智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文+文獻綜述+開題報告】

智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文+文獻綜述+開題報告】

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(2011屆)畢業(yè)設(shè)計(論文)題目: 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計姓  名:              專  業(yè):  電子信息工程   班  級:     學(xué)號:指導(dǎo)教師:        導(dǎo)師職稱:                年 月 日III 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計摘要隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我們的生活變得越來越智能化。由此,智能家居應(yīng)運而生。智能家居可以使你和家里的所有設(shè)備和用具能夠互相溝通。無論你通過語音或者電腦遠程遙控,都可以控制家里的所有設(shè)備和用具。大多數(shù)應(yīng)用程序涉及到照明,家庭安全,家庭影院和娛樂,還有溫度調(diào)節(jié)。安全在智能家庭應(yīng)用中一直是一個重要問題。傳統(tǒng)的安全系統(tǒng)能保護房主和他們的財產(chǎn)安全,防止入侵者。但是,一個智能家居安防系統(tǒng),提供更多的好處。這次系統(tǒng)的設(shè)計題目是智能遙控窗簾控制系統(tǒng),它可以使用手動或自動來控制窗及窗簾的開度。此次設(shè)計利用無線遙控來實現(xiàn)窗的開關(guān)以及窗簾的開度的大小及利用液晶顯示來實現(xiàn)開度大小的顯示。也可利用有效的光敏元件,依據(jù)不同的環(huán)境亮度來實現(xiàn)窗簾的各種開度。另外還可以增加溫度﹑風(fēng)力﹑光照、位置等傳感器,來自動實現(xiàn)窗的閉合。關(guān)鍵詞:智能家居,無線遙控,直流電機,傳感器43 DesignofIntelligentRemoteControlWindowCurtainSystemAbstractWitheconomicdevelopment,ourlivesbecomemoreandmoreintelligent.Asaresult,smarthomecameintobeing.Smarthomesconnectallthedevicesandappliancesinyourhomesotheycancommunicatewitheachotherandwithyou.Anythinginyourhomethatuseselectricitycanbeputonthehomenetworkandatyourcommand.Whetheryougivethatcommandbyvoice,remotecontrolorcomputer,thehomereacts.Mostapplicationsrelatetolighting,homesecurity,hometheaterandentertainmentandthermostatregulation.Securityhasbeenanimportantissueinthesmarthomeapplications.Conventionalsecuritysystemskeephomeowners,andtheirproperty,safefromintruders.Asmarthomesecuritysystem,however,offersmanymorebenefits.Onthefollowingchapters,wediscusssmarthome,smarthomesecurityandrelatedtoolsinsmarthomesecurity.Thesystemfortheautomaticcontrolwindow,accordingtovariousconditionscanbemanualorautomaticcontrolwindowandthecurtainsopening.Therealizationoftheuseofwirelessremotecontrolswitchandthecurtainsofthewindowopeningofthecontrolandtheachievementofopeningshow.Theuseofphotosensitivedevices,accordingtotheenvironmenttoachieveilluminationofthefouropeningcurtain.Inadditiontoincreasethetemperature﹑wind﹑location、rainsensor,automaticallyswitchthewindow.Keywords:smarthome,wirelessremotecontrol,DCmotor,Sensors43 目錄摘要IIIAbstractIII1緒論11.1設(shè)計的來源11.2設(shè)計的意義11.3智能窗簾國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀21.4課題研究的主要內(nèi)容32系統(tǒng)方案設(shè)計與總體設(shè)計62.1系統(tǒng)的方案設(shè)計62.2系統(tǒng)的總體設(shè)計63系統(tǒng)各個板塊的設(shè)計83.1無線發(fā)射與接收功能板塊83.2直流電機驅(qū)動板塊93.3無線遙控板塊123.4光傳感器板塊143.5風(fēng)力傳感器板塊173.6液晶顯示模塊183.7位置傳感器板塊194軟件設(shè)計214.1智能窗簾的主程序流程圖214.2系統(tǒng)主程序245.結(jié)論25參考文獻26致謝27附錄2843 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計1緒論1.1設(shè)計的來源隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展和人們的生活的改觀戶,辦公,生活的筑的變化也越來越多,這樣的建筑外表好看,采光良好。但是或?qū)挾瘸^4米的是比較困難后用手拉窗簾。現(xiàn)在,房地產(chǎn)開發(fā)商幾乎還沒有為用戶個問題,因此,比較高級的住宅反而給住戶帶來了不便。怎么樣才能更好的解決這類問題呢?就是要使用智能控制系統(tǒng)。透過遠程遙控來控制窗簾的開啟與關(guān)閉是最簡單的操作之一,可以實現(xiàn)遙控、電動、自動和智能等多樣的規(guī)格。但這樣的方式技術(shù)的含金量比較大,幾乎沒有廠家敢大批的生產(chǎn)。現(xiàn)在市面上類似制作智能窗簾的廠家也就幾家,他們簡單的利用遙控器來遠程操作窗簾打開和關(guān)閉窗簾,更方便使用,像廣州創(chuàng)明,北京龍華,福建的飛鴻牌等知名品牌,還有某些國外著名品牌的產(chǎn)品。智能窗簾具有自動控制的功能,使窗簾在天黑時能自動關(guān)閉,天亮?xí)r能自動打開,,使用起來更加的方便。但是我至今還沒有在國內(nèi)的市場上看見到相關(guān)的產(chǎn)品。智能窗簾使用簡單同時具有遙控、手動和自動功能,可以隨時滿足各位用戶在各種易變情況下的使用要求,是當(dāng)代一種比較先進的窗簾自動控制裝置。智能窗簾手動和遠程控制和自動化功能,以滿足用戶在任何情況下要求,是一種較為先進的窗簾控制裝置。1.2設(shè)計的意義智能家居顯然有能力讓生活更輕松,更方便。家庭網(wǎng)絡(luò)還可以提供安心。無論你是在工作還是在度假,智能家居將提醒您這是怎么回事,和安全系統(tǒng)可以建立在緊急情況下提供了巨額的幫助。例如,居民不但能與火災(zāi)報警通知喚醒,智能家居也將開門,撥打消防部門和輕安全的路徑。智能家居還提供一些節(jié)省能源效率。因為如Z-Wave和ZigBee系統(tǒng)的功能放在一個較低水平的一些設(shè)備,它們可以進入“睡眠”和醒來時給出的命令。電費快落山的時候燈光會自動關(guān)閉,當(dāng)一個人離開房間,房間可以加熱或冷卻的基礎(chǔ)上誰的存在在任何特定的時刻。一個聰明伶俐的房主吹噓她的取暖費約onethird比同樣大小的普通家少。有些設(shè)備可以跟蹤多少能量每個設(shè)備正在使用和命令它使用較少。智能家居技術(shù)有望為獨居老人的人獲得巨大的利益。智能家居可以通知駐地時,老人什么時候吃藥,就醫(yī)提醒。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計如果老人有點健忘,智能家居將執(zhí)行諸如切斷水,然后一個浴缸溢出或關(guān)閉烤箱。它還允許成年子女誰可能居住在其他地方參與照顧父母的衰老。自動化系統(tǒng)將提供類似的好處與殘疾或范圍有限的運動的。傳統(tǒng)的安全系統(tǒng)能保護房主和他們的財產(chǎn)安全,防止入侵者。但是,一個智能家居安防系統(tǒng),提供更多的好處。他通知房主的任何問題,讓他們進行調(diào)查。人工智能程序跟蹤的房主的習(xí)慣,和其他重要信息,并在必要時通知急救人員。智能家居安全系統(tǒng)提供了比典型的火災(zāi)報警保護。這個系統(tǒng)檢查一氧化碳類型以及火災(zāi)的跡象觀察和監(jiān)視家的所有領(lǐng)域。在發(fā)生火災(zāi)時,智能家居安防系統(tǒng)可以提醒房主和通知緊急服務(wù)。人工智能程序甚至能夠查明火災(zāi)位置,這些信息提供給消防部門的人員,因為他們作出回應(yīng)。所以,家居的智能化給人們的生活帶來了很大的方便。