基于ZIGBEE的智能窗帘控制系统

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。

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的智能家居监测控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断进步和人们生活水平的提高，智能家居的概念逐渐深入人心。

智能家居通过集成先进的通信技术、控制技术、传感器技术等多种技术，实现了家庭环境的智能化管理和控制。

其中，ZigBee 技术作为一种低功耗、低成本、低复杂度的无线通信协议，在智能家居领域具有广泛的应用前景。

本文旨在探讨基于ZigBee技术的智能家居监测控制系统的设计，旨在为读者提供一个全面、系统的了解，并希望为智能家居领域的发展提供一些有益的参考。

本文首先介绍了ZigBee技术的基本原理和特点，包括其通信机制、网络拓扑结构以及优势等。

然后，文章详细阐述了基于ZigBee 的智能家居监测控制系统的总体设计方案，包括系统架构、硬件选择、软件设计等方面。

接下来，文章将重点介绍系统中的各个功能模块，如环境监测模块、安防监控模块、家电控制模块等，以及它们之间的协同工作机制和实现方法。

本文还将对系统的性能和稳定性进行分析和测试，以验证设计的可行性和有效性。

文章将总结整个设计过程中的经验教训，并对未来的发展方向进行展望。

通过本文的阅读，读者可以深入了解基于ZigBee的智能家居监测控制系统的设计理念、实现方法和应用前景，为相关领域的研究和开发提供有益的参考和借鉴。

二、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 4标准的低功耗局域网协议，主要用于近距离无线通信。

