智能采光窗帘
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任务1 智能采光系统功能介绍智能采光系统功能简介,智能家居的智能采光系统,其实就是根据每天不同的时间、室外光亮度、某一区域的功能或该区域的用途来自动控制采光,是整个智能家居中的一个基础组成部分。
智能采光系统主要分为两大方向。
一个方向是智能地控制房间中窗帘的开合,通过预先设定时间或情景模式,在特定的时间、环境状态下自动控制窗帘的关和开,也可以通过手机或电脑,远程地控制家里窗帘的开合。
智能采光系统的另一大方向是帮助采光差的房子增加室内的光线强度如图所示。
图1-1 采光走廊智能采光系统应用场景1.智能窗帘智能窗帘方便时尚大气,它能为您的房间带来一般窗帘不能带来的优越感,如图所示。
其安装简单,易于操作,能为您营造一个更私密,更舒适的家的温暖氛围。
独特个性的设计还可以让您充分发挥自己的主观能动性进行选择。
智能窗帘是指带有一定自我控制、调节、反应功能的窗帘。
可以根据室内环境的状况自任务描述知识准备任务实施动调光线强度、空气湿度、室内温度等,有智能光控、智能风控、智能雨控三大特性。
图1-2 智能窗帘1图1-3 智能窗帘2智能窗帘的工作原理就是在传统的窗帘上接入电路,把家用电压转换成直流低电压给无线(比如蓝牙、ZigBee)控制模块供电,通过无线模块来控制电路中电机的工作状态。
另外,在移动端下载对应的APP 软件,通过蓝牙(或其他无线通信方式)和智能窗帘电路中的无线控制模块建立数据通信,从而达到遥控的目地。
智能窗帘控制系统如图所示。
图1-4 智能窗帘控制系统智能窗帘的主要功能:智能窗帘是一种新型的高科技产品。
它的应用将带来高科技的享受及便捷,同时能美化家庭环境,使家庭环境更加舒适美好。
⑴ 备有手动和智能线控按钮、遥控器及定时器。
当窗帘完全开启或关闭时,驱动器能及时停止工作。
电源发生断电时,可手动开启及关闭系统。
⑴ 窗帘驱动设备器内装有可靠的安全设防保护装置。
⑴ 驱动设备内的缓冲消逝器及不同的调控速度将带来无比美好、安静舒适的新时尚生活享受。
智能窗帘的操作规程智能窗帘是一种新兴的家居智能设备,通过自动控制系统能够对窗帘进行开合操作,并具备一定的智能化功能。
为了方便用户正确、安全地操作智能窗帘,特制定本操作规程。
一、智能窗帘的基本操作1. 打开智能窗帘的电源开关。
2. 通过遥控器或手机APP等设备,连接智能窗帘,确保其正常工作状态。
3. 操作遥控器或手机APP,选择相应的操作模式,如全开、全关、半开等。
4. 智能窗帘实施相应的操作后,用户可以关闭或保持窗帘的状态。
二、智能窗帘的智能化功能1. 定时功能:通过设置定时开合窗帘,以满足用户的个性化需求。
可以根据天亮天黑、人们上下班时间等条件,自动开合窗帘。
2. 光敏功能:智能窗帘可根据光线强弱自动调节开合程度。
当光线过强时,窗帘自动关闭以保持室内适宜的亮度。
当光线较暗时,窗帘自动开启,增加室内光线。
3. 温度感应功能:部分智能窗帘可设置温度感应器,通过感知室内外温度的差异,自动调控窗帘的开合程度,达到节能环保的效果。
4. 遥控功能:用户可以随时随地通过遥控器或手机APP对智能窗帘进行操作。
无论是在家中还是外出,只需要轻轻一按即可实现开合窗帘的控制。
5. 声控功能:智能窗帘还具备一定的声控功能,用户可以通过语音命令控制窗帘的开合,提高用户的使用体验。
三、智能窗帘的注意事项1. 安全使用:使用智能窗帘时请确保操作环境安全,避免长时间不在家时也开启窗帘以避免安全风险。
2. 定期维护:定期检查智能窗帘的电池电量、遥控器或手机APP的连接情况,确保设备正常工作。