1.3智能窗簾國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀智能家居的發(fā)展永無止境,智能家居整個系統(tǒng)的完善性也永無止境,所以,未來派思想家智能家居系統(tǒng)目前所包括的6大智能家居控制功能,也只是暫時的,今年下半年肯能會全面融入視頻監(jiān)控、VOIP電話、可視對講等更多智能家居的子系統(tǒng),同時融入可視對講功能,主要是認(rèn)為智能家居跟小區(qū)智能化、樓宇智能化融為一體這已經(jīng)是未來的必然趨勢,所以,未來派會有更多的驚喜帶給我們的銷售商與用戶,真正讓消費者,能夠?qū)崿F(xiàn)用一個遙控器,按一個場景鍵,就能實現(xiàn)所有智能家居子系統(tǒng)的聯(lián)動,全面掌控整個智能家居子系統(tǒng),讓您享受便捷、自由、輕松、安全的智能生活。而目前國內(nèi)主流的生產(chǎn)商生產(chǎn)的智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品,全都只能實現(xiàn)單一功能產(chǎn)品,例如:實現(xiàn)一個最簡單的離家場景,就需要客戶隨身帶兩個遙控器來實現(xiàn)“離家或回家”場景,先用控制燈光、電器、窗簾門的遙控器按一下“離家或回家”鍵,實現(xiàn)燈光、電器、窗簾門等的全關(guān),再用安防的遙控器,實現(xiàn)“總布防或總撤防”的功能,而采用未來派智能家居系統(tǒng),可以通過玄關(guān)的普通智能開關(guān)的兩個右按鈕或射頻遙控器實現(xiàn)“回家或離家”的一鍵場景,所有燈光、電器、窗簾門、背景音樂及視頻共享、安防報警等功能全都可以聯(lián)動,這主要是因為未來派的各個智能家居子系統(tǒng)全部采用統(tǒng)一的CANBUS總線協(xié)議,而許多其他產(chǎn)品,都只是通過系統(tǒng)集成的方式來實現(xiàn),這樣不是從協(xié)議本身來做到真正的一體化控制。整體智能家居設(shè)計理念,這必須是未來智能家居的發(fā)展趨勢,智能家居與小區(qū)智能化、樓宇智能化全面融合,這已經(jīng)成為未來智能發(fā)展的方向標(biāo);未來的智能家居,從廣泛角度來說,就是整個城市、整個國家、整個人類的智能化,這是長期的發(fā)展方向。而作為智能家居之一的窗簾機以其特殊的功能得到了許多人們的青睞。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計遙控電動窗簾在最近幾年被廣泛應(yīng)用于高級智能公寓和私人別墅。隨著高科技的進步,近年又出現(xiàn)了直線電機新技術(shù),直線電機技術(shù)作為一項高新技術(shù)自問世以來,就受到社會各界廣泛關(guān)注。并以它自身的技術(shù)特點迅速改變?nèi)藗儗鹘y(tǒng)事物的看法。電動窗簾的技術(shù)革新——磁驅(qū)直線電動窗簾機。直線電機與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式電機相比在很多領(lǐng)域顯示了無可比擬的優(yōu)勢。如機場的物流線、自動感應(yīng)門、郵政分揀系統(tǒng)、上海的磁懸浮列車、計算機磁盤定位系統(tǒng)、離子加速器等,而將它應(yīng)用在電動簾機方面則使該行業(yè)進入了一個新階段——磁驅(qū)直線電動窗簾機,簡直就是電動窗簾行業(yè)的新革命。磁驅(qū)直線電動窗簾機直接利用磁驅(qū)動的力量驅(qū)動電機進行往返動作,帶動窗簾作來回往返運動實現(xiàn)窗簾的開合。運行中電機與軌道運行無接觸,減少了機械故障,降低了噪音,確保了運行的可靠性,從而改變了人們對于傳統(tǒng)電動窗簾機易發(fā)生故障,易脫位、不安全,不可靠、使用壽命短的認(rèn)識。磁驅(qū)直線電動窗簾機與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式電機產(chǎn)品的區(qū)別在于它舍棄了大量復(fù)雜的機械傳動機構(gòu)(不用滑輪及鋼絲繩組件及相應(yīng)的定位裝置),減少了大量易損部件。使之設(shè)計更緊湊、結(jié)構(gòu)更合理、外觀更精美、可靠性更好、安全性更高、使用壽命更長(達到50000次以上)。磁驅(qū)電動窗簾機利用了磁?。?qū))原理制作的運行機構(gòu),所以在運行時電機無噪音、輕便、快捷;這是傳統(tǒng)產(chǎn)品所無法相比的,同時既可手控也可遙控,與手拉式窗簾機及傳統(tǒng)電動窗簾機的易掉線、易卡位、易損壞等相比較,它的優(yōu)勢是不言而喻的,今后必將成為當(dāng)今高檔住宅、賓館、智能大廈、多媒體中心、私家別墅等的首選自動化窗飾[1]。1.4課題研究的主要內(nèi)容1.4.180C51單片機80C51單片機屬于MCS-51系列單片機,由Intel公司開發(fā),其結(jié)構(gòu)是8048的延伸,改進了8048的缺點,增加了如乘(MUL)、除(DIV)、減(SUBB)、比較(PUSH)、16位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運算等指令,以及串行通信能力和5個中斷源。采用40引腳雙列直插式DIP(DualInLinePackage),內(nèi)有128個RAM單元及4K的ROM。80C51有兩個16位定時計數(shù)器,兩個外中斷,兩個定時計數(shù)中斷,及一個串行中斷,并有4個8位并行輸入口。80C51內(nèi)部有時鐘電路,但需要石英晶體和微調(diào)電容外接,本系統(tǒng)中采用12MHz的晶振頻率。由于80C51的系統(tǒng)性能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及時間精度的要求,而且產(chǎn)品產(chǎn)量豐富來源廣,應(yīng)用也很成熟,故采用來作為控制核心。???此外,8051可以工作在低功率模式下,兩個軟件選項可以是空閑和掉電模式。在空閑模式凍結(jié)和RAM定時器,串行接口和中斷系統(tǒng)的CPU,以維持其功能。掉電模式下,存儲RAM數(shù)據(jù),時鐘振蕩停止,停止在芯片等功能。8051已經(jīng)采用PDIP(40pin)和PLCC兩種封裝(44pin)。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計STC89C51可以代替AT89C51,功能更強,速度更快,壽命更長,價格更低。外型:40個引腳,雙列直插DIP-40。STC89C51可以完成ISP在線編程功能,而AT89C51則不能。將AT89C51中的程序直接燒錄到STC89C51中后,STC89C51就可以代替AT89C51直接工作(一般都不需要做任何改動即可正常工作)。STC推出的系列51單片機芯片是全面兼容其它51單片機的,而51單片機是主流大軍,每一個高等院校、普通學(xué)校、網(wǎng)站、業(yè)余單片機培訓(xùn)都是以51單片機為入門教材的。STC89C51內(nèi)部有EEPROM,可以在程序中修改,斷電不丟失。還增加了兩級中斷優(yōu)先級,等等[5]。1.4.2永磁直流電動機利用永磁體建立勵磁磁場的直流電動機。這種電動機因沒有另設(shè)的勵磁系統(tǒng),因而體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡單且效率高。絕大多數(shù)微型直流電動機都是永磁的。永磁直流電動機起動和運行特性與他勵、并勵直流電動機基本相同。在結(jié)構(gòu)上除定子部分沒有勵磁繞組外,其電樞、電刷、換向器等零部件均與電流勵磁式直流電機相同。  由于鋁鎳鈷的矯頑力較小,需要較長的永磁體有效長度(圖中l(wèi)m)以產(chǎn)生足夠的磁通勢,所以常采用圓筒式結(jié)構(gòu)(圖a)。為了避免電樞反應(yīng)磁場(見電機)對永磁體的影響,在永磁電機中可加軟鐵極靴(圖b)。在電機帶負載時,這種結(jié)構(gòu)可以使電樞電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁通只通過極靴而不進入永磁體,保證了工作磁通的恒定,提高了永磁體的利用率,也有利于換向。極靴和永磁體應(yīng)貼合緊密,工藝上要求較高?! 〔捎描F氧體勵磁時,可采用瓦塊式結(jié)構(gòu)、瓦塊帶極靴式結(jié)構(gòu)和圓筒式結(jié)構(gòu)。前者適用各向異性材料,磁鋼利用率高,結(jié)構(gòu)簡單,便于批量生產(chǎn),但氣隙磁通密度低。瓦塊帶極靴式結(jié)構(gòu)可提高氣隙磁通密度,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。圓筒式結(jié)構(gòu)簡單,便于生產(chǎn),但材料利用率低,不利于換向。采用稀土永磁體勵磁時,其磁路結(jié)構(gòu)與瓦塊式相似。但因它的矯頑力更大,磁極的徑向尺寸可進一步縮小。第一,永磁直流電動機的一般原則選擇:(1)應(yīng)是高效率,低成本,低溫度鐵氧體永磁直流電動機類型的首選。只有在性能關(guān)鍵的,體積小,環(huán)境溫度較高時,考慮到鋁鎳鈷稀土永磁直流電動機或永磁直流電動機的選擇。(2)合理選擇電機功率的最大功率電機的輸出是有限的,如果電機功率選擇過小,負載超過電機的額定輸出功率就會發(fā)生電動機過載,過載發(fā)生時,電機發(fā)熱,振動,速度下降,異響的現(xiàn)象,嚴(yán)重超載,它會燒毀電機。功率過大,會造成經(jīng)濟上的浪費。因此,合理選擇電機功率是非常重要的。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計(3)規(guī)范的選擇往往是規(guī)格的產(chǎn)品少更難使用產(chǎn)品的實際生產(chǎn)。