2010年2月
吉林师范大学学报(自然科学版)l .1第1期Journal of Jilin Normal University (Natural Science Edition)Feb.2010
收稿日期:2009-12-25 基金项目:吉林省科技发展计划项目(20080528),吉林省教育厅科研计划项目(20070154)
第一作者简介:王春武(1978-),男,吉林省四平市人,现为吉林师范大学信息技术学院讲师,硕士.研究方向:计算机控制技术.
基于单片机的无线智能窗帘控制器的设计
王春武1,刘春玲1,姜文龙1,刘春影2
(1.吉林师范大学信息技术学院,吉林四平136000;2.深圳大学计算机与软件学院,广东深圳518060)
摘 要:本文以单片机为控制核心,基于PT2262/2272无线收发模块,实现了窗帘的无线远程智能控制.该控制器通过高频无线收发模块实现了遥控窗帘的开合控制;根据外部光线强弱实现自动开关窗帘;根据设定时间自动完成开关过程;通过语音播报当前环境温湿度信息以及当前工作状态,并可以实现一个遥控器控制多台分机.该系统具有抗干扰能力强、结构简单、性能稳定,一机多用,成本低廉,利于推广等特点,能够满足智能家居需求,具有良好的市场应用前景.
关键词:单片机;智能化;无线控制
中图分类号:TP368.1 文献标识码:A 文章编号:1674
-3873-(2010)01-0093-030 引言
随着人们生活水平的提高,智能家居成为了家
居生活的主题,传统的电动控制窗帘一般功能单一,
智能化程度低,而本文以单片机为控制核心,基于
PT2262/2272无线收发模块,实现了窗帘的无线远程
智能控制.该控制器通过高频无线收发模块实现了
遥控窗帘的开合控制;
根据外部光线强弱实现自动开关窗帘;根据设
定时间自动完成开关过程;通过语音播报当前环境
温湿度信息以及当前工作状态,并可以实现一个遥控器控制多台分机.1 系统设计1.1 硬件系统基本组成系统主要由以STC5410AD 单片机为控制核心的遥控器和控制器两部分组成,如图1所示.图1(a)为遥控器框图,包括单片机、按键控制模块、显示模块、PT2262无线发射,DS1302时钟模块等.图1(b)为控制器框图,包括单片机、SHT10温湿度传感器、ISD4002语音模块、P T2272无线接收模块、位置检测、电机控制模块等
.
图1 系统框图
遥控器端可以通过按键控制窗帘的开合、查询
当前窗帘控制器的状态以及室内的温湿度信息,还可以设定窗帘自动开合时间,设计时将PT2262/2272的地址端放置了拨码开关,从而一台遥控器可以控#93#
制多个窗帘控制器.
控制器端能够接收来自遥控器的信号,通过电机模块完成对窗帘的控制,在系统中,位置检测模块采用了光电传感器检测减速齿轮的转动齿数来实现控制.报警模块可以对当前的操作给以提示. ISD4002语音模块实现播报当前的温湿度信息功能.
1.2系统硬件设计
在该设计中首先要解决的两个问题一个是遥控器的选择,另一个是电机的控制.市场上基于PT2262/2272[1]无线收发模块容易购买,价位低,电路稳定性好,抗干扰能力强,通过单片机容易控制.
控制模块中利用L293小功率直流电机驱动集成芯片完成了对直流电机的驱动,其内部具有H桥和控制电路,不会出现控制信号问题形成的H桥短路现象,外围元件少,容易通过单片机控制[2].
控制模块中利用ISD4002芯片采用直接模拟量存储技术,音质好,信息可长期保存,低电压供电,录放时间长,便于利用单片机实现控制,使用灵活.图2为系统主机的电路图,图3为系统分机的电路图
.
图2控制器
电路图
图3遥控器电路图
1.3系统软件设计
系统遥控端软件包括:按键扫描、编码、地址设
置、时间采集、温湿度采集、报警、定时中断等子程
序;分机端软件包括:解码、报警子程序,电机驱动, #
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位置检测等.图4为无线收发程序流程图.整个系统程序用C51编写实现[3-5]
.图4 系统无线收发过程流程图主机部分:遥控的地址信息可以由单片机的
EEPROM 事先设定也可以由按键在线修改,一旦有
按键按下,经编码后,由PT2262组成的高频模块发
射.在设计中,现有的无线收发模块的工作电压为
12V,而单片机工作电压为5V,单片机无法直接驱
动无线收发模块的引脚,因此设计中单片机与收发
模块相连的引脚都通过光耦完成电信号的隔离和控
制,另外还可以查看当前的时间和温湿度等信息.
分机部分:一旦PT2272解码模块接收到数据,
通过读取数据引脚Q0~Q3的状态判断主机的请
求.从而实现窗帘的开合操作,系统通过对电机齿轮
的光电计数来判断当前窗帘的开度.
2 结论
本系统基于单片机完成了具有远程无线遥控功
能的窗帘控制系统,经过实验表明该系统电路简单、
采用单片机智能控制便于开发和维护、控制灵活、成
本低廉,尤其更适合于智能家居,因此有一定的市场
应用价值.参 考 文 献
[1]刘 宜,胡学龙,顾庆明.基于PT2262/P T2272的机器人遥控系统的设计[J].国外电子测量技术,2007,(9):37~38.
[2]郑开陆.基于单片机和PT2272的编码解码方法[J].现代电子技术,2006,(12):60~63.
[3]王立忠,王广德,刘洪波,等.变频器与PLC 通讯的设计方法[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2008,(4):79~80.
[4]李文江,马荣兵.单片机数据采集远距离无线传送的研究[J].医疗卫生装备,2007,(1):34~36.
[5]王春武,李 岩,孟祥英,等.C51中对按键的处理方法[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2007,(4):86~87.
Intelligent Curtain Controller based on Single -chip Microcomputer
WANG Chun -wu 1,LIU Chun -ling 1,JIANG Wen -long 1,LIU Chun -ying 2
(1.College of Information &Technol ogy,Jilin Normal University,Siping 136000,China;
2.College of Computer &s oftware,Shenzhen Uni versity,Shenzhen 518060,China)
Abstract:Intelligent curtain controller based on single -chip microcomputer and PT2262/2272wireless transmission module was introduced in this paper.The device realized the function of wireless re mote control and audio broadcast temperature and humidity.The circuit diagram and software flow chart were given.The merit of this device included a strong ant-i interference ability,simple structure,stable performance,high degree of automation,mult-i use of one ma -chine,lo w cost,convenient update.This device can meet the de mand for intelligent home and has a good applied prospect.
Key words:single -chip microcontroller (SC M);intelligent;wireless control #95#。