智能电动百叶窗单片机课程设计说明书

智能窗户控制系统设计说明书设计者：徐凯 张猛龙 张凯指导老师：唐建敏（常州工学院创新中心 常州213002）摘要：近年来，随着电子技术的发展和生活水平的不断提高，智能窗已经越来越多的被用到了现代智能化建筑中，提供住户一个安全、方便的环境。

据统计，在未来的几年内，安装智能窗的用户不断增加。

本次设计的智能窗户系统能通过其雨湿传感器电路不断循环不断检测室外湿度，当室外湿度达到一定时（下雨时）窗户自动关闭，防止潮湿空气或雨水进入房间；另外可设置自动关闭窗户或开启窗户时间，到了设定时间会自动关闭或开启窗户；可设置根据光敏传感器自动开启或者关闭窗户，达到更加智能化的效果。

除此之外，我们还将窗户的滚轮装置隐藏于窗户底部夹缝中，更加美观。

关键词：智能窗户；单片机；雨湿传感器；光敏传感器；滚轮1引言据了解，智能窗户的应用越来越受广大人民的欢迎，在许多大城市，很多小区都实现智能化管理，其中智能窗户的应用是相当重要的一部分。

所以我们这次创新设计选了这个我们比较感兴趣也很有现实意义的题目。

2国内外研究概况目前，智能化窗户的功能还不是很完善，虽然市场上有下雨时能自动关闭的装置，但在雨过天晴后并不能适时自动开窗。

这就会让用户在下班回家后觉得室内空气不流通、不清新等。

另外，窗户的动力装置过于暴露，影响美观。

因此，我们以这次创新设计为契机，改进了部分功能实现的方法，并增加了适时开窗的新功能，力求整个智能窗户控制系统高效、美观、易用的理念。

3设计目标与实现方案描述设计目标：目前，考虑到经费及实验室器材，我们可以使智能窗户在控制系统下，由电机驱动来达到下雨关窗、定时开/关窗、手动开/关窗，实现窗户智能化的目标。

最终，我们会改善电机，使用无刷电机直接安装在窗户滚轮内，加入多种传感器模块，并添加物联网的一个节点及加入通讯模块，达到超远距离控制智能家居的目标。

实现方案：①传感器模块：现在市场上大部分的智能窗户很不完善，其中雨湿传感器裸露在外，据统计现在下的雨80%都是酸性雨，所以导致传感器的寿命很短。

计算机控制技术课程设计说明书光感自动窗帘控制系统学生姓名：张静学号：学院：专业：电气工程及其自动化指导教师：1月欧阳音创编2021.03.11摘要随着生活水平的提高，智能家居越来越被人们关注。

智能窗帘也随着科技成长悄然兴起，它不单具备窗帘优雅美观的特点，并且还能提供智能化的办事，使家居生活更加舒适、温馨与贴心。

本文设计的是基于单片机控制系统的智能窗帘。

它具备光感、红外遥控、温度显示、按时等功能。

该窗帘可以根据外界的光亮水平来控制窗帘开启，从而达到调节室内光线，同时还提供按键来控制窗帘的关合。

为了便利用户使用，增设按时模块，用户可根据自身的需要对某段时间，设置窗帘的开启水平。

当按时结束，窗帘自动切换到光感模式实现对室内光线的控制。

同时，还增设温度显示，使用户可以了解温度状况。

关键词：智能窗帘：红外遥控；光感控制；单片机欧阳音创编2021.03.11目录第1章绪论错误!未定义书签。

1.1 设计的布景和意义11.2 本设计的内容11.3 存在的主要问题21.3.1 光感功能的实现21.3.2 遥控功能的实现3第2章总体计划设计42.1 主控制系统CPU42.2 窗帘结构装置及机电选择72.2.1 窗帘结构装置 (7)2.2.2 步进机电选择 (7)2.3 硬件总体计划82.3.1计划设计说明 (9)2.3.2计划选择说明 (9)3.1 光电传感器信号收集模块设计113.3 执行单位模块设计20第4章系统软件设计264.1 法度流程26欧阳音创编2021.03.114.2 法度设计275课程设计体会错误!未定义书签。

参考文献30附录硬件电路图31欧阳音创编2021.03.11第1章绪论1.1 设计的布景和意义21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨年夜进步。