3. 防止过度拉拽:当智能窗帘出现异常情况时,请勿过度拉拽窗帘,以免损坏设备。
4. 防水防潮:智能窗帘中的电子元件对水和潮气敏感,请避免接触水源或放置在潮湿环境中。
5. 儿童安全:家中有小孩的用户请注意,智能窗帘中的绳带和链条可能存在危险,请将其放置在孩子无法触及的位置。
通过遵守以上操作规程,用户可以正确、安全地操作智能窗帘,并充分享受其提供的智能化功能。
智能窗帘组成结构智能窗帘是一种集成智能化控制技术的窗帘系统,可以通过用户设置、遥控等方式实现自动化操作,为用户提供更加舒适、方便、安全的家居生活。
该系统主要由以下几个组成结构构成:1.电动驱动系统:智能窗帘的电动驱动系统是其最基本的组成部分。
该系统由电机、减速机、传动机构、轴承、限位开关等组成,能够实现窗帘的升降、开合、停止等自动化操作。
其中,电机通常采用交流或直流电机,具有低噪音、低功耗、高效率等特点;减速机能够降低电机的转速,提高扭矩;传动机构则是将电机和减速机的输出转换为线性运动,实现窗帘的运动。
2.控制器:智能窗帘的控制器是其智能化的关键部件。
该系统由单片机、存储器、通信芯片等组成,能够实现窗帘的自动化控制、定时控制、遥控控制、手动控制等功能。
其中,单片机是智能窗帘控制器的核心部件,能够对传感器、电机、开关等信息进行处理,实现电机的启动、停止、升降、开合等操作。
3.传感器:智能窗帘的传感器是其智能化的关键器件。
该系统可以通过光照、温度、湿度等传感器获取环境信息,通过控制器进行处理,并根据用户设置的参数进行窗帘的自动化操作。
其中,光照传感器能够实现光照强度的检测,从而判断窗帘的升降状态;温度传感器能够测量室内温度,适时升降窗帘实现节能效果;湿度传感器能够检测室内湿度,适时升降窗帘实现调节湿度的目的。
4.配件:智能窗帘的配件是其结构上的辅助部件。
该系统包括窗帘轨道、窗帘齿轮、窗帘挂钩、窗帘绳索等,能够保障窗帘的稳定性、耐久性和美观性。
其中,窗帘轨道是窗帘升降的支撑框架,它的结构和质量决定了窗帘的使用寿命和性能。
窗帘齿轮是窗帘升降的动力来源,能够提供恰当的扭矩和速度,保证窗帘升降的平稳和安全。
窗帘挂钩是窗帘与轨道的连接器,能够实现窗帘的开合和升降,保证窗帘的运动顺畅。
窗帘绳索是窗帘运动的传输工具,能够将电动驱动系统的输出转换为窗帘的运动。
综上所述,智能窗帘组成结构包括电动驱动系统、控制器、传感器和配件四个部分,它们共同构成了智能窗帘的基本框架,并实现了窗帘的自动化控制和智能化运动。
深圳智能窗帘工作原理
智能窗帘是一种可以实现自动控制和智能化操作的窗帘系统。
它主要包括控制器、电机、传感器和遥控器等组成部分。
工作原理如下:
1. 传感器检测:智能窗帘会配备光线传感器和温度传感器等,可以感知室内外的光线强度和温度情况。
通过传感器的实时检测,可以获取到实时的环境数据。
2. 控制信号发出:传感器检测到的数据被发送到控制器中进行处理。
控制器分析数据,并根据预设的设定值和程序逻辑,生成相应的控制信号。
3. 电机驱动:控制信号会被传输到电机,电机则会接收到信号后对窗帘进行控制。
电机会根据指令来控制窗帘的开闭状态、升降高度等。
4. 智能化操作:智能窗帘还可以通过遥控器或者手机APP等方式进行远程控制。
用户可以根据自己的需求,随时随地地操作窗帘的开闭和高度调节。
总结起来,智能窗帘通过传感器感知环境数据,控制器进行数据处理和信号发出,电机根据信号来控制窗帘的运动,从而实现窗帘的智能化自动控制和远程操作。
智能窗帘的应用场景
1. 在清晨,智能窗帘可以根据用户的设定时间自动打开,让温和的阳光透过窗户进入房间,轻柔地唤醒用户的身心。
