基于ZigBee技术的智能窗帘控制器设计

开题报告（三）研究的主要问题本文主要介绍了基于单片机控制的智能化窗帘以及各个环节功能的实现。

（四）拟达到的目的该系统着眼于经济性，实用性，以及电路的简易性来设计。

尽量采用最简单的电路布线和选用价格较为合适的元器件，来进行设计以达到（1）手动控制：当用户需要采光时可自行根据实际情况通过按键接通或关闭电源，使步进电机通电打开窗帘或者拉上窗帘。

（2）光照控制:通过不同的光照强度值照射时,经由光照传感器收集信息后，窗帘会主动打开或封闭。

（3）红外控制:当光照强度没有到达预定值，则需要我们手动操纵红外遥控器，由1838红外接收头接收信号后，单片机进一步控制步进电机拉开或者拉上窗帘。

（4）通过按键可以让以上三种模式循环切换。

（五）国外研究现状20世纪末期，一大批网络通信的家用电器、半自动化操作的电子产品等相继面世。

在家用智能冰箱、家用智能电视、家用智能洗衣机和各种家用电气化产品等功能综合为一体之后，诞生了住宅电子化的理念。

从那起，电动窗帘开始慢慢地出现在人们的视野之中。

这些年，经过人们的体验与使用，智能窗帘在美国、澳大利亚、英国等一些国家得到了广泛的应用。

2014年美国的研发人员Sun T和Li J等人所设计的节能翻转式窗帘系统，利用窗帘叶片接收太阳光照射的方向，从而控制窗帘的升降。

在系统设计上，该系统由上位机完成数据的存储、分析和输出等，由下位机采用感光元件采集光照信息。

它的节能表现在其外层材质采用可收集光能的太阳能板材料，可以通过吸收白天照射在窗帘上产生的光能，转化为电能存储在锂电池中。

该系统采用的太阳能转化技术可以为系统供电，节约了家庭的能源消耗。

2010年澳洲的科研人员Zhang C和Feng X等人硏制出一款由数字温度传感器DSl8B20组成的温度控制智能窗帘系统。

该系统能够将检测到的室外实时温度信息，然后将信息推送至手机App上，让用户选择是否开关窗帘，以实现窗帘的自动控制。

2017年日本的专家Han D和Chen X制作的光控检测节能智能窗帘系统，在窗户的玻璃与室内的窗帘之间安装了一种光线感应器。

本科毕业论文（设计）开题报告论文(设计)题目：基于ZigBee的智能窗帘控制系统学院：数学与计算机科学学院专业：物联网工程姓名：学号：指导教师/职称：填表日期：教务处制摘要由于我国经济水平不断突飞猛进，人们的物质生活也得到了极大的提升，并且在科技告高速发达的今天，人们也越来越依赖于科技，并且将这种科技的便捷植入到家庭窗帘当中。

在最近几年，智能窗帘从之前的口号已经实打实进入到人们的实际生活中，基于各种技术开发的窗帘控制系统越越来越多。

本文就设计了一套基于ZigBee系统开发的智能窗帘控制系统。

这套系统通过使用ZigBee技术进行开发设计，ZigBee技术的具有低成本、距离短以及功耗低等特点，十分适合于1000平方米以下的智能化窗帘系统使用。

本文创新点在于本文设计的这套智能窗帘控制系统具有自动监督、调节、警报的功能，非常贴近于实际生活需求，同时也在使用中非常可靠和便捷，是一套理想的智能窗帘解决办法，在实际应用中和扩展性具有很好的应用前景。