利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、平安、有效。

基于单片机的智能窗帘系统设计智能家居系统已经成为现代生活中不可或缺的一部分，其带来的便利和舒适性受到了越来越多消费者的追捧。

智能窗帘系统作为智能家居的重要组成部分之一，受到了广泛的关注和应用。

本文将介绍基于单片机的智能窗帘系统设计，探讨其原理和实现方法。

一、智能窗帘系统的基本原理智能窗帘系统是通过集成了电动机和控制器的窗帘设备，利用传感器或者遥控器等方式实现对窗帘的自动控制。

基于单片机的智能窗帘系统利用单片机的高效控制能力和丰富的接口资源，实现对窗帘的智能控制和自动化管理。

二、智能窗帘系统设计的硬件部分1. 单片机：选择合适的单片机作为智能窗帘系统的控制核心，能够满足系统的实时响应和稳定性要求。

2. 电动机：选择适合的电动机作为窗帘的驱动装置，常见的有直流电动机和步进电机等，其控制方式可以通过PWM信号控制电机的转速和方向。

3. 传感器：可以选择光照传感器、温湿度传感器等作为系统的输入信号，用来感知环境的变化和调节窗帘的开合状态。

4. 无线模块：可以选择蓝牙模块、WiFi模块等实现与智能手机或者智能家居中枢的通信和控制，实现远程控制和智能化管理。

5. 电源模块：提供系统所需的稳定供电，同时考虑节能和电源管理的设计。

1. 控制算法：通过合理的控制算法实现对窗帘的精确控制，考虑到环境光照、温湿度等因素，实现窗帘的自动开合调节。

2. 用户界面：设计用户友好的界面，方便用户对窗帘系统进行手动控制和自动化设置，可以考虑通过手机App或者智能家居中枢进行集中管理。

3. 远程控制：通过无线通信模块实现与智能手机或者智能家居中枢的远程控制，便于用户在外地控制家中的窗帘设备。

4. 安全保护：考虑到窗帘系统的安全性，可以设计相应的安全保护功能，例如遇阻停止、超时自动关闭等。

四、智能窗帘系统的应用与优势智能窗帘系统可以广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所，在提高生活品质和工作效率的还具有以下优势：1. 节能环保：智能窗帘系统可以根据环境光照和温度变化，自动调节窗帘的开合状态，达到节能减排的效果。

创新设计与实训设计说明书题目: 智能电动窗帘设计院系名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：评语：设计成绩：指导教师：创新设计与实训任务书学院（系）选题教师姓名专业专业技术职务实训题目智能电动窗帘设计课题简介本设计要求基于单片机实现电动窗帘的智能控制，要求实现功能：1.根据光线强度自动来实现窗帘的打开与关闭。

?2.还可实现按键控制功能，可以通过按键将窗帘拉开或关闭，此时不受光线的控制。

通过本次创新设计使得学生巩固所学的理论与技能，提高学生的实践能力和应用能力，初步掌握实际的工程设计方法，设计步骤，为将来的学习与毕业设计打下坚实的基础。

报告要求（包括应具备的条件、图表等）设计要求：?1.了解单片机工作原理，提出控制方案，要求经济可靠。

2. 熟悉protel或其它画图软件，完成硬件电路设计。

3. 选择元器件，搭建硬件电路。

4. 完成软件与硬件设计并加以调试。

5. 按照要求撰写创新设计与实训设计说明书。

课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易√√目录1 设计背景 (1)2设计目的与要求................................................................... .. (1)2.1设计目的................................................................... .. (1)2.2设计要求................................................................... .. (1)3 设计方案................................................................... . (2)3.1系统原理框图................................................................... (2)3.2电源模块设计................................................................... (3)3.3复位电路................................................................... .. (3)3.4晶振电路................................................................... .. (4)3.5光敏电阻AD转换电路................................................................... .. (4)3.6电机驱动电路................................................................... (6)3.7窗帘位置检测电路................................................................... . (6)3.8按键控制电路................................................................... (8)4程序设计框图 (9)总结 (10)参考文献 (14)程序................................................................... ..................................................................... (12)1 设计背景随着人民生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈，窗帘作为每个家庭生活中最必须的家居用品之一，自然也需要满足人民更舒适性的需求。

毕业设计(论文)课题名称基于单片机的智能多功能窗户的设计学生姓名学号系、年级专业信息工程系﹑07级电子科学与技术专业指导教师职称2011年5月28日摘要随着高新技术及电子器件的发展，光控窗帘应运而生，给人们的生活带来了很多方便。

同时，也为人们的生活环境以及智能家居的实现提供了依据，为此，研究与设计光控智能窗帘控制系统具有深远的现实意义。

本电路根据生活环境需要，采用AT89C51单片机控制系统，利用P3口的特殊功能与P1口的空闲模式和掉电模式，根据其不同控制模式，实现半自动控制、自动控制、定时控制的相互转换控制窗帘机。