在產(chǎn)品規(guī)格的選擇可以考慮:在電源電壓可調(diào)的場合,根據(jù)實際需要選擇轉(zhuǎn)矩,速度等級和產(chǎn)品接近相應(yīng)規(guī)格,通過改變電壓得到所需的速度;固定在電源電壓的場合,如果沒有適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可供選擇,你可以按選擇的電壓之間的適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩和速度的產(chǎn)品,可作適當(dāng)調(diào)整規(guī)格。第二,永磁直流電動機在應(yīng)用時應(yīng)注意:(1)如果未指定產(chǎn)品,在正常情況下(如鋁鎳鈷或鐵氧體永磁直流電動機永磁直流電動機)永磁直流電動機不允許額定電壓反接制動運行,否則會造成永久性的退磁,作為運行此必要的方式,增加限流電阻來限制電流過大。(2)電機是好還是壞按照以下初步步驟來檢查:首先檢查電機的外觀:應(yīng)無劃痕,碰傷及涂層關(guān)閉;并轉(zhuǎn)動軸應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活,無明顯卡死現(xiàn)象。檢查電機接線是否牢固,電源運行。電動機在旋轉(zhuǎn)的過程中不應(yīng)該有任何摩擦,最突出的是軸承摩擦。軸承磨損后會發(fā)出異常聲音,溫度的局部過熱現(xiàn)象。(3)常更換,電源周圍的木炭清理灰塵,用酒精,汽油清洗換向器,,我們要注意先進行無負荷運行。(4)注意電動機過大電流,溫度變化及拆裝由永磁退磁造成的開路,特別是鋁鎳鈷永磁電機,可移動的永磁磁短路時保護電路,否則退磁后被另一個磁化。1.4.3液晶顯示這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器,根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個字、2行16個字、2行20個字等1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口,其中:第1腳:VSS為地電源,第2腳:VDD接5V正電源第3腳:V0是液晶顯示器的對比度調(diào)整,然后對比是最薄弱的力量,地面電力最高的對比度,對比度過高會產(chǎn)生“鬼影”,當(dāng)一個10K的電位器來調(diào)整對比度。引腳4:為寄存器選擇遙感,數(shù)據(jù)選擇寄存器的高,低,選擇指令寄存器。引腳5:RW是讀寫信號,當(dāng)高讀,低寫。當(dāng)RS和RW可寫在一起的低層次的命令或顯示的地址,當(dāng)RS是高,低RW可以讀忙信號,當(dāng)RS是低的高刻錄可以寫入數(shù)據(jù)第6腳:E端為使能端,當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。第7~14腳:D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15~16腳:空腳。字符液晶模塊1602是發(fā)生在存儲器(CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的圖形點陣字符,這些字符有:日文,常見的符號,字母,阿拉伯?dāng)?shù)字等,每一個字符都有一個固定的代碼。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計2系統(tǒng)方案設(shè)計與總體設(shè)計2.1系統(tǒng)的方案設(shè)計以51單片機為中心,通過鍵盤輸入,無線收發(fā)來控制單片機實現(xiàn)窗簾的各種功能,通過液晶顯示可以看到窗簾的開度。單片機鍵盤液晶顯示無線收發(fā)圖2-1設(shè)備總體設(shè)計方案2.2系統(tǒng)的總體設(shè)計通過控制直流永磁電機的參數(shù),可實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),即窗簾的拉起或放下。它可以使用手動或自動來控制窗及窗簾的開度。此次設(shè)計利用無線遙控來實現(xiàn)窗的開關(guān)以及窗簾的開度的大小及利用液晶顯示來實現(xiàn)開度大小的顯示。也可利用有效的光敏元件,依據(jù)不同的環(huán)境亮度來實現(xiàn)窗簾的各種開度。另外還可以增加溫度﹑風(fēng)力﹑光照、位置等傳感器,來自動實現(xiàn)窗的閉合當(dāng)風(fēng)力達到一定參數(shù)時,窗會自動關(guān)閉,或當(dāng)雨量達到設(shè)定值時,窗也自動關(guān)閉。此外,該且此系統(tǒng)外加無線遙控裝置,可在一定范圍內(nèi)對窗及窗簾進行控制。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計無線收發(fā)位置傳感光傳感器窗簾電機窗戶控制單片機風(fēng)力傳感器圖2.2系統(tǒng)的總體設(shè)計43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計3系統(tǒng)各個板塊的設(shè)計3.1無線發(fā)射與接收功能板塊單芯片無線收發(fā)器nRF905的北歐挪威推出一款單晶片射頻發(fā)射芯片,工作電壓1.9至3.6V,32引腳QFN封裝(5mm×5mm)的,在433/868/915MHz3一的ISM通道的工作nRF905的前綴可以自動完成和CRC(循環(huán)冗余校驗),將片內(nèi)硬件自動曼徹斯特編碼/解碼,使用SPI接口與微控制器通信,配置非常方便,非常低的功耗,對發(fā)射機輸出功率為10dBm時,電流僅耗電11mA,電流時,在接收模式12.5毫安。nRF905單片無線收發(fā)器工作由一個完全集成的頻率調(diào)制器,一個帶解調(diào)器的接收器,一個功率放大器,一個晶體震蕩器和一個調(diào)節(jié)器組成。ShockBurst工作模式的特點是自動產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC,可以很容易通過SPI接口進行編程配置。PWR_UPTRX_CETX_EN工作模式0××關(guān)機模式10×空閑模式110射頻接收模式111射頻發(fā)送模式表3.1nRF905de工作模式nRF905在使用中,根據(jù)不同需要,它不是同一電路,在nRF905的電路板設(shè)計,你也可以使用環(huán)形天線,該天線在PCB布板,它可以降低系統(tǒng)的音量。nRF905的SPI接口,并通過微控制器進行數(shù)據(jù)傳輸,發(fā)送和接收ShockBurstTM模式無線數(shù)據(jù)傳輸,發(fā)送和接收可靠,使用方便,在工業(yè)控制,消費電子等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。nRF905有兩種節(jié)能模式和兩種工作模式。兩種工作模式分別是ShockBurstTM發(fā)送模式和ShockBurstTM接受模式,兩種節(jié)能模式分別是空閑模式和關(guān)機模式。nRF905的工作模式由PWR_UP、TX_EN和TRX_CE三個引腳決定。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計圖3.1nRF905電路圖3.2直流電機驅(qū)動板塊直流電機的驅(qū)動用的是L293D芯片,它是推拉4通道驅(qū)動帶二極管,600mA輸出電流每通道。2A峰值輸出電流每通道(不可重復(fù),估計將會損壞)。溫度過高保護。邏輯"0"輸入電壓為1.5V,可以免除1.5V以下的干擾。L293D內(nèi)置鉗位二極管。L293D是單塊集成電路,高電壓,高電流,四通道驅(qū)動,設(shè)計用來接受DTL或者TTL邏輯電平,驅(qū)動感性負載(比如繼電器,直流和步近馬達),和開關(guān)電源晶體管。簡單的使用是作為2個橋,一對通道連接起來有一個使能輸入。分離的輸入引腳提供某種邏輯,允許用低電壓操作,并且還包括內(nèi)置的鉗位二極管[9]。這個設(shè)備適用于高達5KHz的開關(guān)應(yīng)用。L293D是16引腳塑料封裝,中間的4個引腳是短路的(為了散熱)。用L293D控制直流電動機的程序,通過鍵盤上的按鍵來控制L293D,進而控制直流電動機正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),停轉(zhuǎn),全立波。?ORG?0000H?AJMPMAIN?ORG?30H?MAIN:??MOVP1,#00H??MOVSP,#5FH?啟動的時候電機是停轉(zhuǎn)狀態(tài)??LOOP:????ACALLKEY????;鍵盤檢測程序???????JNBF0,LNEXT?;F0是標(biāo)志量,F0=1代表有鍵盤按下。F0為用戶標(biāo)志位,由編程人員決定什么時候用,什么時候不用43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計???????ACALLKEYPROC;調(diào)用鍵盤處理?LNEXT:??MPLOOP鍵盤處理程序?KEYPROC:?MOV?A,B?JB??ACC.2,start2?JB??ACC.3,start3?JB??ACC.4,start4?JB??ACC.5,start5?JB??ACC.7,start7?RET?start2:??;前進??SETBP1.0??SETBP1.1??CLR?P1.2??RET?start3:??;啟動并反轉(zhuǎn)??SETB?P1.0??CLR??P1.1??SETB?P1.2??RET?start4:??CLR?P1.0??SETBP1.1??CLR?P1.2??RET?start5:??SETB?P1.0??CLR??P1.1??CLR??P1.2??RET?start7:43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計??CLR??P1.0??CLR??P1.1??CLR??P1.2??RETDELAY:????MOV????R7,#10D1:MOV????R6,#100???DJNZ???R6,$???DJNZ???R7,D1???RET?;開始檢測鍵盤是否有按下模塊?KEY:?CLRF0?;首先需要把檢測的端口置1,注意需要檢測哪個端口就將該端口置1,不要影響其它端口,呵呵?;我們這里要檢測2,3,4,5,7端口?ORL?P3,#10111100B?;對A中數(shù)據(jù)進行操作?MOV?A,P3?;現(xiàn)在要做的是對A不斷檢測,看是否有按鍵按下,就是檢測那幾個端口是否為低電平?;但是在檢測的過程中不能影響其它幾個端口,在實際應(yīng)用中其它幾個端口可能有其它的用途,這一點很重要?ORL?A,#01000011B?;這個時候進行取反,是0的就變成1了?CPL?A?;如果A為0就代表沒有鍵盤按下?JZ??K_RET?;鍵盤如果按下,則延時去抖動?CALLDELAY?MOV?A,P3?ORL?A,#01000011B?CPL?A?JZ??K_RET?MOV?B,A43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計;B作為通用寄存器來用.