2. 在炎热的夏天,用户可以通过智能窗帘的手机应用,随时随地控制窗帘的打开和关闭,以调节室内温度和隐私。
3. 在下午的工作时间,智能窗帘可以根据室内光线强度自动调节窗帘的开合度,以保持适宜的办公环境。
4. 在晚上,智能窗帘可以根据用户的设定时间自动关闭,提供一个安静、黑暗的环境,有助于用户入睡。
5. 在有高楼、大楼等遮挡物的地区,智能窗帘可以进行光照模拟,通过改变窗帘的开合程度、角度等,以最大限度地增加室内的自然光亮度。
6. 在用户离开家时,智能窗帘可以设置为自动关闭状态,增加家庭安全性的还能有效地节约能源。
7. 在特殊场合,如观看电影或进行视频会议,智能窗帘可以一键将窗帘关闭,防止光线干扰。
8. 在舒适的阅读环境中,智能窗帘可以根据用户的阅读习惯,通过手机应用调整光线亮度,以提供最舒适的阅读体验。
9. 在有宠物的家庭中,智能窗帘可以根据设定的时间表,自动打开和关闭窗帘,为宠物提供适宜的阳光和隐私。
10. 在办公楼等公共场所,智能窗帘可以通过对外部环境的感知,自动调节窗帘的开合度,以减少室内的噪音和紫外线。
智能家居中的智能窗帘设计研究随着现代科技的不断发展,人们对于生活品质的要求也越来越高。
智能化、便利化、舒适化的家居生活成为了大家共同追求的目标。
智能窗帘作为智能家居的一项重要设计,已经被越来越多人所接受和应用。
它不仅能够提升人们的生活品质,也为人们带来了极大的便利和舒适感。
作为一名设计师,我一直在探索如何在智能家居中实现智能窗帘的设计,让用户体验更加便捷和愉悦。
一、智能窗帘的功效智能窗帘,简单来说就是根据人们的需求和场景变换而自动调节帘子的开闭,以达到良好的采光、通风、保温和保护隐私的功能。
在这里,我将智能窗帘的功能分为以下几个方面:1、智能光控功能:智能窗帘装有光线传感装置,能根据外界更改的光线强度自动调整帘子的开合程度。
适应不同的天气和季节变化,让阳光洒满屋内,让人们享受更为舒适的居住环境。
2、智能定时开合功能:智能窗帘也可以根据用户的习惯设置自动定时开合功能,例如早上自动开启帘子,让温暖的阳光透过帘子照亮室内;傍晚时分自动关闭帘子,保持私密性和防止外界噪音等。
3、智能手动控制:智能窗帘还可以根据用户的手动操作进行控制。
用户可以通过智能设备APP,实现远程控制窗帘的开合程度,使其与其他智能设备联动,实现更为全面和便捷的智能家居体验。
二、智能窗帘设计的核心要素要实现智能窗帘的设计,需要考虑以下几个核心要素:1、传感器技术的应用:智能窗帘需要安装光线传感器及触摸屏传感器,通过对当天日照、人体热等物理参数的检测,控制窗帘的开合程度,保证居住环境的采光舒适,同时要确保传感器的精确度和贴合度。
2、人性化的交互界面:设计师必须要将功能与界面结合起来,制作出便于用户操作的交互界面。
例如,在APP的控制面板上增加不同时段、不同场景、不同模式的窗帘调节预设,让用户能够方便快捷的实现窗帘自动调节。
3、高品质的材料:智能窗帘作为家居产品,要拥有优良的材质和手感。
设计师要精选合适的材质,如纱、丝绸或麻质窗帘,保证智能窗帘的外观美观和质量上乘。
智能光线调节窗帘使用说明书尊敬的用户,感谢您选择我们的智能光线调节窗帘。
为了更好地满足您的需求,我们特别为您提供了以下使用说明。
请您详细阅读并按照指导进行操作。
一、产品概述智能光线调节窗帘是一款基于先进技术打造的智能家居产品。
通过集成的光线传感器和主控芯片,窗帘可以根据光线强度自动调节开合程度,实现自动控制和手动控制两种操作模式。
产品外观简约时尚,适用于各种窗户。
二、操作指南1. 开启电源连接窗帘的电源适配器后,确保插头与电源插座连接稳固可靠。
然后,按下电源开关,窗帘将自动进入待机状态。