该设计包括光电开关电路、系统主控模块、电源转换电路、保护电路等组成，可实现窗帘自动升降。

关键词：AT89C51；单片机；定时控制；光电开关；步进电机AbstractWith the development of high-tech and electronic devices, light control, temperature control and remote control curtains came into being, to bring a lot of people's lives easy. At the same time, but also for people's living environment and the realization of smart home provides the basis for this, research and design intelligent control system curtain profound practical significanceAccording to the requirements of office and living environment, this design made use of the SCM (Single Chip Micyoco ) controlling system of AT89C51, the special function at P3, the idleness mode and lose-electric mode at P1. Based on the different controlling mode, we realize to control the curtain machine by mutual transformation of semiautomatic and automatic controlling and infrared remoter. This design is made up of infrared remote circuit, systematic controlling mode, electrical source transformation, protective circuit, etc. It can reach the achievement of automatically rising and falling of the curtain.Key words:AT89C51；SCM；timing control；photoelectric switch；stepping motor目录摘要........................................................ ABSTRACT . (I)1.1课题背景 (1)1.2国内外概况 (1)1.3课题的研究工作 (2)第2章方案设计与论证 02.1设计思路 02.2系统方案一 02.3系统方案二 (1)2.4方案论证 (1)第3章硬件电路设计 (2)3.1AT89C51单片机硬件结构 (3)3.2晶振电路 (7)3.3时钟电路 (8)3.4步进电机电路 (9)3.5传感器电路 (10)3.6A/D转换电路 (11)第4章软件设计 (14)4.1程序设计 (14)4.2主程序设计 (14)4.3 DS1302的控制程序 (15)4.4显示程序 (18)4.5数据存储程序 (19)第5章系统仿真与调试 (21)5.1PROTUES仿真平台 (22)5.2部分模块电路仿真 (22)5.3仿真结果分析及问题解决方案 (25)结束语 (27)致谢 (29)附录 (30)第1章绪论1.1 课题背景生活在提高,时代在进步,人类在向文明迈进,不同的时代对居住空间、环境有不同的要求,这是社会的必然潮流。

计算机控制技术欧阳光明（2021.03.07）课程设计说明书光感自动窗帘控制系统学生姓名：张静学号：学院：专业：电气工程及其自动化指导教师：1月摘要随着生活水平的提高，智能家居越来越被人们关注。

智能窗帘也随着科技成长悄然兴起，它不单具备窗帘优雅美观的特点，并且还能提供智能化的办事，使家居生活更加舒适、温馨与贴心。

本文设计的是基于单片机控制系统的智能窗帘。

它具备光感、红外遥控、温度显示、按时等功能。

该窗帘可以根据外界的光亮水平来控制窗帘开启，从而达到调节室内光线，同时还提供按键来控制窗帘的关合。

为了便利用户使用，增设按时模块，用户可根据自身的需要对某段时间，设置窗帘的开启水平。

当按时结束，窗帘自动切换到光感模式实现对室内光线的控制。

同时，还增设温度显示，使用户可以了解温度状况。

关键词：智能窗帘：红外遥控；光感控制；单片机目录第1章绪论错误!未定义书签。

1.1 设计的布景和意义11.2 本设计的内容11.3 存在的主要问题21.3.1 光感功能的实现21.3.2 遥控功能的实现2第2章总体计划设计32.1 主控制系统CPU32.2 窗帘结构装置及机电选择52.2.1 窗帘结构装置 (5)2.2.2 步进机电选择 (6)2.3 硬件总体计划72.3.1计划设计说明 (7)2.3.2计划选择说明 (7)3.1 光电传感器信号收集模块设计93.3 执行单位模块设计17第4章系统软件设计214.1 法度流程214.2 法度设计225课程设计体会错误!未定义书签。

参考文献25附录硬件电路图26第1章绪论1.1 设计的布景和意义21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨年夜进步。

利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、平安、有效。

在现代社会，对室内设计而言，窗帘不但具有遮光作用，更有美化功能，它不但可以协调居室的色彩搭配，并且能够柔化空间造型的线条，营造温馨惬意的环境。

基于单片机的智能窗帘控制系统软件设计智能窗帘控制系统的程序分析与设计包括主程序设计，步进电机程序设计，显示程序设计，键盘程序设计，定时程序设计几部分。

本章节系统的介绍了智能窗帘控制系统的主程序和各主要功能子程序的设计流程。

4.1 软件主程序设计主程序主要完成单片机初始化，关中断，菜单显示内容初始化，按键扫描，电机运行，计时等功能。

主程序的流程所示。

4.1图如图开关中断设置堆复位初始设定键电机控制显设定时有键操作电机工开始计键码分工作完成到点了电机停命令键数码键处理图4.1 主程序流程图主程序流程说明：电路主要分为以下几个部分，分别是电源部分、显示部分、按键部分、步进电机控制部分、A\D转换部分、单片机主控器件部分，各部分具有不同的子程序。