但是在執(zhí)行乘法和除法運算時,B就必須參與其中,用于存放運算的一個操作數(shù)和運算后的一個結(jié)果?SETBF0?K_RET:??????MOVA,P3??????ORLA,#01000011B??????CPLA??????JZ?K_RET1??;按鍵已經(jīng)釋放??????AJMPK_RET?K_RET1:CALLDELAY??????RET?END?圖3.2L293D與8051單片機連接電路3.3無線遙控板塊nRF905有兩種節(jié)能模式和兩種工作模式。兩種工作模式分別是ShockBurstTM發(fā)送模式和ShockBurstTM接受模式,兩種節(jié)能模式分別是空閑模式和關(guān)機模式。nRF905的工作模式由PWR_UP、TX_EN和TRX_CE三個引腳決定。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計.ShockBurstTM模式射頻數(shù)據(jù)包的高速信號在nRF905的芯片內(nèi)執(zhí)行,數(shù)據(jù)速率由微控制器的SPI接口,在低速的微控制器進行數(shù)據(jù)處理決定配置處理,但在nRF905的高速傳輸下,在很長一段時間免費的,這非常有利于節(jié)約能源的中間。由于nRF905的ShockBurstTM模式中工作,因此在低速微控制器一起使用可以是一個非常高頻率的數(shù)據(jù)傳輸速率。在ShockBurstTM接收模式,當(dāng)一個包含正確的地址和數(shù)據(jù)包收到兩個微控制器引腳,地址匹配(AM)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒(DR)的通知。在ShockBurstTM發(fā)送模式,nRF905的自動生成的頭和CRC校驗碼字,當(dāng)發(fā)送過程完成后,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳通知微處理器數(shù)據(jù)傳輸完成。從以上分析可以看出,nRF905的ShockBurstTM收發(fā)模式有利于在節(jié)省內(nèi)存和微控制器資源,同時也降低了編程時間。下面詳細分析特定的進程nRF905的發(fā)送和接收過程[7]。.發(fā)送流程nRF905的典型過程包括以下步驟發(fā)送:A.當(dāng)微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送,通過SPI接口與時序根據(jù)接收的地址,并發(fā)送要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過nRF905的,SPI接口,通訊協(xié)議和器件配置時確定的利率;B微控制器設(shè)置高TRX_CE和TX_EN,激發(fā)nRF905的ShockBurstTM發(fā)送模式;CnRF905的ShockBurstTM發(fā)送的;1升頻寄存器自動開啟;2數(shù)據(jù)包(頭和CRC與校驗碼字)3發(fā)送數(shù)據(jù)包;4當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成后,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳置高;四AUTO_RETRAN位置高,nRF905的被重發(fā),直到TRX_CE被置低;大腸桿菌被置低時,TRX_CE,nRF905的發(fā)送過程完成后,自動進入空閑模式。ShockBurstTM模式,以確保一旦這個過程開始發(fā)送數(shù)據(jù),而不管TRX_EN和TX_EN引腳是高還是低,發(fā)送過程將被處理。只有第一個完成數(shù)據(jù)包發(fā)送,nRF905的接受下一個數(shù)據(jù)包發(fā)送。.接受流程A當(dāng)TRX_CE高,TX_EN低,nRF905的進入ShockBurstTM接收模式;B650us后,nRF905的不斷監(jiān)測,等待接收數(shù)據(jù);CnRF905的檢測為載體同一頻段,載波檢測引腳被置高;D當(dāng)接收到一個匹配的地址,地址匹配引腳置高;E.當(dāng)一個正確的數(shù)據(jù)包被接收,nRF905的自動刪除前綴,地址和CRC校驗位,然后將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳微控制器高到樓低TRX_CE家,nRF905的待機模式;F克微控制器通過SPI端口,一到微控制器的數(shù)據(jù)一定比例;G.當(dāng)所有的數(shù)據(jù)已經(jīng)收到,準(zhǔn)備nRF905的引腳上的數(shù)據(jù)和地址匹配引腳為低電平;H,nRF905的ShockBurstTM接收可以進入這個時間模式,ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機模式。當(dāng)一個數(shù)據(jù)包被接收,TRX_CE或TX_EN引腳狀態(tài)發(fā)生改變,nRF905的立即改變其運營模式,數(shù)據(jù)包丟失。當(dāng)微處理器接收到信號后,地址匹配引腳,其知道nRF905的接收數(shù)據(jù)包,它可以決定是否繼續(xù)接收數(shù)據(jù)包nRF905的或進入另一個模式。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計3.4光傳感器板塊現(xiàn)代電測技術(shù)日趨成熟,由于具有精度高、便于微機相連實現(xiàn)自動實時處理等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在電氣量和非電氣量的測量中。然而電測法容易受到干擾,在交流測量時,頻率響應(yīng)不夠?qū)捈皩δ蛪?、絕緣方面有一定要求,在激光技術(shù)迅速發(fā)展的今天,已經(jīng)能夠解決上述的問題。磁光效應(yīng)傳感器就是利用激光技術(shù)發(fā)展而成的高性能傳感器。激光,是本世紀(jì)60年代初迅速發(fā)展起來的又一新技術(shù),它的出現(xiàn)標(biāo)志著人們掌握和利用光波進入了一個新的階段。由于以往普通光源單色度低,故很多重要的應(yīng)用受到限制,而激光的出現(xiàn),使無線電技術(shù)和光學(xué)技術(shù)突飛猛進、相互滲透、相互補充?,F(xiàn)在,利用激光已經(jīng)制成了許多傳感器,解決了許多以前不能解決的技術(shù)難題,使它適用于煤礦、石油、天然氣貯存等危險、易燃的場所。對磁光效應(yīng)傳感器的原理,主要用來實現(xiàn)光感應(yīng)功能的偏振態(tài)。當(dāng)偏振光通過媒體的一群,如果在外部磁場存在光束傳播方向,然后將光的偏振面旋轉(zhuǎn)一個角度,這是磁光效應(yīng)。也就是說,通過旋轉(zhuǎn)角度可在外部磁場測量。在具體的測試設(shè)備,偏轉(zhuǎn)角和輸出光強度成正比的激光二極管LD輸出光照射,光照強度可以被數(shù)字化,測量特定物理量。利用無線遙控實現(xiàn)窗的開關(guān)及窗簾的開度的控制及實現(xiàn)開度顯示(順序?qū)崿F(xiàn)窗簾的“全關(guān)-位置1-位置2-全開-位置2-位置1-全關(guān)”,每兩種開度操作之間間隔一定時間,存儲這個過程,可重復(fù)實現(xiàn)這個過程);利用光敏器件,根據(jù)不同的環(huán)境照度實現(xiàn)窗簾的四種開度,定位精度1%。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計圖3.4光傳感器與80C51單片機連接電路程序:light_in:lcalllightmovshuru,DATAADmovshang,#light0movxia,#light1lcallcomperejbgao,kai2jbhao,kai1movshuru,dataadmovshang,#light2movxia,#0lcallcomperejbgao,quankai0jbhao,quanguan343 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計sjmplightexitquanguan3:movdcount,#3lcallOrgin_csjmplightexitquankai0:movdcount,#0lcallOrgin_csjmplightexitkai2:movdcount,#2lcallOrgin_csjmplightexitkai1:movdcount,#1lcallOrgin_csjmplightexitlightexit:clrlightflagret;shangxia,shuru,;gao,di,haocompere:mova,shuruclrcsubba,shangjcxiabisetbgaoclrdiclrhaosjmptuixiabi:mova,shuruclrcsubba,xia43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計jnchaotuiclrhaoclrgaosetbdisjmptuihaotui:setbhaoclrgaoclrditui:retSETSTART:MOVTMOD,#21H;初始化串行口MOVTH1,#0FDHMOVTL1,#0FDHMOVSCON,#50HMOVPCON,#0SETBPSSETBTR1SETBEASETBESCLRRFFLAGCLRA;清單元MOVR0,#30HMOVR7,#48CLEARL:MOV@R0,AINCR0DJNZR7,CLEARLRET3.5風(fēng)力傳感器板塊通過風(fēng)力使風(fēng)車轉(zhuǎn)動,在風(fēng)車的前后安裝上紅外對發(fā)管,通過接收信號頻率的變化,分析風(fēng)力是否達到關(guān)窗的要求。