工程实践项目论文论文题目智能电动窗帘设计学生姓名专业班级指导教师职称二O 一一年十一月智能窗帘系统设计摘要本文描述了智能遥控窗帘系统的设计和工作原理，给出了智能遥控窗帘系统的硬件原理图、软件流程图。
用单片机实现窗帘控制，为传统的手拉式或滑轮式窗帘应用模式转轨到新的红外模式和光敏电阻模式以及按键模式提供了具体解决方案，也为窗帘的智能化发展提供了新的思路。
本文的主要研究工作如下：使用价格相对便宜的红外线遥控发射芯片、和光敏电阻模块和按键开关来实现对智能窗帘的半自动和全自动的控制；使用技术成熟的单片机最小系统作为主要控制系统，因为它是一个软硬件相结合的系统，软件是控制单片机控制的程序源代码；硬件是实现系统控制功能的电子元件、单元电路的组成；使用由四个MOS管连接H桥式电机驱动电路作为驱动模块实现对直流电机的驱动。
由于时间和技术上的限制，未来还需要针对智能窗帘各个模块的参数进行调优，通过与实际问题相结合的设计得到更好的结果。
关键词：自动窗帘系统；红外线遥控；光敏电阻模块；H桥式电机驱动电路；单片机最小系统The Design of Intelligent Curtain SystemAbstractThis paper describes the intelligent remote control curtain system design and working principle, presents the intelligent remote control curtain system hardware diagram, the software flow chart. With MCU curtains control, for the traditional type or pulley type curtain application mode transition to the new infrared pattern and photosensitive resistance mode and key model provides specific solutions, as well as the curtain intelligent development provides a new train of thought.The main research work was as follows:The used of the relatively cheap price of the infrared remote control transmitting chip, and photosensitive resistance module and a key switch to achieve the intelligent curtain semi-automatic and fully automatic control;The used of mature technology of SCM system as the main control system, because it is a combination of software and hardware system, software control microcontroller control program source code; hardware system was to realize the control function of the electronic element, circuit unit;Used what is made of four MOS tube connecting the H bridge motor drive circuit for driving module for DC motor drive.Because of the time and technical limitations, future need for intelligent curtain modules of the tuning parameters of the actual problem, and by combining the design to get better results.Key words:automatic curtain system; infrared remote control; the photosensitive resistor module; H bridge motor drive circuit; the smallest single-chip system目录论文总页数：40页1．引言 (2)1.1项目概述 (2)1.2设计目的 (2)1.3设计任务 (2)1.4研究思路和方法 (2)2．项目总体方案设计 (2)2.1系统原理框图 (5)2.2 工作原理.............................................................................................................................. (3)3．系统硬件设计 (3)3.1单元电路工作原理和实现功能 (3)3.2产品材料清单 (13)4．系统软件设计 (14)4.1单元设计思路和实现功能 (17)4.2软件程序框图 (18)4.3主程序源代码 (19)5．调试运行 (18)存在的问题及解决方法 (18)结论 (19)参考文献 (20)附录 (21)附录A 印制板电路图 (21)附录B 硬件电气原理图 (22)附录C 程序源代码 (23)1 引言1.1项目概述如果说建筑是凝固的音乐，那么完美的家庭智能化自动控制系统则是这首乐曲上绝妙的音符。
