基于單片機的智能窗簾系統設計

郝海燕 董勝豪

摘要：介紹了一種智能窗簾系統，該系統由單片機STC89C52為控制核心，光照控制電路采用光敏電阻和ADC0832芯片，步進電機驅動電路采用ULN2003芯片，以達到不同光照強度下窗簾的自動啟閉。仿真和實物結果顯示，該系統實用性強，應用范圍廣，具有很好的應用前景。

關鍵詞：單片機;光照控制;步進電機;窗簾

1 緒論

隨著社會信息化水平的提高，人們對舒適健康的家庭生活越來越渴望，智慧城市、智能家居開始不斷改變著人們生活的方式，使得越來越多的人享受溫馨舒適的家庭生活。本次設計的智能窗簾系統可以利用光照來自動控制窗簾的啟閉，同時輔以手動按鍵和紅外遙控，不僅可以解決人們每天手動打開關閉窗簾的不方便而且也可以顯示出人們生活品味的提升。

2 系統組成和硬件電路設計

基于單片機的智能窗簾系統所要實現的功能包括光照管控、按鍵控制以及紅外控制窗簾的啟閉。系統的基本組成是單片機最小系統模塊、按鍵掃描模塊、紅外遙控模塊、光敏電阻、步進電機等。

在此次設計中，由光敏電阻來感應外部光線的變化，采集到模擬信號后經過A/D轉換芯片后輸出數字信號，再以此來控制步進電機的運行，模擬窗簾的打開或關閉。

自動光控起閉窗簾系統是根據外部光照的情況變化來及時的打開或關閉窗簾，主要由光敏電阻負責完成此功能。由于光敏電阻采集到的是動態的模擬信號，必須由ADC0832芯片將其轉換成數字信號并輸入單片機才能使其驅動電機正反方向轉動以打開或者關閉窗簾。光敏及A/D轉換電路原理圖如圖1所示。系統總體硬件原理圖如圖2所示。

3 系統軟件設計

本次設計的整體程序流程為：當接收到的外部陽光光照較強時，光敏電阻表現出低電阻值的狀態。在此狀態下，低電平接入單片機，通過程序語言的驅動來使得步進電機順時針旋轉，窗簾被打開;當接收到的外部陽光光照較弱時，光敏電阻顯示出高電阻值的狀態，在此狀態下高電平接入單片機，使得步進電機逆時針旋轉，窗簾被關閉。

4 實物調試結果

實物調試結果分別如圖3和圖4所示：

5 結論

設計的以STC89C52單片機為核心的智能窗簾系統能夠根據光照強度自動開啟和關閉窗簾。從設計結果來看，基本實現了系統所要求的功能指標。

參考文獻：

[1]施新華.利用單片機實現的紅外遙控技術[J].上海電機學院學報，2006，9（3）：6971.

[2]吳次男，劉為民.手控或光控自動窗簾裝置[P].1995（5）：112120.

基金項目：咸陽師范學院校級科研項目XSYK17009;陜西省十三五規劃課題SGH17H172;陜西省大學生創新訓練項目S201910722052