當(dāng)達到關(guān)窗的要求時,向單片機發(fā)送個信號,然后單片機控制窗戶關(guān)閉。單位:m/s公式:m=L*countv=m/60count:次數(shù)L:周長0.016m43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計測試時間:60s表3.5風(fēng)速測試數(shù)據(jù)次數(shù)窗邊第一次1.83m/s第二次2.12m/s第三次2.54m/s第四次2.43m/s第五次1.92m/s0級:0.0m/s~0.2m/s1級:0.3m/s~1.5m/s2級:1.6m/s~3.3m/s3級:3.4m/s~5.4m/s4級:5.5m/s~7.9m/s根據(jù)測試數(shù)據(jù)顯示,風(fēng)速基本在1.8m/s~3m/s之間,定義為二級微風(fēng)。由于光耦元件的靈敏度的限制,規(guī)定當(dāng)風(fēng)速大于6m/s時,關(guān)窗。圖3.5風(fēng)力傳感器3.6液晶顯示模塊我們知道文本文件中每一個字符都是用一個字節(jié)的代碼記錄的。一個漢字是用兩個字節(jié)的代碼記錄。在PC上我們只要打開文本文件就能在屏幕上看到對應(yīng)的字符是因為在操作系統(tǒng)里和BIOS43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計里都固化有字符字模。什么是字模?就代表了是在點陣屏幕上點亮和熄滅的信息數(shù)據(jù)。例如“A”字的字模:??????????01110     ○■■■○??????????10001     ■○○○■??????????10001     ■○○○■??????????10001     ■○○○■??????????11111     ■■■■■??????????10001     ■○○○■??????????10001     ■○○○■上圖左邊的數(shù)據(jù)就是字模數(shù)據(jù),右邊就是將左邊數(shù)據(jù)用“○”代表0,用“■”代表1??闯鍪莻€“A”字了嗎?在文本文件中“A”字的代碼是41H,PC收到41H的代碼后就去字模文件中將代表A字的這一組數(shù)據(jù)送到顯卡去點亮屏幕上相應(yīng)的點,你就看到“A”這個字了。剛才我說了想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼41H就行了,可41H這一個字節(jié)的代碼如何才能讓LCD模塊在屏幕的陣點上顯示“A”字呢?同樣,在LCD模塊上也固化了字模存儲器,這就是CGROM和CGRAM。HD44780內(nèi)置了192個常用字符的字模,存于字符產(chǎn)生器CGROM(CharacterGeneratorROM)中,另外還有8個允許用戶自定義的字符產(chǎn)生RAM,稱為CGRAM(CharacterGeneratorRAM)。圖3.6液晶模塊與單片機80c51直接借口3.7位置傳感器板塊43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計位置傳感器用于測量機器人的傳感器本身的立場。位置傳感器可分為兩種類型,直線位移傳感器和角位移傳感器。線性位移傳感器,通常在直線位移定位裝置使用了一個簡單,精度高,可靠性高等特點工作原理;角度傳感器是可選的旋轉(zhuǎn)式電位器,可靠性高,成本低等優(yōu)點。角位移設(shè)備還可以使用光學(xué)編碼器,帶增量和絕對的形式。機器人控制系統(tǒng)中的一個增量編碼器已經(jīng)廣泛應(yīng)用。此次我們通過下落鐵塊產(chǎn)生的脈沖來控制窗簾的位置。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計4軟件設(shè)計4.1智能窗簾的主程序流程圖中斷初始化開始0號功能有效否3號功能有效否2號功能有效否1號功能有效否窗簾的示教顯示YN關(guān)閉窗戶NYYN打開窗戶4號功能有效否全關(guān)閉窗簾YNY5號功能有效否N窗簾位于位置1Y6號功能有效否窗簾位于位置2NY7號功能有效否全打開窗簾YNN8號功能有效否智能YN4.1.1智能窗簾的主程序流程圖43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計低功耗開始關(guān)閉所有中斷清內(nèi)存單元值初始化中斷低功耗喚醒是否檢測到雨水查詢雨水信息是否開窗Y開窗NYN是否檢測到風(fēng)查詢風(fēng)信息是否開窗是否檢測到光開窗YNYNY查詢光信息根據(jù)光強選擇窗簾位置N圖4.1.2智能自動控制程序智能窗簾機的智能自動控制程序流程圖如圖4.1.2所示,通過檢測雨水、風(fēng)的數(shù)據(jù),判斷是否關(guān)閉窗戶;檢測光照的強度信息判斷窗簾是的開度。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計低功耗開始喚醒鍵按下否計數(shù)清零發(fā)當(dāng)前窗狀態(tài)顯示當(dāng)前窗位置UP鍵按下否COUNT+1COUNT—1ENTERNYYY根據(jù)菜單內(nèi)容無線發(fā)射命令Y調(diào)用液晶顯示調(diào)用液晶顯示NNDOWN鍵按下否N圖4.1.3遙控流程圖當(dāng)想用遙控調(diào)整窗簾的位置的時候,可以按UP鍵或DOWN鍵控制窗簾上升或下降,程序的編寫流程如圖4.1.3所示。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計4.2系統(tǒng)主程序ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPINT0ORG000BH;LJMPTIME0ORG0013HLJMPINT1;org001BHRETIORG0023HLJMPRECIEVEORG0030HSTART:MOVSP,#STACKBUFLCALLSETSTARTmain:CLRRFFLAGmova,commandcjnea,#10,mainn1mainn1:jncmainrlarlaadda,commandadda,commandmovdptr,#tabcomjmp@a+dptrljmpmaintabcom:;不做動作lcallc0_keepljmpmain;窗簾示教lcallc1_DEMONSTRATEljmpmain;關(guān)窗戶lcallc2_w_closeljmpmain;開窗戶lcallc3_w_openwljmpmain;全關(guān)窗簾lcallc4_c_close43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計ljmpmain;窗簾1lcallc5_c_open1ljmpmain;窗簾2lcallc6_c_open2ljmpmain;全開窗簾lcallc7_c_openljmpmain;智能lcallc8_INTELLIGENTljmpmain5.結(jié)論時間飛逝,大學(xué)4年就這么過去了,回想自己學(xué)到的一切都令我感慨萬千。通過畢業(yè)設(shè)計,我對“春蠶到死絲方作出,蠟炬成灰淚始干”,有更深的了解,似乎每次在回顧過去,總是感嘆一些時間的流逝。現(xiàn)在我也做這樣的事:怎么,我的大學(xué)生活結(jié)束這么快?似乎是感覺到到最近才去上學(xué),現(xiàn)在我在電腦前坐著回想從到學(xué)校到想在,我做完設(shè)計,在寫我的畢業(yè)經(jīng)驗的總結(jié)。但是,這只是幾個月的時間,給我留下的回憶充滿無窮的。在做設(shè)計期間,自己畫圖,自己找資料,自己研究電路,很多工作都要自己完成。每一張圖的成功出現(xiàn),我都覺得自己比以前更自信了,更認(rèn)為自己可以做的很好。資料自己在網(wǎng)上,圖書館尋找,感覺這段時間學(xué)到的東西比任何時候都多、都難以忘記。研究每個電路、每個電子器件、每個芯片,每天都能學(xué)到新東西,每天都是那么的快樂和自信,別人認(rèn)為做別業(yè)設(shè)計是個負擔(dān),我認(rèn)為是一種享受,是一次成長。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計參考文獻[1]馮旭升淺談智能窗簾機及其應(yīng)用[J].甘肅:中國住宅設(shè)施,2004.[2]胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1996.[3]何立民.單片機應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1996.[4]馮旭升.奧蘭AL—CK01智能窗簾機[J].住宅科技,2003,(11)[5]郭光立.光控自動窗簾[J].家庭電子,1999:55~56[6]陳莉,王宇,張微微.