2. 设置光线阈值窗帘首次使用时,需要根据室内光线情况设置合适的光线阈值。
您可以通过按下控制面板上的“光线设置”按钮,窗帘将自动进行光线扫描和阈值设定。
也可以选择手动设置光线阈值,按住控制面板上的“+”或“-”按钮,窗帘会自动调节开合程度,您只需停止按压时的窗帘状态,即可完成阈值设定。
3. 自动控制模式当窗帘处于自动控制模式时,窗帘会根据光线强度自动调节开合程度,以达到室内光线的舒适度。
您只需将控制面板上的开关切换至“自动”位置,窗帘将自动调节。
4. 手动控制模式若您希望手动控制窗帘的开合程度,只需将控制面板上的开关切换至“手动”位置即可。
然后,您可以通过按住控制面板上的“上”或“下”按钮,窗帘会相应向上或向下移动。
当松开按钮时,窗帘将停止运动并保持当前位置。
5. 窗帘定时功能智能光线调节窗帘还提供了定时功能,您可以预先设置窗帘开合的时间。
按住控制面板上的“定时设置”按钮,然后通过+/-按钮设定开合时间,并按下确认键保存设置。
窗帘将按照您设定的时间自动开合。
6. 电量检测与充电当窗帘电量低于一定程度时,自动光线调节窗帘将自动停止工作。
此时,您需要将电源适配器插头插入控制面板上的充电接口,然后将插头连接至电源插座进行充电。
充电完成后,窗帘将恢复正常工作状态。
三、安全注意事项1. 请勿将窗帘长时间移动至极限位置,以免损坏电机和机械装置。
智能窗帘系统怎么控制?在现代家居中,智能窗帘系统逐渐成为提升生活品质和便利性的重要组成部分。
它不再仅仅是简单的遮光布,而是通过科技手段实现了智能化的控制,让我们能够更加轻松、便捷地调节室内光线和隐私。
那么,智能窗帘系统究竟是怎么控制的呢?一、遥控器控制这是最常见也是最直观的控制方式之一。
遥控器通常具有简洁明了的按键,比如开、关、暂停、调节行程等。
通过按下相应的按键,就可以发送指令给窗帘电机,实现窗帘的开合。
遥控器的优点在于操作简单直接,不需要复杂的设置,老人和小孩也能轻松上手。
而且,遥控器可以随身携带,无论您在家中的哪个位置,都能方便地控制窗帘。
然而,遥控器也有一些局限性。
比如,如果遥控器丢失或者损坏,就会影响控制。
而且,如果家中有多扇窗户安装了智能窗帘,可能需要多个遥控器,容易造成混淆。
二、手机 APP 控制随着智能手机的普及,通过手机 APP 控制智能窗帘成为了一种流行的方式。
首先,您需要在手机上下载并安装与智能窗帘系统配套的 APP。
安装完成后,进行简单的注册和设备配对操作。
在 APP 界面上,您可以看到各个窗帘的图标和状态。
通过点击相应的图标,就能够实现窗帘的开合、停止等操作。
有些 APP 还提供了更丰富的功能,比如可以设置定时开合、根据光照强度自动调节、与其他智能家居设备联动等。
手机 APP 控制的优势非常明显。
您不再受限于遥控器的距离限制,只要手机能够联网,即使您不在家,也可以远程控制窗帘。
而且,通过 APP 可以对多个窗帘进行统一管理和设置,更加方便和高效。
不过,使用手机 APP 控制也存在一些问题。
比如,如果手机没电或者网络不稳定,可能会影响控制效果。
此外,对于一些不太熟悉手机操作的人来说,可能需要一定的学习成本来熟悉 APP 的使用。
三、语音控制语音控制是智能窗帘系统中非常便捷和有趣的控制方式。
目前,常见的语音控制平台有亚马逊的 Alexa、谷歌的 Assistant 以及国内的小爱同学、天猫精灵等。
智能窗帘的原理和应用一、智能窗帘的原理智能窗帘是一种集成了智能化技术的窗帘,通过连接互联网和传感器等设备,实现对窗帘的远程控制和自动化管理。
其工作原理主要包括以下几个方面:1.传感器检测:智能窗帘配备了多种传感器,如光照传感器、温度传感器、湿度传感器等,通过检测环境参数的变化来判断窗帘的工作状态。