关键词ZigBee，智能窗帘，系统设计AbstactAs China's economic level continues to advance by leaps and bounds,with the rapid development of science and technology, people are increasingly relying on science and technology and implanting the convenience of this technology into family curtains.In recent years, smart curtain from the previous slogan has been real into the actual life of people, based on a variety of technology developed curtain control system more and more.This paper designs a set of intelligent curtain control system based on ZigBee system.This system is developed and designed by using ZigBee technology. ZigBee technology has the characteristics of low cost, short distance and low power consumption, and is very suitable for the intelligent curtain system below 1000 square meters.The innovation of this paper is that the intelligent curtain control system designed in this paper has the functions of automatic supervision, adjustment and alarm, which is very close to the needs of real life. At the same time, it is very reliable and convenient in use. It is an ideal solution for intelligent curtain, and has a good application prospect in practical application and expansion.Key wordsZigBee, intelligent curtain, system design目录第一章绪论 (5)（一）研究意义 (5)（二）研究目的意义 (5)第二章设计关键技术 (6)（一）物联网网络模块 (6)（二）协议转换模块 (8)（三）通信模块技术 (9)第三章系统需求分析 (11)(一) 系统功能需求分析 (12)（二）性能需求分析 (12)（三）用户界面及其他需求分析 (12)第四章系统总体架构设计 (12)第五章系统硬件平台设计 (15)（一）系统主控制器 (15)(二) ZigBee通信模块 (16)（三）设计电路 (17)（四）室内环境检测模块 (17)（五）家电控制器模块 (17)第六章系统软件设计实现 (18)（一）嵌入式家庭网络的实现 (18)(二）ZigBee无线通信网络的实现 (19)（三）温度控制模块软件设计 (19)第七章结束语 (21)参考文献 (22)第一章绪论（一）研究意义在信息时代的今天，计算机技术和网络技术的日新月异，各种新技术、新理论每天都有新的发展。

zigbee智能窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解ZigBee无线通信技术的原理及其在智能家居中的应用；2. 学生掌握智能窗帘的基本构成和工作原理；3. 学生了解智能窗帘的安装与调试方法。

技能目标：1. 学生能够运用ZigBee技术设计简单的智能家居控制系统；2. 学生具备分析并解决智能窗帘在运行过程中可能出现的故障的能力；3. 学生能够通过团队合作完成智能窗帘的安装与调试。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对智能家居技术的兴趣，提高科技创新意识；2. 学生在实践操作中，增强动手能力，培养解决问题的自信心；3. 学生通过团队协作，培养良好的沟通能力和团队合作精神。

课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识，强调动手操作和实际应用。

学生特点：八年级学生对智能家居有一定了解，具备基本的物理知识和动手能力，对科技创新感兴趣。

教学要求：教师需引导学生将理论知识与实践相结合，注重培养学生的动手操作能力和团队协作精神，提高学生解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，激发学生的创新潜能。

二、教学内容1. 理论知识：- ZigBee无线通信技术原理及其在智能家居中的应用；- 智能窗帘的构成、工作原理及功能特点；- 智能窗帘安装与调试的基本方法。

参考教材章节：第五章《智能家居系统》中的第3节《ZigBee技术与应用》和第4节《智能窗帘的设计与实现》。

2. 实践操作：- ZigBee模块的配置与调试；- 智能窗帘控制电路的设计与搭建；- 智能窗帘的安装、调试与故障排查。

实践教学大纲：- 第一阶段：理论学习，了解ZigBee技术原理及智能窗帘的基本知识；- 第二阶段：实践操作，分组进行ZigBee模块配置、智能窗帘控制电路设计及搭建；- 第三阶段：安装调试，各组进行智能窗帘的安装、调试及故障排查。

3. 教学进度安排：- 理论知识：2课时；- 实践操作：4课时，分为3个阶段进行。

题目基于物联网的窗帘控制系统设计毕业设计任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1103 学生姓名杜秀秀一、毕业设计题目基于物联网的窗帘控制系统设计二、毕业设计工作自 2015 年 1 月 10 日起至 2015 年 6 月 20 日止三、毕业设计进行地点: 物理与电信工程学院通信工程系实验室四、毕业设计内容要求：设计目的与意义：物联网（Internet of Things，缩写IOT）是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

通过物联网可以对机器、设备、人员进行集中管理和智能控制，对于基于物联网的窗帘控制系统的研究是非常必要的。

本次设计要求学生根据所学知识完成基于物联网的窗帘控制系统设计，提高学生分析问题、解决问题的能力。

其具体要求如下：1．要求自选方案完成基于物联网的窗帘控制系统设计；2．要求采用软、硬结合的方式完成系统电路的设计；3．要求室内温度、亮度等环境条件实现对窗帘的控制；4. 要求完成系统硬件电路的搭建和系统整体测试，实现对窗帘的智能控制功能。