自動啟閉窗簾控制器的設(shè)計[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2007[7]瞿貴榮.電動窗簾紅外遙控電路[J].家庭電子,2005[8]廖威.基于單片機的窗簾升降器模擬裝置的設(shè)計和實現(xiàn)[J].科技信息(科學(xué)教研),2007[9]郭成林.AT89系列單片機與PC機之間的串行通信接口設(shè)計[J].山西電子技術(shù),2008[10]郭光立.電動窗簾控制器[J].家庭電子,1999[11]馬向國,劉同娟.基于PIC單片機的無線射頻遙控窗簾器[J].電子產(chǎn)品世界,2005[12]陳大林,任祖平.基于單片機的步進電機控制器設(shè)計[J].伺服控制,2008[13]廖桂華,王宜懷.單片機指令系統(tǒng)仿真研究與實現(xiàn)[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2008[14]ShahbazZahrReyhaniandMehreganMahdavi"UserAuthenticationUsingNeuralNetworkinSmartHomeNetworks",InternationalJournalofSmartHome,Vol.1,No.2,July,2007[15]SusanaAlcaldeBagüés,AndreasZeidler,FernandezValdivielso,IgnacioR.Matias,"Sentry@Home-LeveragingtheSmartHomeforPrivacyinPervasiveComputing",InternationalJournalofSmartHome,Vol.1,No.2,July,2007[16]DhinaharanNagamalai,CynthiaDhinakaranandJaeKwangLee,"NovelMechanismtoDefendDDoSAttacksCausedbySpam",InternationalJournalofSmartHome,Vol.1,No.2,July,200743 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計附錄附錄圖1電路圖圖紙A附錄圖2電路圖圖紙B43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計附錄圖3電路圖圖紙C附錄圖4電路圖圖紙D43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述題目:     智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計                    專業(yè):電子信息工程1前言部分隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高,特別是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展,生活現(xiàn)代化得以實現(xiàn),居住環(huán)境向舒適化、安全化發(fā)展。家居智能化在這種形勢下應(yīng)運而生。智能家居在我國的發(fā)展雖然只有短短不到十年的時間,但在國內(nèi)智能家居的技術(shù)發(fā)展確是神速的,很多智能家居廠家從最早的引進國外技術(shù),做國外的OEM產(chǎn)品,到現(xiàn)在自己研發(fā)生產(chǎn)符合我們自己國情的智能家居產(chǎn)品,這不得不說是一個很大的進步,基于目前國內(nèi)外智能家居行業(yè)的發(fā)展情況,智能家居在未來的發(fā)展領(lǐng)域里,產(chǎn)品、技術(shù)上會有哪些新的突破呢。2主題部分2.1智能家居的由來與在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀自從人類誕生以來,建筑活動就從未停止過。為了改善賴以生存的環(huán)境,人們不遺余力地與自然界頑強地斗爭。人們的追求從最初遮風(fēng)避雨的洞穴、草棚,到今天追求安全、舒適、美觀的磚瓦房、高樓大廈,已是天壤之別。家居,已不限于居住的“窩”,辦公室亦成為第二個“家”。人們對生活、學(xué)習(xí)、工作在其中的建筑環(huán)境的物質(zhì)文明追求達到了空前的程度。舒適宜人、安全美觀、靈活多變、現(xiàn)代化的辦公與通信手段,真正做到“足不出戶,可知國內(nèi)外政治、經(jīng)濟、科技與文化領(lǐng)域的最新信息;手不提筆,便可利用上述情報,完成交流、科研、設(shè)計、甚至重大的國際商貿(mào)交易”,是人們孜孜追求的目標(biāo)。智能家居控制系統(tǒng)是從上世紀(jì)80年代興起于歐美和日本,并在90年代末進入國內(nèi),經(jīng)過十余年的孕育與發(fā)展,特別是伴隨住宅產(chǎn)業(yè)的進步,小區(qū)智能化系統(tǒng)在中國已經(jīng)顯現(xiàn)出風(fēng)雨欲來的征候。近幾年以來,伴隨著房地產(chǎn)業(yè)的火爆,給國內(nèi)智能領(lǐng)域帶來了發(fā)展的機遇。眾所周知,中國人口眾多,城市住宅建設(shè)也多選擇密集型的住宅小區(qū)方式,因此很多房地產(chǎn)商會站在整個小區(qū)的角度來看智能化,也就出現(xiàn)了目前一統(tǒng)天下、無所不包的“智能小區(qū)”的模式。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計“智能小區(qū)”是一個多功能的系統(tǒng),每個功能子系統(tǒng)都可以單獨使用。諸多功能子系統(tǒng)還要具有協(xié)同配合的能力。這些系統(tǒng)包括:小區(qū)對講系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、小區(qū)周界防范系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、停車場系統(tǒng)、自動抄表系統(tǒng)等等。所有的這些系統(tǒng)很大的一部分是為整個小區(qū)的公共部分提供服務(wù)的。而實際生活當(dāng)中,小區(qū)住戶內(nèi)部能夠使用到的智能化系統(tǒng)只占很小一部分。這時,專門針對家庭智能化的系統(tǒng)應(yīng)運而生,這就是“智能家居”。2.2智能家居的發(fā)展趨勢智能家居的行業(yè)最近幾年得到了比較快速發(fā)展,這是行業(yè)發(fā)展必然的趨勢,在這十年里面,我們也看到產(chǎn)品與技術(shù)的進步,所以,要談未來的產(chǎn)品與技術(shù),那自然會有更大的進步。2.2.1具體講,從產(chǎn)品發(fā)展趨勢的角度來講,會有幾個方向的發(fā)展趨勢:a、不同細分市場的智能家居產(chǎn)品出現(xiàn),這將成為未來幾年智能家居行業(yè)發(fā)展的一個重要特點,因為目前的智能家居產(chǎn)品,主要停留在家居的智能化應(yīng)用,事實上,作為智能家居產(chǎn)品從廣義角度來說,可以有更多的應(yīng)用,像特別重要的,像商業(yè)場所的智能化(例如:酒店、會所、餐廳等商業(yè)場所的智能化控制功能),辦公場所的智能化(例如:辦公場所,會議室、電教室等辦公、教學(xué)等工作空間的智能化等)。目前,國內(nèi)智能家居市場內(nèi)的這一種市場細分化產(chǎn)品還是特別多,細分不是特別明確,很明確的根據(jù)不同細分市場專業(yè)設(shè)計的細分化智能家居產(chǎn)品還是相對比較少,所以,未來智能家居產(chǎn)品會更有很多的廠家參與不同細分市場的競爭,而不只是住宅領(lǐng)域方面。?b、整體智能家居系統(tǒng)功能將是未來的必然趨勢,所謂整體智能家居系統(tǒng),就是實現(xiàn)更多智能家居子功能采用統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),實用統(tǒng)一的控制、管理、聯(lián)動,而從實用意義的角度來說,就是只用一個遙控器,或者用電腦就能統(tǒng)一控制任何一個智能家居子功能,并能實現(xiàn)各子功能之間的相互功能聯(lián)動、互動,而不是像現(xiàn)在的智能家居系統(tǒng)方案,都是采用系統(tǒng)集成的方式。系統(tǒng)集成商需要集成很多智能家居生產(chǎn)商的智能家居子功能產(chǎn)品,例如:一個用戶要實現(xiàn)最基本的綜合布線、以及燈光、電器、窗簾、安防監(jiān)控,背景音樂及視頻共享等功能,要分別集成燈光、電器、窗簾控制的生產(chǎn)廠商、背景音樂及視頻共享生產(chǎn)廠家、安防的生產(chǎn)廠家,弱電綜合布線的生產(chǎn)廠家的相關(guān)產(chǎn)品,但問題的關(guān)鍵是每一家生產(chǎn)廠家之間的技術(shù)與協(xié)議不一樣,這樣,遇到一個最現(xiàn)實的問題,就是:用戶需要配置多個遙控器,才能實現(xiàn)對整個智能家居系統(tǒng)的自由控制,而事實需要配置太多的遙控器,自由就也受到限制,所以,未來真正趨勢性的智能家居系統(tǒng),肯定是只用一個遙控器,就能實現(xiàn)對整個智能家居系統(tǒng)的智能控制,目前瑞訊智能家居系統(tǒng),正是按照這一種趨勢設(shè)計的,我們在下半年會更多融入小區(qū)智能化的產(chǎn)品,包括:可視對講、監(jiān)控等更多智能家居子功能。c、43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計家庭智能化、小區(qū)智能化、城市智能化,這三者之間將會融成一個真正廣義的智能控制網(wǎng)絡(luò),所以,未來的智能家居產(chǎn)品,是否能跟小區(qū)的智能化,城市智能化的控制有一個很好的通信,這將成為未來智能家居的一個前程。