智能窗帘控制系统设计(附件)【字数:7499】
目录
一、 引言 1
(一) 研究意义及背景 1
(二) 国内研究现状 1
(三) 国外研究现状 1
(四) 课题研究意义 2
二、 硬件设计部分 2
(一) 总体设计方案 2
(二) STM32F103C8T6最小系统板 3
(三) DHT11温湿度传感器模块 4
(四) OLED显示屏 5
(五) 电机驱动模块 5
(六) 光敏传感器模块 6
三、 软件设计 7
(一) 软件系统总体需求 7
(二) 软件系统总体框图 7
(三) 光敏电阻传感器程序设计 8
(四) OLED显示屏程序设计 9
(五) DHT11软件设计 11
(六) 电机驱动程序设计 11
(七) 按键程序设计 12
四、 功能调试 13
(一) 硬件调试 13
(二) 软件调试 14
(三) 调试与分析 14
(四) 安装与调试 15
五、 总结 15
致谢 16
参考文献 16
引言
随着科技的发展,现今智能家居产品越来越多,市场上的智能家居产品例如智能门锁、智能冰箱以及智能垃圾桶层出不穷,本设计的智能窗帘产品能够通过dht11温湿度传感器实时监测房间内的温湿度,同时通过光敏电阻实时监测房间外的光亮度判断是白 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072*
天还是黑夜,同时通过电机旋转来模拟窗帘的打开和关闭,实现智能开关,同时通过LED灯来实现选择当前模式状态,状态可分为睡眠模式、观影模式以及白天模式,以上三种模式都可以通过按键来随意切换。
研究意义及背景
在国内生活条件逐渐提高的同时,使国内人门对家庭生活的舒适度以及智能化有了进一步的追求,现今市场上智能产品也逐渐增多但此类智能产品的价格几千至几万不等,这也使得有些家庭没有经济条件能够使用此类产品,以智能窗帘为例,现今市场上的智能窗帘的价格处于几百至上千元不等,其中包括了品牌的价格另一部分需要根据客户的具体需求增加效果从而会使得价格偏高,一般国内普通产品的价格处于960元国外的产品价格会更高。
国内研究现状
国内最早的智能家居产品起于上海、广州、深圳等沿海城市自上世纪九十年代末开始,与国外相比虽然起步较晚但是发展迅速,同时国家也出台了先关于智能家居产品方向的政策起到了一定的带头作用其中知名的产业品牌如:海尔、安居宝、霍尼韦尔等也在大力发展创新智能化产品中做出了绝对的贡献,同时相比较智能窗帘的研究过程中出现以下问题,首先关于智能窗帘行业的生命周期,由于在研究的过程中市场上的智能窗帘的需求增长、产品类型的比较以及品牌方的推广,从而使得智能窗帘的生命周期变短。以及智能窗帘行业市场供需平衡,在现今社会市场上智能窗帘行业的大力发展从而导致市场上以价格低的优势吸引了大批的购买者,这也导致了此类产品可靠性低、噪声大等问题,由于此类产品的加入从而导致市场饱和大部分消费者也失去了辨别能力盲目的购买智能窗帘产品,以至于高品质的智能窗帘产品被停滞。其次就是行业内经济运行情况,基本通过销售收入、行业利润、资产、负债等几方面构成,从而判断智能窗帘产品发展趋势以及可行性分析,现今许多智能品牌会将部分功能交给一些外包工厂进行设计,自身研发其主要功能从而降低人工成本也能够大大的缩短研发的时间。
国外研究现状
1984年在美国出现了世界上第一个智能建筑后,各国之间也先后提出了各类智能家居的方案,以至于在此后的几十年来美国和欧洲几个国家的智能技术一直领先于国内,由于他们起步早,发展时间长,从中累计了无数的研究经验和发展成果目前国外较为领先的公司为,微软、摩托罗拉、IBM等公司,并且早已抢占了大半个市场。
课题研究意义
本课题主要研究窗帘能够自动打开关闭实现智能化,本设计分为两个部分组成,分别为检测部分以及运行部分,检测部分分别通过模块进行实时的检测其中包括通过dht11实时监测当前环境中的温湿度,通过光敏电阻来判断当前属于白天还是黑夜,并将采集的数据传输至OLED显示屏中,运行部分则通过按键来实现控制电机的正反转来模拟,并通过多种模式的切换来达到不同情况下的体验效果。
硬件设计部分
总体设计方案
本设计通过硬件设计以及软件设计两部分来描述本研究,硬件设计部分主要通过温湿度传感器电路分析、电机驱动模块电路驱动原理、OLED显示屏模块工作原理以及光敏电阻传感器电路分析组成,并通过连接各模块之间电路实现整体功能。其中以STM32最小系统板为核心,通过数据的传输来达到各模块之间的运行,其中DHT11温湿度传感器模块以及光敏电阻传感器模块部分来进行实时的数据采集并将采集的温湿度以及分辨是白天还是黑夜发送至OLED显示屏中,通过OLED显示屏显示当前数据,从而能够更加直观的了解当前房间内的温度系数,同时通过独立按键进行场景模式的切换,分别为三种模式睡眠模式、观影模式以及白天模式从而能够给客户更好的生活体验,并伴有相应的电机正反转来达到模拟窗帘开关的场景与之对应的LED灯也会亮起,如图21所示为智能窗帘总体方案。
图21 智能窗帘总体方案
STM32F103C8T6最小系统板
STM32F103C8T6是一款基于ARM CortexM 内核STM32系列的32位的微控制器,程序存储器容量是64KB,需要电压2V~3.6V,工作温度为40°C ~ 85°C。其中最小系统板还包括外围电路设计如按键复位电路E²数据存储芯片以及OLED显示屏外接接口设计,如图22所示为MCU电路设计。
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