毕业论文要求：1．论文撰写要求格式规范，设计思路清晰，条理清楚；2．外文翻译要求翻译语句通顺流畅，用词恰当；3. 论文内容准确无误，用A4纸张打印。

进程安排如下：2015年1月10日--3月15日：查资料，调研，确定方案，并按时在系统中提交开题报告。

2015年3月16日--4月25日：对系统硬件电路进行模块化设计，采用编程语言进行软件编程，完成硬件电路的软件仿真；在系统中提交外文翻译；完成中期检查报告。

2015年4月26日—5月20日：进行系统硬件电路搭建、调试和测试，完成毕业设计验收。

2015年5月21日--5月31日：完成毕业设计任务，并在系统中提交最终论文。

2015年6月1日--6月15日：毕业设计答辩。

指导教师系(教研室)通信工程系系(教研室)主任签名批准日期接受设计任务开始执行日期学生签名基于物联网的窗帘控制系统设计杜秀秀（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业 2011级3班，陕西汉中 723000）指导教师：薛转花[摘要]随着科技的进步，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的极大发展。

基于 zigBee 的智能窗控制的设计与实现步海明;林俊武;罗添兴【摘要】This design adopts CC2530 wireless module for wireless data receiving and processing. In the design, the indoor environment is detected with multi sensors, and the detected information is processed. The window is automatically closed for a rainy day of low temperature soas to prevent the rain coming into the room and protect indoor life safety.%本设计采用 cc2530无线模块进行无线数据接收与处理，利用多传感器对室内环境进行检测，并把检测的信息进行处理，当出现下雨天与低温时做到自动关窗，从而实现防风雨与保护室内生命安全的目的。

【期刊名称】《安徽电子信息职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P15-16,72)【关键词】cc2530;传感器;智能窗【作者】步海明;林俊武;罗添兴【作者单位】三明学院机电工程学院，福建三明365004;三明学院机电工程学院，福建三明 365004;三明学院机电工程学院，福建三明 365004【正文语种】中文【中图分类】TN02一、研究的意义窗户对一座建筑物来是不可缺少的，但现在使用的窗户大多数是单纯的推拉式或平移式的，并且大多都是手动式的而非智能化，不过随着科学技术的不断进步和人们对家居生活质量要求的不断提高，智能电动窗应运而生。

智能窗可以轻松地给人们的居家生活带来诸多方便,从而进一步提高人们的生活质量，比如它能够根据温湿度等参数，来调节是打开窗户通风还是闭合窗户以防雨水进入室内；当检测到危害信息时发出告警，提醒主人等等。