而現(xiàn)在的智能家居產(chǎn)品,都是獨立的,封閉式,不能跟小區(qū)及外界有更多的通信與互動。2.2.2另一方面,若從技術(shù)發(fā)展的角度來講,會有以下幾個發(fā)展趨勢:a、可視化圖形等更多個性化與人性化的人機交流介面將會得到大力發(fā)展,因為智能家居最重要的一個意義就在于傻瓜化,通過智能設(shè)備的邏輯判斷與人工智能的功能,真正讓人享受輕松、自由、安全的智能生活,簡單地說,智能化家居的發(fā)展方向就是要成為人類最好的管家,幫我們管理好我們的生活,而我們無需太多的操心,一切都已經(jīng)安排得非常合理,而我們要做的更多的享受生活。所以,像觸摸式、聲控式、感應(yīng)式等更多人性化的技術(shù)將會被廣泛應(yīng)用。b、布線技術(shù)與無線技術(shù)將得到更好的融合,布線技術(shù)是智能家居的基礎(chǔ),就是高樓大廈的地基,沒有地基的樓肯定沒法靠得太結(jié)實、太高,所以,只有可靠的布線技術(shù),才能有更多突破的機會;而無線技術(shù)將帶給我們更多自由與放松的空間,另外,雙向、可靠的無線技術(shù)將會成為未來無線技術(shù)的主流,像Zigbee,2.4G等無線技術(shù)。2.3專家對智能家居發(fā)展趨勢的評述智能家居行業(yè)在近兩年得到了較快的發(fā)展,越來越多的智能住宅、智能小區(qū)應(yīng)運而生,智能家居得到了眾多開發(fā)商和消費者的青睞,而在2010年智能家居行業(yè)將有哪些發(fā)展趨勢值得關(guān)注的呢?專家們?yōu)樽x者做了如下分析:關(guān)注點一:節(jié)能與智能將引領(lǐng)家居消費新趨勢2009年綠色的家居消費觀念引領(lǐng)人們進入健康的家居消費時代,而2010年人們的消費趨勢將更加注重節(jié)能與智能兩方面。消費者在除了選用傳統(tǒng)的節(jié)能衛(wèi)具、燈具來節(jié)能的同時,也沒有忽視對“智能”生活的要求。智能化的家裝設(shè)計可以更好地實現(xiàn)人們對人性化家居的需求,而通過智能家居的應(yīng)用不但可以實現(xiàn)智能化,同樣也可以起到節(jié)能的效果。未來隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們對生活質(zhì)量追求的提高,智能家居也將逐漸引領(lǐng)裝修時尚潮流,成為新的消費趨勢。關(guān)注點二:物聯(lián)網(wǎng)推進無線智能家居產(chǎn)業(yè)化進程物聯(lián)網(wǎng)的概念于1999年正式提出,英文名稱為"TheInternetofthings"。其意為"物物相連的互聯(lián)網(wǎng)",所應(yīng)用的信息傳感設(shè)備包括射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等裝置。物聯(lián)網(wǎng)將廣泛用于智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、智能家居、老人護理、個人健康等多個領(lǐng)域。其中智能家居的應(yīng)用發(fā)展將以最快的速度拓展開來,現(xiàn)在國內(nèi)有部分城市都在加緊建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)項目,而某些通訊運營商也將逐步推出相應(yīng)的智能家居服務(wù),物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將大大推進智能家居產(chǎn)業(yè)化的進程。關(guān)注點三:3G平臺推智能家居快速發(fā)展43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計在3G和物聯(lián)網(wǎng)的推動下,智能家居的發(fā)展將迎來了一個全新的變革。3G平臺為智能家居的應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ),視頻通話、家庭遠程監(jiān)控、手機網(wǎng)絡(luò)控制,以及通過3G技術(shù)發(fā)展的各種智能家電的控制等等都得到了消費者的喜愛。另外,在3G的產(chǎn)業(yè)鏈上,包括電信運營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商、終端提供商、終端軟件提供商等等,每個環(huán)節(jié)都蘊藏著巨大商機。3G平臺推進了智能家居行業(yè)的快速發(fā)展,而在2010年這也將是我們關(guān)注的一個重點。關(guān)注點四:智能家居體驗規(guī)模大升級日前全球最大的海爾U-home智能家居體驗館在寧波“能士智能港”盛裝亮相,其展示面積近1000平米,分為智能高清家庭影院、智能家居、智能社區(qū)、智能酒店等四大板塊進行展示體驗。其中與智能家居解決方案配套的成套網(wǎng)絡(luò)家電以遠程操控、智能控制等數(shù)字技術(shù)改變了人們對傳統(tǒng)家電的認(rèn)知,代表了物聯(lián)網(wǎng)時代的家電發(fā)展方向。這種“豪裝”智能體驗館比起之前的“檔口”型體驗店,可以算是全方位的大規(guī)模體驗升級了,而有很多智能家居企業(yè)也都在紛紛投入這種大型體驗館的建設(shè),未來消費者可以更加全面輕松體驗智能生活帶來的舒適享受了。2.4智能家居的功能及在現(xiàn)階段的定位智能家居將大大改變?nèi)藗兊纳罘绞?、工作方式、并牽動房地產(chǎn)業(yè)、智能化裝修、小區(qū)服務(wù)中心以及PC、傳統(tǒng)家電企業(yè)等一大批產(chǎn)業(yè)。自從世界上第一幢智能建筑1984年在美國出現(xiàn)后,美國、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家先后提出了各種智能家居的方案。據(jù)說全球首富、美國微軟總裁比爾·蓋茨就已經(jīng)擁有了"一步到位"的智能家居,高達6000萬美元的造價,令人咋舌。即使國外市場真正全面啟動也尚需時日,但并未能阻止世界眾多企業(yè)爭食"遍地是黃金"的智能家居市場。在美國由于家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,不僅牽動了許多的行業(yè),而且開拓了新的大市場。根據(jù)美國一家權(quán)威市場調(diào)查機構(gòu)預(yù)計,今后兩年內(nèi)將有近1億的家庭構(gòu)建家庭網(wǎng)絡(luò)。到2003年,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化家庭所帶來的市場總值將高達4500億美元,其中3700億美元是智能信息家電硬件產(chǎn)品的價值,其余是軟件和技術(shù)支持服務(wù)的費用。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計目前通常把智能家居被定義為利用電腦、網(wǎng)絡(luò)和綜合布線技術(shù),通過家庭管理平臺將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機地結(jié)合的一個系統(tǒng)。智能家居一般要求有三大功能單元:第一,必須有一個兼容性強的智能家居中央處理平臺(家庭網(wǎng)關(guān)"HomeNetworkGateway"),它是智能家居的心臟,也可以將其形象地理解為一個交通警察,有了它,用戶可以和家居子系統(tǒng)進行快速溝通。通過這個媒介平臺,構(gòu)成與外界的通訊通道,以實現(xiàn)與家庭以外的世界溝信息,滿足遠程控制、監(jiān)測和交換信息的需求。選擇配置合適的家庭網(wǎng)關(guān),對日后智能家居使用功能非常重要。第二,要求有一個家庭布線系統(tǒng)(它是組建家庭局域網(wǎng)的基礎(chǔ),它不僅將寬帶網(wǎng)連接到家庭,還可以根據(jù)自己的情況布設(shè)到每一個將來可能使用的位置),這同房子的其他管道系統(tǒng)一樣重要;第三,真正的智能家庭生活至少需要三種網(wǎng)絡(luò)的支持:寬帶互聯(lián)網(wǎng)、家庭互聯(lián)網(wǎng)和家庭控制網(wǎng)絡(luò)(當(dāng)家庭里有多于一臺電腦設(shè)備時,就肯定要組建家庭局域網(wǎng)。局域網(wǎng)是一個組建家庭信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也將是一座溝通計算機與家電之間聯(lián)系的橋梁,家用電腦、電話、傳真、打印機、掃描儀、數(shù)碼相機、可視對講攝像頭都是聯(lián)接到家庭局域網(wǎng)的基本元素)。也就是說要在一個家居中建立一個通訊網(wǎng)絡(luò),為家庭信息提供必要的通路,在家庭網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)的控制下,通過相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)對所有家庭網(wǎng)絡(luò)上的家電和設(shè)備的控制和監(jiān)測。它們的最終目的都是為滿足人們對舒適、安全、方便和環(huán)保需求的居住環(huán)境。3總結(jié)部分3.1總結(jié)總的來說,新事物的發(fā)展肯定是需要一個過程,通過最近10年左右的摸索,目前的智能家居產(chǎn)品確實得到很大的改變,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:?a、漂亮的外觀精細的做工,這是智能家居產(chǎn)品成功的基礎(chǔ),因為智能家居產(chǎn)品畢竟是家居用品,所以,外觀必須漂亮,做工必須精細,不像工業(yè)用品,外觀與做工不是特別重要。?b、像安防、背景音樂、監(jiān)控、窗簾控制功能相對燈光、電器的控制更具迫切性。