家居环境感光窗帘智能控制与调节系统
摘 要
随着社会的不断进步，物联网已经成为国家五大新兴战略性产业之一，是当今科技发展的重要方向。智能窗帘作为物联网智慧家居的一环，也得到了越来越多的关注和需求。然而，现阶段的很多产品还存在不足，如：不能多层复合控制，无智能操作界面，只能单一模式运行，参量出厂固定，采用简单的机械记忆，光控易受干扰等。本文基于嵌入式ARM2410单片机，设计了一种感光窗帘智能控制与调节系统，该系统通过对光控的重新设计，对窗帘进行复合控制；通过多项可设参数和多种控制模式，来适应不同的环境需求；测试结果表明，该系统操作简便，控制精确可靠，可行性强。
关键字：感光窗帘；智能控制；嵌入式ARM2410；步进电机
I
家居环境感光窗帘智能控制与调节系统
Abstract
With the progress of society, the Internet of Things has become one of the five emerging strategic industries. It is an important direction in science and technology development. Smart curtains as part of the \more and more attention and demand. However, at this stage, many products have shortcomings, for example: we cannot multi-layer composite control, smart user interface, only a single mode, factory fixed parameters, using a simple mechanical memory, susceptible to interference light control, and many other shortcomings. A new smart curtain system is designed based on the embedded ARM2410 design to build a new smart curtain system. The system re-designs of light control composite control the opening and closing curtains and venetian blinds; can be set through a number of parameters and a variety of control modes, adapt to different environmental needs. The test results show that, the system has the advantages of simple operation, accurate and reliable control.
Key words: Light sensing curtain; Intelligent control; Embedded ARM2410;
Stepper motor
II
家居环境感光窗帘智能控制与调节系统
目 录
1 引言 ....................................................... - 1 - 1.1 研究目的及意义........................................... - 1 - 1.2 国内外研究现状........................................... - 1 - 1.3 设计应用分析............................................. - 2 - 2 系统方案设计 ............................................... - 3 - 2.1 系统总体构成............................................. - 3 - 2.2 系统模块设计............................................. - 3 -
2.2.1 光敏传感器模块 ...................................... - 3 -
2.2.1.1光敏传感器的选型............................... - 3 - 2.2.1.2光敏电阻的构成及原理........................... - 3 - 2.2.2 电机模块 ............................................ - 6 -
2.2.2.1 电机的选择 .................................... - 6 - 2.2.2.2 电机驱动电路 .................................. - 7 -
3 系统硬件平台及接口设计 ..................................... - 9 - 3.1 S3C2410A 芯片简介........................................ - 9 -
3.1.2 ARM2410试验箱硬件结构............................. - 10 - 3.2 I/O设备 ................................................ - 13 - 4 软件设计 .................................................. - 15 - 5 安装与调试 ................................................ - 16 - 5.1 窗帘框架的制作与安装.................................... - 16 - 5.2 测试分析................................................ - 16 - 6 总结 ...................................................... - 17 - 参考文献 ..................................................... - 18 -
III
家居环境感光窗帘智能控制与调节系统
1 引言
随着科技的快速发展，家居智能化的趋势越来越明显。目前最常见的智能窗帘如开合帘、罗马帘、卷帘、风琴帘可以根据设定的时间或者光照强度进行打开和关闭，百叶帘可以自动旋转角度调节光强，一般通过墙上电气开关或三四个按键遥控，也可以通过手动模式进行控制。虽然现有的智能窗帘已经能够实现多种功能，并且有着不错的创新点，但仍能够看到很多缺憾，即可以优化改进的地方。单层控制：国内外电动窗帘产品，多数为简单的控制电机正反转，着重于多种多样的电机的开发。智能产品中虽有并联技术等大面积集群控制，但是基本上皆为控制单层窗帘。然而，随着智能家居的不断推广，人们对智能生活的细节要求越来越高，在办公室、家庭等场所对光线的多层控制是一个有待深入发展的方向。若是简单的将两个智能窗帘系统联合使用，将造成传感误判、智能冲突、控制繁琐等问题。
1.1 研究目的及意义
智能家居是人们经常谈论的话题，智能窗帘作为智能家居的一员，只有在一些高档宾馆和一些高档的私人住宅中，才能见到一些智能窗帘的影子。
因此，研究出一款适合大众的、使用简便的窗帘是十分有必要的。其一、改变人们的生活方式。单片机控制的遥控自动窗帘系统具有丰富的智能化功能，为普通家庭用户营造一个高效、舒适、便利的居住环境。其二、智能窗帘能帮助人们有效的安排时间，在外时不必担心窗帘没有关闭可能引起的一些问题。
此外，智能窗帘的设计还可以培养自己对已学过的专业基础理论知识与实践的综合应用能力；同时带着系统设计中的各种新问题，学习控制、遥控技术、机械设计等多方面的知识，培养学科间知识的交叉运用能力。
1.2 国内外研究现状
在欧美等发达国家,电动窗帘已广泛应用。在10 年前,电动窗帘就已经进入我国，可一直没有大的推广。近几年，随着电控技术的不断提高及价格的不断下降, 电动窗帘热才又卷土重来。据了解,全国共有170多种电动窗帘器获得了国家专利,但就其技术本身而言，还是大同小异,但售价却有很大差别，贵的要数千元，便宜的只要500块。尽管遥控自动窗帘系统在国内是一个新兴的行业，但是，它也正以不可抵挡之势迅速崛起。遥控自动窗帘系统走进中国以来，在短短四年的时间里，遥控自动窗帘系统生产商由最初的几家公司增加到如今的百余家企业,其行业发展非常迅速。
随着技术的不断发展，人们财富的不断增长，用户对智能家居的需求呈现出
- 1 -