基于单片机的智能控制窗帘设计随着智能家居的兴起，越来越多的人开始将智能技术应用于家居生活中。

其中，智能控制窗帘设计是一个常见的需求。

本文将详细介绍一种基于单片机的智能控制窗帘设计方案。

首先，我们需要准备的硬件设备包括单片机、电机、传感器以及一些相关的电气元件。

在本设计中，我们选择了Arduino单片机作为控制核心。

Arduino是一种简单易用的开源电子开发平台，拥有丰富的资源和各种模块支持。

接下来，我们需要设计一个电路来控制窗帘的开合。

我们可以采用直流电机作为窗帘的驱动装置，通过控制电机的正反转实现窗帘的开合。

同时，我们需要使用光敏传感器来感知光线强度，以便于自动控制窗帘的开合。

在电路设计中，我们需要使用适当的电路保护元件，如二极管和继电器，以防止电压过载和电流过大。

此外，我们还可以添加一些状态指示灯，以便于用户了解窗帘当前的状态。

在软件设计中，我们需要编写程序来实现窗帘的自动控制。

首先，我们需要读取光敏传感器的数值，根据光线强度判断窗帘的开合状态。

当光线较强时，窗帘需要关闭，当光线较弱时，窗帘需要打开。

在编写程序时，我们可以使用Arduino的开发环境进行编程。

Arduino开发环境是一个简单易用的集成开发环境，具有丰富的库函数和示例代码，可以方便地进行编程和调试。

除了基本的自动控制外，我们还可以为窗帘设计一些额外的功能。

例如，我们可以添加一个遥控器模块，使用户可以通过遥控器控制窗帘的开合。

同时，我们也可以为窗帘添加定时开合的功能，以便于用户可以根据自己的需求预设开合时间。

综上所述，基于单片机的智能控制窗帘设计可以实现窗帘的智能开合，并且具有一些额外的功能，如遥控和定时开合。

这样的设计方案可以提高用户的生活便利性，使窗帘的使用更加智能化。

希望本文能够对大家在智能家居领域的设计和研发提供一些参考和启发。

河南科技学院2015-2016学年第二学期期终考试无线传感器网络题目：基于ZIGBEE的智能窗帘控制系统专业班级：成员：（包括学号、姓名）教师：曲培新完成时间：目录1.需求分析 (3)2. 总体设计 (3)2.1系统硬件电路设计 (4)2.2微控制器模块 (5)2.3电源模块 (5)2.4 光敏传感器模块 (5)2.5 joystick设计 (6)2.6 直流电机 (6)3主要软件设计 (7)3.1 初始化函数 (7)3.2 按键函数 (8)3.3 周期性发送函数 (10)3.4 点对点发送函数 (12)4 总结 (14)5参考文献 (15)1.需求分析基于 Zigbee技术的智能窗帘控制器作为物联网智能家居中的核心部分，可以大大提高智能家居系统给用户带来的体验度。

它可以定义为一个过程或者一个系统，通过无线传感器网络技术、射频识别技术等，将物理世界中的实体连接到因特网上，从而实现智能识别和管理。

在物联网环境下，人们可以通过各种设备全天候获得特定服务。

不仅仅是通过个人电脑，那些连接到互联网的智能终端也可以方便地为人们提供信息和执行决策。

作为物联网的典型应用，智能家居业务发展备受瞩目。

智能家居可以让用户有更便捷的方式来管理家用设备，使多个设备形成联动；而且，智能家居中的各个设备可以相互间通信，在没有用户指挥的时候也能根据不同的状态互动的运行，从而为用户带来更高效、舒适、方便和安全的家居环境。

【前人研究进展】以往的智能家居系统以及各类智能传感模块都PC 为控制心，采用有线的方式连接。

每次安装智能家居系统都需要做大量的布线工作。

随着我国物联网进发展的快车道，Zigbee正逐步被国内越来越多的用户接受，并在部分智能传感器场景应用。

简单的说，Zigbee是一种高可靠的无线数传网络，类似于 CDMA 和GSM网络。

Zigbee数传模块类似于移动网络基站，通讯距离从标准的75m 到几百米、千米，并且支持无限扩展。

专利名称：一种基于zigbee的智能窗帘控制系统专利类型：实用新型专利
发明人：郭梓良,陈丹凤
申请号：CN201821213448.1
申请日：20180727
公开号：CN209300740U
公开日：
20190827
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种基于zigbee的智能窗帘控制系统，包括第一zigbee模块、第一控制器、温湿传感器、第二zigbee模块、第二控制器和步进电机；所述第一控制器分别与第一zigbee模块和温湿传感器相连接，所述温湿传感器设于窗外；所述第二控制器分别与第二zigbee模块、步进电机相连接；所述步进电机的转动轴与窗帘的牵引轴绳相连接，步进电机可受控牵引拉动窗帘闭合。

本实用新型可以自动监测窗外的环境参数变化，当监测到参数超过阈值时，系统自动远程控制窗帘的关闭，有效的避免了室外高温、高湿对室内家具的损害，保护了家具。

可应用于智能控制系统领域。

申请人：佛山科学技术学院
地址：528000 广东省佛山市南海区狮山镇仙溪水库西路佛山科学技术学院
国籍：CN
代理机构：广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：王国标
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