–光照传感器:用于监测室内光照强度,根据预设的光照条件来控制窗帘的开合程度。
–温度传感器:用于测量室内温度,根据设定的温度阈值控制窗帘的开合,实现室内温度的控制和调节。
–湿度传感器:用于检测室内湿度水平,根据设定的湿度范围控制窗帘的开关,实现室内湿度的调节。
2.远程控制:智能窗帘通过与智能手机、智能音箱等设备的连接,可以实现远程控制的功能。
用户可以通过手机APP或语音指令来控制窗帘的开关、卷动和调节。
3.智能化联动:智能窗帘可以与其他智能设备进行联动,实现更智能化的功能。
–与智能家居系统联动:智能窗帘可以与智能家居系统进行连接,通过设定的场景和规则来实现窗帘的自动控制。
例如,当检测到室内温度过高时,窗帘自动关闭,以降低室内温度。
–与安防系统联动:智能窗帘可以与安防系统联动,当安防系统报警时,窗帘可以自动关闭,增加室内的安全防护。
二、智能窗帘的应用智能窗帘的应用范围广泛,不仅可以提供便利和舒适的居住环境,还可以实现节能和智能化管理。
以下是智能窗帘的几个主要应用场景:1.居家生活:智能窗帘可以根据室内光照和温度条件自动调节开合程度,提供舒适的居住环境。
同时,用户可以通过手机APP或语音指令随时远程控制窗帘,实现个性化的控制需求。
智能窗帘还可以与其他智能设备进行联动,实现更智能化的居家生活体验。
2.办公环境:智能窗帘可以根据室内光照和温度变化自动调节,提供一个适宜的工作环境。
例如,在阳光强烈时,智能窗帘可以自动降低光照强度,减少眩光对员工工作的干扰。
另外,智能窗帘还可以与会议室预约系统联动,实现自动调节窗帘状态,提高会议室的使用效率。
智能控制的家用窗帘使用说明书尊敬的用户,感谢您选择我们的智能控制家用窗帘产品。
为了确保您能够正确、便捷地使用我们的产品,我们特别为您编写了本使用说明书。
请仔细阅读本文,以了解有关操作、功能和注意事项等相关信息。
一、产品概述我们的智能控制家用窗帘是一款创新的家居智能产品,它采用最先进的技术,允许用户远程控制窗帘的开合,实现自动化操作。
这一技术能够提供更便捷、安全、舒适的居家体验。
二、产品特点1. 远程控制:通过手机应用程序,您可以远程控制窗帘的开合,无论您身处何地,只要有网络连接即可。
2. 定时功能:您可以根据自己的需求,设置窗帘的定时开合,实现定时遮光、定时通风等功能。
3. 智能传感器:通过配备的传感器,窗帘能够感知光线和温度,自动调整窗帘的开合程度,提供舒适的室内环境。
4. 安全保护:窗帘配备有防夹功能,当窗帘遇到阻力或异常情况时,会自动停止运动,保护用户的安全。
三、产品使用步骤1. 下载并安装手机应用程序:请在应用商店中搜索并下载我们的手机应用程序。
安装完成后,请打开应用程序并进行注册或登录,生成您的个人账号。
2. 添加设备:首次使用时,请点击应用程序中的“添加设备”按钮,按照提示完成设备与应用程序的配对过程,确保您的手机与窗帘的连接。
3. 配置网络连接:在添加设备成功后,您需要将窗帘与家庭无线网络连接。
请打开应用程序中的“网络设置”功能,选择您的家庭网络,并输入网络密码。
完成网络连接后,窗帘将能够通过应用程序进行远程控制。
4. 控制窗帘:回到应用程序主界面,您将看到窗帘的控制图标。
通过点击图标,您可以远程开合窗帘。
您还可以设置定时开合和传感器功能,满足个性化的需求。
四、注意事项1. 请确保窗帘的安装和电源连接正确无误,以免造成设备损坏或触电危险。
2. 请确保手机和窗帘设备之间的网络连接畅通,保持信号稳定,以免影响远程控制的效果。
3. 请注意保持窗帘的清洁和维护,定期检查窗帘轨道和电机等部件,确保其正常运行。