其名称源自蜜蜂的“ZigZag”舞蹈，寓意着该技术在通信中的灵活性和高效性。

ZigBee技术专为低数据速率、低功耗、低复杂度和低成本的应用场景设计，因此在智能家居监测控制系统中具有广泛的应用前景。

ZigBee技术的核心优势在于其低功耗和低成本。

由于其采用了休眠机制，设备在不进行数据传输时可以进入低功耗的休眠状态，从而显著延长了设备的使用寿命。

ZigBee网络的构建成本相对较低，使得其成为智能家居领域理想的通信协议之一。

在智能家居监测控制系统中，ZigBee技术可以实现设备间的无线连接和数据传输。

物联网中的智能窗帘控制系统设计与优化随着物联网技术的不断发展，智能家居的概念受到越来越多人的关注和应用。

其中，智能窗帘作为智能家居的一部分，为用户提供了便捷、舒适的生活体验。

本文将介绍智能窗帘控制系统的设计与优化，以满足用户的各种需求。

一、智能窗帘控制系统的设计1. 硬件设计：智能窗帘控制系统的硬件设计包括控制器、传感器、执行器等组件的选型和布置。

首先，需要选择一个高性能、低功耗的控制器，以实现窗帘的远程和自动控制。

其次，根据用户需求选择合适的传感器，如光照传感器、温湿度传感器等，用于感知和监测环境变化。

最后，合适的执行器能够实现窗帘的开关、卷帘等动作。

2. 网络连接和通信：智能窗帘控制系统需要与用户设备进行连接和通信，因此需要选择合适的网络连接方式和通信协议。

常用的网络连接方式包括Wi-Fi、蓝牙和ZigBee等，通信协议可选择MQTT、CoAP等。

通过与用户设备的连接和通信，可以实现远程控制和数据交互。

3. 用户界面设计：智能窗帘控制系统的用户界面设计应简单直观，方便用户操作。

可以通过APP、网页或物理按键等方式提供用户界面，并提供窗帘的开关、定时、情景等功能。

同时，还可以提供数据分析和显示功能，让用户了解窗帘的使用情况和环境变化。

二、智能窗帘控制系统的优化1. 能耗优化：为了降低智能窗帘控制系统的能耗，可以采取以下措施。

首先，利用光照传感器监测室内光照强度，智能控制窗帘的卷帘速度和卷帘程度，以最大程度地利用自然光源。

其次，结合温湿度传感器，智能控制窗帘的开合程度，调节室内温度和湿度，降低空调和加湿器的使用频率。

2. 安全优化：智能窗帘控制系统的安全性是非常重要的。

为了保护用户的隐私和财产安全，可以在系统设计中考虑以下方面。

首先，采用安全的通信协议和加密算法，确保用户数据传输的安全性。

其次，设置权限控制机制，限制非法用户的访问和操作。

最后，定期更新系统软件，修复漏洞和强化系统安全性。

3. 人性化优化：智能窗帘控制系统的人性化设计可以提升用户体验。

基于ZigBee的智能家居系统摘要：基于ZigBee的智能家居系统是针对家居高度自动化、智能化的要求提出的一种新的解决方案。

主要用ZigBee手持控制器无线采集室内环境参数，远程控制各种家居电器，实现家居控制、参数检测的完全自动化、智能化。

设备以C8051F020单片机为控制核心单元，检测湿度，负责驱动电机，处理和传输数据。

采用高精度传感器作为湿度检测器件，直流电机等为执行机构，完成环境参数检测，对窗帘、交流电电器等的控制功能。

用手持设备通过IP-LINK1270模块串口实现了室内无线通信，可以接收湿度数据，控制简单家居。

本系统具有良好的开发和应用前景。

关键词：ZigBee 无线通信湿度检测智能家居由于生活质量的日益改善，各种家电设备的高度自动化和智能化已经成为一种消费需求，同时科学技术的飞速发展，让这种需求的达到已经不再遥远。

新的ZigBee协议在无线传感器网络和各种无线终端控制方面有良好的前景，为传感器网络和控制设备提出了新的方案。

基于ZigBee的网络控制系统就可以实现对各种家电设备的控制和调节，只需要对旧式家电（家居）进行改装，或加入必要的驱动电路，便可以实现小信号对交流电器的控制。

室内温度、湿度等环境参数直接影响生活质量，同样可以通过ZigBee控制器对室内温度、湿度检测设备进行较远距离的适时采集，然后根据个人意愿对家电（家居）进行不同程度的调节。

我们对实用小功率电扇进行了改装，对窗帘装上直流电机和定滑轮，可以由ZigBee控制器向单片机发送命令对电扇和窗帘的开关程度控制和调节。

室内参数检测方面，开发了湿度检测设备，可以有效的反馈实时数据。

一、系统（主设备）结构及各部分功能在整个系统设计方案中，以C8051F020为核心，作为数据处理器和设备控制器，整个设备也可作为工业现场设备，从属于ZigBee核心控制器。

系统（主设备）结构如图所示，图1 系统（主设备）总体结构图上图中所示各个模块的基本功能分别为：（1）湿度传感器模块：把传感器信号作滤波处理，并送入单片机模拟通道。

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 (4)2.1系统硬件电路设计 (5)2.2微控制器模块 (5)2.3电源模块 (6)2.4 光敏传感器模块 (7)2.5 joystick设计 (7)2.6 直流电机 (8)3主要软件设计 (9)3.1 初始化函数 (9)3.2 按键函数 (10)3.3 周期性发送函数 (11)3.4 点对点发送函数 (11)4 总结 (12)5参考文献 (13)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。

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。

一种基于ZigBee技术的智能窗帘控制系统
何谐;井新宇;胡远航
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2016(000)009
【摘要】针对市面上大多数电动窗帘无法直接连接智能家居物联网，集成度较差的情况，运用ZigBee技术、采用CC2530芯片作为主控，由协调器、路由节点、终端节点、网关PAD等来构建一种智能窗帘控制系统无线网络。

通过网络中光线监测传感器节点在线监测当前光线强度，并根据当前光线值和系统时间来自动控制网络中对应的窗帘电机节点，从而实现窗帘的智能光控。

实验测得，该系统信息传输稳定，满足智能家居工程设计要求。

【总页数】3页(P40-42)
【作者】何谐;井新宇;胡远航
【作者单位】江阴职业技术学院;江阴职业技术学院;江阴职业技术学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种智能窗帘控制系统的设计 [J], 李娣娜;马惠铖;王海军
2.基于Zigbee技术的智能窗帘网络化控制系统 [J], 陈海松;夏继媛
3.基于ZigBee技术的智能窗帘控制器设计 [J], 夏军;唐民钦
4.基于51单片机的智能窗帘的设计与控制系统 [J], 唐波;于娟;陈永翔
5.基于单片机的智能窗帘自动控制系统设计 [J], 王冰;李宏达
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