在科技发达、物质富庶的今天，自控系统已不单纯是实现室内基本安防、照明、采暖的工具，而且是建筑装饰的一种实用艺术品，是自动化技术与建筑艺术的统一体。
完善的自控系统集装饰、照明、安防及节能于一身，尽力达到完美与和谐的统一，充分利用科学与艺术的搭配，光与影的组合以及安防与空调的自动控制来创造各种舒适、优雅的环境，以加强室内空间效果的气氛。
而智能窗帘作为智能家居的一部分，更显得尤为重要。
试想，当你在看电视前还要去理会那窗帘的开关实在是一件烦人的事情，当你躺在床上的时候，发现窗帘没有关上的时候,当你早上醒来发现房间里乌黑一片……你是不是很恼火啊。
为了解决这些生活中碰到的实际问题，智能窗帘设计便应运而生。
1.2设计目的自动定时来实现窗帘的定时张开与关闭，早上定点拉开窗帘，同时起到早上提醒业主起床的作用，给人营造温馨与舒适的环境。
实现一键控制功能，可以一键将窗帘拉开或关闭。
1.3 设计任务1)室外光强高于30KLX时，该电路自动控制电机使窗帘拉开。
2)设置两个手动按钮，一个控制窗帘向两边张开，一个控制窗帘向中间闭合，此时的操作不受光的控制。
1.4 研究思路和方法定时开关要实现双定时，则其主要的技术在与将不同强度的光信号转化为不同值的电信号，同时对电信号进行取样，再使用一个专业的窗口比较器LM393对电压值进行分段，来实现双定时；一键控制在于的是简洁方便，同时为了降低成本，加强实用性，课题选用红外控制和按键控制两种键控制方式来实现对窗帘的一键控制功能；在执行机构方面，为了降低成本和维护实物的美观性，课题采用了一个直流电机，采用三脚架结构固定安放电机，通过对绳索在电机凹槽的缠绕方式的不同，来实现窗帘的左右开合。
2.项目总体方案设计2.1系统原理框图系统原理框图如图1所示：图1 系统原理框图2.2 工作原理首先这款智能电动窗帘属于智能家居的一个分模块，因此电源供电以室内交流电220V最为合适，因为课题使用了以单片机为主控芯片的控制器和12V直流减速电机，所以整个模块需要12V、5V两种直流电源； 5V电源为主控制器电源，12V电源为MOS管H桥驱动电路电源；主控制器选用了以单片机为主控芯片的最小控制系统，使用了软硬件结合的方式来实现整个窗帘的智能化；红外控制课题选用了市场上比较实用SM0038系列的红外模块来实现；定时模块课题采用了以可见光光敏电阻器为传感器，通过传感器检测光的强弱来确定相对应的电压值；驱动电路选用了以MOS为核心的H桥式驱动电路来驱动电机正反转，3系统硬件设计3.1单元电路工作原理和实现功能:3.1.1 电源指示灯模块：利用发光二极管作为电源指示灯，批示电源是否接通。
电路原理图如右图所示：发光二极管的压降Uon约为1.8V,通过二极管的电流I=(Vcc-Uon)/R5≈0.63mA ；图2 电源指示灯图3.1.2 220伏交流电转12伏直流电模块：图3 220V交流电转12V直流原理图课题选择了一个220---12V的变压器，得到一个12V的交流电，再通过由4个N4007整流二极管组成的H桥整流电路和一个50V—1000uF的极性电容来得到一个直流12V电源;J1排针口为220伏交流电输入口，T1为220伏到12 伏的变压器，四个整流二极管N4007型号的组成的整流器，C2为是整流滤波电容；为了减小元件误差，课题使用了7812和7805三端稳压芯片来得到12V 、5V 的直流电源。
3.1.3 7812稳十二伏稳压模块：图4 12V稳压模块原理图12V电源为MOS管H桥驱动电路电源；J3是从220伏交流电转12伏直流电模块的电压输出口，从7812的1号脚输入，2号脚接地，3号脚为12V稳压电源输出端口；C9电容为滤波电容；3.1.4 7805稳五伏稳压模块：图5 5V稳压模块原理图5V电源为主控制器电源；J3是从220伏交流电转12伏直流电模块的电压输出口，从7805的1号脚输入，2号脚接地，3号脚为5V稳压电源输出端口；C19电容为滤波电容；3.1.5 主控制器：主控制器原理图如图6所示：图6 控制器原理图用软件生成了PWM波，通过P0端口来驱动MOS管H桥驱动模块，让电机正转或者反转；当主控制器的P0.6端口输出为高电平，P0.7端口输出为低电平的时候，电机正转，窗帘拉开；当主控制器的P0.6端口输出为低电平，P0.7端口输出为高电平的时候，电机反转，窗帘闭合；当主控制器的P0.6端口输出为低电平，P0.7端口输出为低电平的时候，电机不转，窗帘保持原状态；表1 电机状态与P0.6、P0.7口电平关系表电机状态P0.6 P0.7反转0 1不转0 0正转 1 0晶振为11.0592M，P0.6和P0.7为PWM波输出端口，电机正转PWM波占空比为80%；P3.2、P3.3为外部中断按键，P2.1为光敏电阻电压输入端口；3.1.6 光敏电阻传感器模块：图7 光感模块原理图光敏电阻课题选用了TYL系列光敏电阻器，它是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。