启动主程序，先关中断并且设置堆栈，接着初始化寄存器，初始化显示内容；然后执行按键查询，执行相应的操作。

如果是设定键，则设定时间，开始计时；到时间后步进电机开始相应的工作，工作完成后停机。

如果是电机控制键，则也执行相应的工作。

如果都不是，则是复位键，采取复位操作。

4.2 软件子程序设计4.2.1 步进电机程序设计步进电机是操控窗帘开闭的主要执行器件，其设计主要是按照单片机指令以及按键指令进行正转或者反转。

图4.2是步进电机工作流程图。

开步进电是正转吗传送正传送反脉冲序脉冲序传送步数是传送步数是完完成返回图4.2 步进电机工作流程图步进电机程序设计的主要任务是：（1）判断旋转方向；（2）按顺序传送控制脉冲；（3）判断所要求的控制步数是否传送完毕。

总之，只要按一定的顺序改变 P2.0-P2.3 四位通电的状况，即可控制步进电机依选定的方向步进。

而对于节拍比较多的控制程序，通常采用循环程序进行设计。

．开显示子程R显示器缓冲起始地60R显示位代0189C5R位代取显示数据查表转89C5成显示代码延R指位显示完吗左移一R返回图4.3 显示部分子程序流程图4.2.2 显示程序设计显示程序开始后，起始地址60H发送到R0，01H发送至显示位代码R2，再将位代码发送到单片机A口，单片机取显示数据查表转换成显示代码发送至单片机B口，延时2ms，指针R0加1，然后判断6位显示是否完成。

基于单片机的智能窗的设计一、引言随着科技的进步，智能化设备已经深入到生活的各个角落。

其中，智能窗的设计与开发也得到了广泛的。

智能窗主要利用单片机作为控制核心，通过各种传感器和执行器来实现自动控制和调节。

本文将详细介绍一种基于单片机的智能窗的设计。

二、系统设计1、硬件设计智能窗的硬件部分主要包括单片机、传感器和执行器。

其中，单片机作为系统的控制核心，负责收集传感器的信号并控制执行器的动作。

传感器部分主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，用于收集环境信息。

执行器部分主要包括电机、电磁阀等，用于控制窗户的开关和调节。

2、软件设计智能窗的软件部分主要包括传感器数据的采集、数据处理和输出控制。

单片机通过串口通信收集各传感器的数据，然后对数据进行处理和分析。

根据预设的算法，单片机判断当前的环境条件，并输出相应的控制信号给执行器。

例如，当温度过高时，单片机可以控制窗户自动打开以增加通风。

三、功能实现1、自动开关窗根据环境温度、湿度和光照等信息，智能窗可以自动判断并控制窗户的开关。

例如，当温度过高时，窗户会自动打开以增加通风；而当温度过低时，窗户会自动关闭以保持室内温暖。

2、防风雨功能通过内置的风雨传感器，智能窗可以在风雨天气中自动关闭窗户，防止雨水进入室内。

同时，如果风力过大，窗户也会自动关闭以保证安全。

3、防盗功能智能窗内置了人体感应器，当有人靠近窗户时，窗户会自动打开以方便内外沟通。

如果检测到异常行为，窗户会发出警报声并通知主人。

4、空气净化功能通过与空气净化器的联动，智能窗可以在检测到室内空气质量较差时自动开启空气净化器，净化室内空气。

四、总结基于单片机的智能窗的设计充分利用了单片机的运算和控制能力，结合各种传感器和执行器实现了对窗户的智能化控制。

它不仅可以提高生活的舒适度和便利性，还可以在一定程度上实现能源的节约和环保。

未来，随着技术的不断发展，智能窗的功能和应用场景也将得到进一步的拓展和完善。

计算机控制技术课程设计说明书光感自动窗帘控制系统学生：静学号：学院：专业：电气工程及其自动化指导教师：2016年1月摘要随着生活水平的提高，智能家居越来越被人们关注。

