】With the rapid development of electronic information technology，microelectronic technology has been widely used.More and more people are paying attention to their own quality of life，and smart homes have received more attention.This article mainly introduces the intelligent blinds that can automatically adjust the blade opening and closing angle by detecting the light intensity and the temperature and humidity of the current environment.This design uses STC15F2K60S2 single-chip microcomputer as the control system，uses SHT35 temperature and humidity sensor to collect mbient temperature and humidity，photosensitive resistor sensor to realize the induction of light intensity，raindrop sensor module to get weather conditions such as rain，driven by 5V stepper motor +ULN2003 The board drives two DC motors.This design uses C language as the compiling language，and displays the real-time status of the external environment and the operation of the blinds with the LCD12864 liquid crystal display.

【Key words】Microelectronics technology;STC15F2K60S2 microcontroller;SHT35 temperature and humidity sensor;light intensity sensor;Raindrop sensor module;Stepper motor;LCD12864 liquid crystal display-l display

0 引言

我們生活在科學技術飛速發展的時代，智能家居正逐步走進我們的生活中。智能百葉窗是根據實時環境狀況而自動控制百葉窗的升降和扇葉開合角度的智能家居。對于傳統窗簾來說，用戶需要親自動手對窗簾進行控制，一點點地改變窗簾的開合角度，不僅麻煩而且低效。智能百葉窗可根據室外光線的強弱、室外溫度的變化以及濕度的改變自動調節扇葉的開合角度，免去了需要手動開關的麻煩。

1 項目簡介

本項目研究旨在設計一款實用性強、使用更人性化的智能百葉窗，可以對室內外的光照強度、溫濕度以及下雨等天氣狀況進行監測，根據實時情況來自動調節扇葉開合角度，以達到令使用者舒適的自然光照強度。該設計可以解決親自動手開關窗簾、出門在外碰到急雨天氣未關窗以及出門在外無法開窗通風等問題。

2 設計思想

使用傳感器模塊對環境的溫濕度、室內外的光線強弱及晴雨等天氣狀況進行實時監測，并將所得到的監測值發送給控制系統，控制系統對監測值進行處理，將處理結果傳送給驅動系統，實現對百葉窗電機組件的控制，從而使電機驅動扇葉轉動。

3 工作原理

3.1 系統結構設計

該設計以STC15F2K60S2單片機為基礎，用光敏電阻傳感器來收集光照強度的數據、SHT35溫濕度傳感器收集環境溫濕度、雨滴傳感器來感應晴雨等天氣狀況，將傳感器模塊得到的信號傳輸到STC15F2K60S2單片機組成的控制中心。STC15F2K60S2單片機作為控制系統將處理結果傳輸給由5V步進電機+ULN2003驅動板組成的執行部件，用來驅動兩個直流電機，實現對百葉窗扇葉開合角度的控制。本設計以C語言作為編譯語言，使用LCD12864液晶顯示屏來顯示外部環境的實時狀況和百葉窗的運行情況。

3.2 關鍵功能

該設計可以根據自然光照強度的不同，外部環境的濕潤程度，是否下雨等天氣狀況來自動調節百葉窗扇葉的開合程度。其功能的具體表現為：自動檢測光線強弱、溫度高低、室外環境的濕度以及晴雨等天氣狀況，從而通過單片機控制步進電機來自動調節百葉窗的開合程度。百葉窗根據環境需要可以進行升降和扇葉的0～180度的翻轉，扇葉的開合角度能夠根據具體情況自動調節，當扇葉轉為與地面平行時，可獲得最好的通風效果。當雨滴模塊監測有雨水，或濕度傳感器檢測到空氣濕度大于80%時，智能百葉窗系統會自動關窗，當葉片完全閉合時，可阻擋雨水的侵襲?？刂浦行膶鞲衅鞯臋z測值進行效果評估，并傳送給對應的電機控制器，電機控制器收到控制指令后控制步進電機旋轉一定的角度，從而調節百葉窗扇葉的開合角度，這樣就完成了一次調整動作。

4 結束語

本文介紹了一款基于STC15F2K60S2單片機的百葉窗的設計，較為詳細的提供了本款百葉窗的設計步驟。本產品以光敏電阻傳感器、DHT21溫濕度傳感器模塊、雨滴傳感器模塊作為傳感模塊，將傳感器模塊得到的模擬信號經過A/D轉換器轉變為數字信號，然后將數字信號送入STC15F2K60S2單片機組成的控制中心進行處理。STC15F2K60S2單片機作為控制芯片，將處理結果送入由5V步進電機+ULN2003驅動板組成的執行部件來驅動兩個直流電機，從而實現對百葉窗扇葉開合角度的控制。

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