智能采光与室内光线调节窗帘设计摘要随着科学技术和经济快速发展,人们对生活质量的要求越来高,他们已由温饱问题转向对生活科技化和时代化的追求。
基于这一问题我设计了智能采光窗帘。
该设计通过HT46Ru232为系统的主控芯片,完成各模块的连接与控制。
利用光敏电阻和霍尔传感器完成检测光强和角度的控制。
采用无线控制模块实现对系统的无线控制。
利用太阳能模块实现蓄电池的充放电,实现能源的循环利用。
并将相关信息用12864液晶屏显示出来以实现较好的人机交流。
本系统为用户设置了3个档位分别为睡眠档,学习档和生活档,用户可以根据自己的需求来选择相应的档位,为用户提供了理想的采光,弥补了传统窗帘的不足。
将太阳能储存起来进行利用,缓解人类能源危机。
本作品适应了现代社会的需要,性价比高,易于产品化和市场化。
关键词:盛群单片机智能化环保时代化1 前言随着社会的快速发展,人们也逐渐步入了快节奏的生活之中,与此同时,人们对生活的要求也越来越高。
为了美化,现在住房的大部分墙壁都采用玻璃材料制作,造成居民家中的光照强度也不断增强,给居民的日常生活带来了一些不便。
为了解决这些问题,我们自主设计了这个卧室智能采光窗帘,一方面根据用户要求自动调节室内光照强度,提供理想的采光,为用户提供舒适的生活环境;另一方面将采集的太阳光转化为电能存储在蓄电池之中循环利用,为本系统电机供电,同时也可以用来给手机等小型移动电器充电。
本作品具有功能完善、成本低廉、使用方便等特点,有很强的实用性,易于产品化和市场化。
并且充分利用太阳能,可以为家庭省去一笔可观的电费,又符合国家可持续发展的基本国策,具有广泛的发展前景。
2 工作原理及功能工作原理总体描述本系统使用了单片机、传感器等技术,通过HT46Ru232为系统的主控芯片,完成各模块的连接与控制。
系统的关键技术问题是检测光强和步进电机控制,首先利用光敏电阻感光,通过AD采集数据并将其传送给单片机,通过单片机分析后与用户设定的光照强度进行比较,然后控制电机(正反转)带动光伏遮光板转动(旋转角度可为180度),以调节至合适的光照。
当进光亮最强时仍无法到达相应的光强值时,停止电机转动。
并利用霍尔传感器实现旋转角度的控制。
利用太阳能模块将投射到太阳能电池板上的光能转化成电能储存在蓄电池中为本系统和家用电器供电,实现能源的循环利用。
本系统设置了无线控制和温度检测以方便用户,并将以上相关信息用12864液晶屏显示出来以实现较好的人机交流。
功能总体描述由于太阳光的强度和太阳的位置每时每刻都在变化,传统的百叶窗或窗帘虽然可以把阳光挡住,但会造成卧室内采光不足,造成用户不便。
本系统可以根据用户的需要,提供强光,中强光和弱光三个档位。
当用户选择相应的档位后,窗帘会根据用户选择的档位自动调节遮光叶片的角度,调节光照强度,并随着太阳的位置变化和强度变化而变化,使卧室光线满足用户要求,并且收集太阳能以电能的形式储存在蓄电池中循环利用。
CPU HT46RU232的主要核心功能应用智能采光窗帘采用28 SKDIP/SOP封装的盛群MCU HT46RU232作为主控芯片,HT46RU232是8位高性能精简指令集单片机,专门为需要A/D转换产品而设计,例如传感器信号输入,它内部提供了8通道12位分辨率A/D转换;2通道4位PWM高频载波输出;I2C总线串行接口;可编程分频器PFD(Program Frequency D等,应用方便。
本作品中设计了一个以HT46RU232为核心的单片机最小系统板,然后在它基础上进行外围电路的扩展。
用到了此芯片的如下功能:1) 一路A/D转换的12位分辨率口;2) 一个I/0作为模拟串口输入,作为温度传感器的输入口;3) 一个I/0 口作为液晶屏的串行输出口,用来显示用户界面。
