自动光控窗帘的研究

信息与电脑2016年第9期China Computer&Communication人工智能与识别技术自动光控窗帘的研究郭慧芳（江西省冶金职业技术学院，江西 新余 338000）摘　要：自动光控窗帘由光强采集、ADC数据转换、单片机控制、步进电机组成，以单片机STC89C52为核心。可自动调节室内光强，当室内光强在设定范围以外时，单片机就会控制步进电机转动，步进电机就会带动窗帘转动，让窗帘打开或关闭一部分，进而使室内的光强达到设定值。以单片机制作的自动光控窗帘具有性能好、成本便宜、操作方便等特点。关键词：自动光控窗帘；单片机；光敏电阻中图分类号：TP273  文献标识码：A  文章编号：1003-9767（2016）09-111-02１　概述1.1 选题目的和研究意义在现在这个高科技时代，生活有越来越多的各种小的技术创造，有了它们就会让人们的生活更加方便，以前很多需图１　系统设计图要自己动手做的麻烦事现在都可以由机械设备解决。今天就2.2 光敏电阻的原理及应用又有一个这样的设计——自动光控窗帘，它可以根据室内光光敏电阻采用半导体材料制作，原理是利用内光电效应的强度，自动调节窗帘该打开多宽的程度，也就可以将室内工作的光电元件。在光线的作用下其阻值往往会变小，这种的光的强度控制到一个合适的范围。该产品设计简单，操作现象被称为光导效应。若在光敏电阻两端的金属电极之间加方便，成本低。上电压，构成闭合回路便有电流通过，受到适当波长的光线1.2 国内外研究现状照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换窗帘最基本的功能就是遮阳、挡尘和保护业主的个人隐功能。私等，但传统的窗帘必须手动去开关，不仅麻烦，而且要费2.3 STC89C52单片机功能特性很大的力气，特别是豪宅的大窗帘，又长又大又厚又重。所以，ALE/PROG——当访问外部程序存储器或数据存储器最近几年越来越多的人用遥控式电动窗帘取代老式窗帘。遥时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位控式电动窗帘广泛应用于别墅、高级公寓、酒店和智能大厦字节。一般情况下，ALE以时钟振荡频率的1/6输出固定等，只要轻轻按一下遥控器，窗帘就会自动开合，非常方便。的脉冲信号，因此，它可对外输出时钟或用于定时。EA/若给窗帘装上智能控制系统，还可以让窗帘实现定时开关、VPP——外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器场景控制等，非常智能化。EA端必须保持低电平。磁驱直线电动窗帘即电动窗帘技术革新的成果，其采用2.4 28BYJ-48步进电机的介绍直线电机，例如银行自动感应门、邮政的分拣系统、机场的步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。物流线、离子加速器等，现将直线电机应用于窗帘上面，即步进电机28BYJ48型为四相八拍电机，电压为DC5V-成为了磁驱直线电动窗帘机。它利用电磁驱动电机，带动窗DC12V。当给步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，帘做往返运动，从而实现窗帘的自动开合。因窗帘运行中电它会连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一机与轨道无接触，也就降低了机械故障的概率，减少了噪音，相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定从而确保运行的可靠性。的角度。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。由于单片机接口输出的信号电压不够大，不能驱动步２　系统总方案进电机转动，所以，需要通过ULN2003芯片放大再连接到2.1 系统设计相应的电机接口。系统设计框图如图1所示。３　自动启闭窗帘控制电路解析3.1 电源电路图图2为5V直流稳压电源电路图，首先利用变压器将作者简介：郭慧芳（1978-），女，江西萍乡人，本科，讲师。研究方向：自动控制。—　　　１１１　　　—人工智能与识别技术信息与电脑China Computer&Communication2016年第9期220V的交流电降压为12V的直流电，然后通过桥式整流电路将交流电转化为脉动的直流成分，再通过电容电路进行滤波，然后利用78L05稳压芯片稳压，产生5V的直流电压。在整个设计中，5V的直流电压源将为单片机、ADC0804、步进电机提供电压。图２　电源电路图3.2 ADC0804电路图图４　程序步骤图图3为模数转换部分的电路图，VIN+、VIN-作为模拟信号的输入部分，DB0-DB7作为数字信号的输出部分与单片５　系统性能机的P1口相连，分别用单片机的P3^0、P3^6、P3^7来控制ADC的CS、RD、WR，然后将ADC的INTR端与单片机的本设计能够很好地模拟因室内光强的变化而使电机带动INT0口相连，用中断的形式进行数据操作。窗帘移动的过程。且光强采集部分对光强的变化比较灵敏。本设计存在以下问题：（1）模拟窗帘的摩擦比较大，电机带动模拟窗帘转动时窗帘移动得不是很灵活；（2）光强采集电路的分辨率不是很大，又因为窗帘移动得不是很灵活，所以，靠窗帘自动调整光强的结果不是很理想。６　结　语在这个高科技时代，很多事人们都倾向于由机械设备解决，在此背景下，本文对自动光控窗帘进行了研究，其具有性能好、成本便宜、操作方便等特点，以期使人们的生活更加便捷。当然，该设计还有一些缺陷，会在未来进一步改进。参考文献[1]苏文平,任文颖,何希才.电子技术实践与制作教程图３　ＡＤＣ０８０４电路图[M].北京:国防工业出版社,2007.４　程序设计[2]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版KEIL是美国开发的一个51单片机开发软件平台，KEIL社,2001.[3]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京:高等不仅支持C语言还支持汇编语言，本设计就是使用KEIL C51进行编程。教育出版社,2005.[4]三宅和司.电子元器件的选择与应用[M].北京:科学用中断的方式设计程序，程序步骤如图4所示。出版社,2006.—　　　１１２　　　—