智能窗帘也随着科技发展悄然兴起，它不但具备窗帘优雅美观的特点，而且还能提供智能化的服务，使家居生活更加舒适、温馨与贴心。

本文设计的是基于单片机控制系统的智能窗帘。

它具备光感、红外遥控、温度显示、定时等功能。

该窗帘可以根据外界的光亮程度来控制窗帘开启，从而达到调节室光线，同时还提供按键来控制窗帘的关合。

为了方便用户使用，增设定时模块，用户可根据自身的需要对某段时间，设置窗帘的开启程度。

当定时结束，窗帘自动切换到光感模式实现对室光线的控制。

同时，还增设温度显示，使用户可以了解温度状况。

关键词：智能窗帘：红外遥控；光感控制；单片机目录第1章绪论 (1)1.1 设计的背景和意义 (1)1.2 本设计的容 (1)1.3 存在的主要问题 (2)1.3.1 光感功能的实现 (2)1.3.2 遥控功能的实现 (2)第2章总体方案设计 (4)2.1 主控制系统CPU (4)2.2 窗帘结构安装及电机选择 (6)2.2.1 窗帘结构安装 (6)2.2.2 步进电机选择 (6)2.3 硬件总体方案 (7)2.3.1方案设计说明 (8)2.3.2方案选择说明 (8)3.1 光电传感器信号采集模块设计 (10)3.3 执行单元模块设计 (17)第4章系统软件设计 (23)4.1 程序流程 (23)4.2 程序设计 (24)5课程设计体会 (26)参考文献 (27)附录硬件电路图 (28)第1章绪论1.1 设计的背景和意义21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。

利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。

在现代社会，对室设计而言，窗帘不仅具有遮光作用，更有美化功能，它不仅可以协调居室的色彩搭配，而且能够柔化空间造型的线条，营造温馨惬意的环境。

说明书题目：智能窗帘控制系统设计（）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的（），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用（）的规定，即：按照学校要求提交（）的印刷本和电子版本；学校有权保存（）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位原创性声明本人郑重声明：所呈交的是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位版权使用授权书本学位作者完全了解学校有关保留、使用学位的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交的复印件和电子版，允许被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位。

涉密按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着生活水平的提高，智能家居越来越被人们关注。

智能窗帘也随着科技发展悄然兴起，它不但具备窗帘优雅美观的特点，而且还能提供智能化的服务，使家居生活更加舒适、温馨与贴心。

本文设计的是基于单片机控制系统的智能窗帘。

它具备光感、红外遥控、温度显示、定时等功能。

该窗帘可以根据外界的光亮程度来控制窗帘开启，从而达到调节室内光线，同时还提供按键来控制窗帘的关合。

信息与控制工程学院硬件课程设计说明书基于STC89C52单片机的自动窗帘的设计学生学号:学生姓名:专业班级:指导教师:职称:起止日期:2013.04.20~2013.05.10信息与控制工程学院硬件课程设计说明书课程设计任务书一、设计题目:基于STC89C52单片机的自动窗帘的设计二、设计目的自动窗帘设计1.掌握STC89C52单片机最小系统及其接口电路的设计;2.熟练掌握单片机的编程方法;3.掌握利用Kell进行软件仿真编程及程序下载的方法;三、设计任务及要求设计并实现窗帘自动控制系统。

该系统的基本功能有;1.具有测量光强、温度及显示等功能;2.具有设置光强、温度阀值以及超阀值报警功能;3. 具有自动拉开和闭合窗帘的功能。

四、设计时间及进度安排设计时间共三周(2013.04.22~2013.05.10,具体安排如下表:五、指导教师评语及学生成绩I基于STC89C52单片机的自动窗帘的设计目录课程设计任务书.......................................................................................................................I 目录 (II)第1章概述. (11.1 智能窗户综述 (11.2 智能窗户研究现状 (11.3 系统总体结构与原理 (2第2章单片机介绍 (32.1 STC89C52介绍 (32.2 STC89C52时钟电路 (42.3 STC89C52复位 (52.4 STC89C52最小系统 (6第3章硬件电路设计 (83.1 直流稳压电源设计 (83.2 单片机与键盘接口电路设计 (83.3 单片机与液晶显示1602接口电路设计 (9 3.4 AD0832介绍 (103.5光强检测电路设计 (113.6 电机控制电路设计 (123.6.1 电机驱动L293D介绍 (123.6.2 单片机控制电路设计 (133.7 温度检测电路设计 (143.7.1 DS18B20介绍 (143.7.2 与单片机接口电路设计 (153.8 报警电路设计 (16第4章软件设计 (174.1 Keil的使用 (174.2 程序的设计流程 (204.2.1 总流程图 (204.2.2光强和温度模块流程图 (20结论 (22参考文献 (23附录 (24II信息与控制工程学院硬件课程设计说明书第1章概述1.1 智能窗户综述智能窗户一般是指安装了先进的防盗、防劫、防雨系统技术的门窗。