4) 使用2个定时器/计数器TMR0和TMR1,定时器1用来给电机提供脉冲,定时器0用来检测按键输入、刷新液晶屏显示,检测霍尔传感器的位置。
5)若干个I/0口作为电机的控制口,按键,无线控制等。
3 系统总体设计系统总体设计思路根据要实现的功能要求,采用图1所示的方案。
系统主要包括以HT46RU232为主控MCU为核心的单片机最小系统作为本作品的中央处理装置;采用2596做稳压,配以各种保护电容,和线圈,稳定输出5v恒定电压,为各电路系统提供稳定的电源;太阳能控制器包含充电和放电两种状态,只要输入端电压高于电池电压,自动为电池充电,当电池电压大于时,停止充电,充电显示等常亮;当接入负载时,放电指示灯常亮,电池为外围设备供电;内部安有一个18B20温度传感器,测量室内温度。
步进电机用L298芯片控制,单片机为步进电机提供脉冲,调控脉冲的宽度,实现电机的正反转和转速的快慢;光敏电阻接一个上拉电阻,才能正常工作,检测光强,把值返回给单片机,以实现光强的控制;最后把光照强度,室内温度,用户设置的当位,当前控制状态的通过12864液晶屏显示出来,让用户可以直观的使用本系统。
硬件设计(系统方块)本系统主要由HT46RU232为主控MCU为核心的单片机最小系统、电源系统、外围传感器、L298N电机驱动电路、12864带字库液晶屏、步进电机、太阳能电池板、太阳能控制器、无线控制模块和主控底板组成。
HT46RU232单片机最小系统最小系统由HT46RU232单片机及复位电路、8M石英晶体振荡电路构成,本设计中将最小系统与四个按键、四个LED指示灯做成一块中心板,并且将HT46RU232单片机所有引脚以功能模块化的结构引出形成引脚扩展,并为步进电机、无线模块、12864液晶屏、光敏电阻模块、2个霍尔传感器模块设置了专门的外围插排,使用很方便,对应的外围设备只需按相应的位置放好即可。
本设计巧妙、方便、实用、可靠。
电源模块对于一个系统来说,稳定可靠的电源相当于整个系统的心脏。
是每个模块能够顺利工作的前提。
所以在这里我们选用8v Li电池供电,使用2596芯片配以电容和线圈对其进行稳压,统一变为5v。
5v是各模块均能正常工作的标准电压。
这样在对其他模块供电时不必另外变压。
当不同的光照强度照到光敏电阻上时,电阻的阻值不同。
如当光线很弱时,光敏电阻的阻值可能达到好几百千欧。
当光照很强时,光敏电阻的阻值很小,在500欧左右。
Vout=R3/(R3+10)。
输出的电压经过AD转换成12位的数字量进行比较。
由于HT46RU232自带了AD转换的功能,无需外加AD转换芯片。
若要使由光伏遮光板组成的窗帘能够转动起来,所以在这里我们采用了由L298以及相应的支撑电路作为步进电机的驱动模块。
步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。
步进电机的驱动电路根据控制信号工作,控制信号由单片机产生。
其基本原理作用如下:(1)控制换相顺序通电换相这一过程称为脉冲分配。
例如:三相步进电机的三拍工作方式,其各相通电顺序为A-B-C-D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C,D相的通断。
(2)控制步进电机的转向如果给定工作方式正序换相通电,步进电机正转,如果按反序通电换相,则电机就反转。
(3)控制步进电机的速度如果给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。
两个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。
调整单片机发出的脉冲频率,就可以对步进电机进行调速。
图4 检测光强模块图 3 无线接收模块无线模块采用2262作为发送端的编码芯片,接收端利用2272M4系列作为解码芯片。
2272的14脚作为接收头的输入端。
1013脚为解码后的输出端,输出TTL 电平与HT46RU232芯片连接。
当发送端共有4个按键,分别为A ,B ,C ,D 。
当发送端有按键按下时,接收头接收到相应的无线信号,经过解码,10~13脚对应的引脚输出高电平。
由于2272M4是非自锁型的芯片,当按键松开时,引脚的高电平变为低电平。
这可样就可以实现单个按键的重复操作。
它的充电过程:只要输入端的电压大于电池电压,控制器自动对电池充电,充电指示灯闪烁;当电池充满后(),充电指示灯一直亮,此时控制器不对电池充电;当电池用了一部分电后(),控制器会再次给电池补充电能;当输入端电压过低(6V ),充电指示灯不亮,表示没有对电池充电。
它的放电过程:感光点没有光照时且当锂电池电压达到以上时,半分钟后,输出端才能输出电压,并一直保持输出,直到锂电池电压达到最低放电电压(6V ),放电指示灯一直亮;当锂电池的电压低于最低放电电压(6V ),放电指示灯灭;输出端关闭输出,保护蓄电池,直到锂电池电压再次达到。
一旦感光点有光照,输出端会延迟半分钟后关闭输出,并一直保持关闭状态。
太阳能控制器将投射到太阳能电池板上的光能转化成电能储存在蓄电池中,并为本系统和家用电器供电。
它采用了智能电源管理芯片,采用脉冲充电,工作电流比较大,在常温下,输出端最大输出电流8A ,充电端最大电流可达5A ,大部分电池的充电电流都是小于5A ,可以满足大部分电池的使用,而自己静态功耗极小,电流小于6mA 。
带蓄电池反接保护,如果蓄电池接反了,也不会烧坏它内部的芯片。
它带有蓄电池放电保护功能,当蓄电池的电量快用光的时候,控制器会关闭蓄电池的输出端,终止对负载供电,这样可以保护蓄电池过放电,能延长蓄电池的使用寿命当蓄电池因长时间没阳光无法充电而严重低压时,如果电压低于5V 时,一般控制器是无法工作的。
但本控制器在超低电压(1V )下仍能运行,并在有阳光的图2 无线发送模块时候启动充电功能,对蓄电池进行充电,直到充满为止。
这种充电功能是其它的同类中所没有的。
电池类型:可以用于8V以上的任意可充电电池,比如铅酸蓄电池,锂电池,镍氢电池,镍镉电池等。
充电端最大工作电流:5A蓄电池最大输出电流:8A最大工作电压:30V最小工作电压:静态功耗:小于6mA反向充电保护:有欠压保护:有过充保护:有过放保护:有主要的传感元件介绍光敏电阻器是一种对光敏感的元件,它的电阻值能随着外界光照强弱(明暗)变化而变化。
光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示,图1-25是其电路图形符号。
(一)光敏电阻器的结构、特性及应用1.光敏电阻器的结构与特性:光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成,如图1-26所示。
光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器,对光线十分敏感。
它在无光照射时,呈高阻状态;当有光照射时,其电阻值迅速减小。
2.光敏电阻器的应用:光敏电阻器广泛应用于各种自动控制电路(如自动照明灯控制电路、自动报警电路等)、家用电器(如电视机中的亮度自动调节,照相机中的自动曝光控制等)及各种测量仪器中。
图1-27是光敏电阻器的应用电路。