特別像背景音樂比較讓人容易接受,因為平時就有很多人喜歡聽音樂,容易溝通。整體智能家居系統(tǒng)設(shè)計理念與系統(tǒng)產(chǎn)品,已經(jīng)成為未來家居發(fā)展的趨勢。因為真正需要智能家居的終端消費者,目前主要以別墅業(yè)主為主,他們要安裝智能家居,基本上需要全套的智能家居子系統(tǒng),而如果通過系統(tǒng)集成的方式,存在不同子功能系統(tǒng)之間不能很好的相互通信與互動,若智能家居子功能之間采用統(tǒng)一的通訊協(xié)議,這樣可以真正做到用一個遙控器,一個場景實現(xiàn)所有子系統(tǒng)之間控制聯(lián)動。例如:“會客、就餐、回家、離家”等場景功能。3.2自己的見解?在我看來,43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計中國人民富裕和暴發(fā)的不少,所以很多人片面地認(rèn)為,只有有錢人才會不惜成本地去追求享受。各大企業(yè)都把目光聚集在這少部分人的身上,而忽視了中國12億人口的盤大的市場。畢竟富人有限,而且也不是每個有錢人都能想預(yù)想的那樣不計成本地盲目追求智能化,他們對性價比的要求也不容忽視。而作為廣大的民眾,他們對科技帶來的便利和智能化的生活的向往其實比有錢人更為強烈,而真正能帶動智能化產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展的恰恰就是他們。他們才是創(chuàng)造傳奇的主導(dǎo)力量。所以說,智能家居的平民化路線才適合中國的發(fā)展模式,只有在符合中國的大環(huán)境下才能把智能家居發(fā)揚光大。4參考文獻[1]?程大章.?淺談智能建筑工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)[J].?微型電腦應(yīng)用?,?1997,(02)?.[2]?溫伯銀.?智能建筑的發(fā)展與實施[J].?工程設(shè)計CAD與智能建筑?,?1997,(01)?.[3]?楊彩虹,?劉素萍.?21世紀(jì)的建筑——智能建筑[J].?工業(yè)建筑?,?2000,(03)?.[4]?尹秀偉.?智能建筑設(shè)計及智能建筑發(fā)展前景[J].?天津建設(shè)科技?,?2000,(04).?[5]嚴(yán)建新.智能家居未來技術(shù)與行業(yè)發(fā)展趨勢,未來派,2009,(03).[6]CortexaSystems,“CortexaIntelligentHomeManagement:Products,”[Onlinedocument](2008).[7]CortexaSystems,“Cortexa7202Owner’sGuide,”[Onlinedocument](2008).[8]BusinessWire,“EuropeanHomeAutomationMarketisSettoDouble,”[Online](2007).[9]陳良銀,李志蜀,劉軼,汪潔.智能家居系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].新疆大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,(01).[10]董杰.智能家居系統(tǒng)的組成及設(shè)計[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2005,(03).[11]陳良銀,黃彥輝,鄧麗華,李征.家庭網(wǎng)絡(luò)終端的設(shè)計與實現(xiàn)[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2004,(06).[12]康萍,宋小杉,王洛欣,袁紅超.智能家居網(wǎng)絡(luò)的串口通訊實現(xiàn)方案[J].西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,(04).[13]宋珍偉.基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠程智能家居系統(tǒng)[J].科技廣場,2005,(10).[14]廖惜春.基于藍牙技術(shù)和ASP的智能家居網(wǎng)站[J].五邑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,(04).[15]李湘洲.走進數(shù)字家園[J].百科知識,2004,(09).[16]石勇.住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[D]西安科技大學(xué),2003.[17]劉驪.嵌入式家電信息化網(wǎng)絡(luò)平臺的研究與設(shè)計[D]昆明理工大學(xué),2005.[18]苗碩.遠程智能家居管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]西安建筑科技大學(xué),2006.[19]夏漢川.基于網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]廣東工業(yè)大學(xué),2005.畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目:       智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計                  43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計專業(yè):電子信息工程1選題的背景、意義當(dāng)今時代,科技的發(fā)展和人們生活水平顯著提高,人們對居住環(huán)境方便快捷的要求越來越高,智能家居系統(tǒng)應(yīng)運而生。智能家居是現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)及自動化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它能夠?qū)崿F(xiàn)對家電設(shè)備的自動控制和管理、對家庭的安全進行監(jiān)測報警,能夠為用戶提供安全舒適、高效便利的生活環(huán)境。隨著高新技術(shù)及電子器件的發(fā)展,光控、溫控及遙控窗簾應(yīng)運而生,給人們的生活帶來了很多方便。同時,也為人們的生活環(huán)境以及智能家居的實現(xiàn)提供了依據(jù),為此,研究與設(shè)計智能窗簾控制系統(tǒng)具有深遠的現(xiàn)實意義。窗簾機是專門為高大的窗戶設(shè)計的窗簾控制裝置,根據(jù)功能不同可以分為電動、遙控、自動和智能等多種規(guī)格。電動窗簾機是通過窗簾機上的控制按鍵操作窗簾開合的一種最簡單的窗簾機,僅僅解決了手拉窗簾的問題,可還需要人來近距離操作,電動窗簾機使一些超高、超寬窗簾的操作變得比較容易。但因為這種窗簾機技術(shù)含量低,基本上沒有廠家作大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。然而遙控窗簾機卻可以遠距離操作窗簾的開合,使用更為方便,在現(xiàn)代生活更有廣泛的使用價值。2相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)2.1最新成果智能窗簾的主要品牌有福建龍巖的飛鴻牌,北京的龍華和廣州的創(chuàng)明等,還有一些國外品牌的產(chǎn)品。自動窗簾機具有自動控制功能,使窗簾天亮自動打開,天黑自動關(guān)閉,使用更為方便。智能窗簾機同時具有手動、遙控和自動功能,可以滿足用戶各種情況下的使用要求,是一種更為先進的窗簾控制裝置[1]。奧蘭AL-CK01智能窗簾機是蘭州四達電子技術(shù)研究所應(yīng)用微電子技術(shù)和光電子技術(shù)研制的高科技民用電子產(chǎn)品,可在各種使用窗簾的場合實現(xiàn)開關(guān)窗簾的自動控制、手動控制和紅外遙控,是現(xiàn)代辦公和生活環(huán)境的高檔配套產(chǎn)品。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計本窗簾機設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)先進,可靠性高,和同類產(chǎn)品相比具有鮮明的技術(shù)特色。具有自動功能的窗簾機在設(shè)計上必須要解決的技術(shù)問題是窗簾運動到位后如何停機。本機使用了巧妙的停機方法:窗簾拉到位后由于阻力增大電機轉(zhuǎn)不動了,此時電機的反電勢將消失,致使電機電流迅速增加,用檢測電路檢出此信號送給由電子元件組成的電子開關(guān),切斷驅(qū)動電路的輸入信號使窗簾機停機。這樣,窗簾軌道上不用安裝任何檢測器件就能控制停機,既簡化了安裝,又降低了生產(chǎn)成本,還提高了工作的可靠性。用以上方法雖然很好的解決了正常工作時窗簾機的停機問題,但窗簾機工作一段時間以后,窗簾拉繩可能會松弛,這樣窗簾拉到位后窗簾拉繩和主動滑輪之間就可能打滑,一旦出現(xiàn)打滑的情況,窗簾機的電機將不能被強行止轉(zhuǎn),流過電機的電流達不到停機電流,因而不能正常停機,直至轉(zhuǎn)壞為止。為了避免出現(xiàn)這種情況,窗簾機內(nèi)設(shè)置了約1分鐘的定時電路,萬一打滑,最多轉(zhuǎn)一分鐘既停。窗簾機需要解決的另一個問題是工作的可靠性和壽命問題,拉線結(jié)構(gòu)是影響窗簾機工作可靠性和壽命最主要的因素。本機在設(shè)計上主動滑輪使用上下兩槽的雙槽滑輪,并在安裝主動滑輪的執(zhí)行器上另設(shè)置了一個導(dǎo)向滑輪,窗簾繩先在主動滑輪的下主動滑輪的上槽繞一圈,再繞過窗簾軌道另一端的導(dǎo)向滑輪結(jié)成閉環(huán),這樣窗簾繩在主動滑輪上的包角是兩圈,增大了主動滑輪和窗簾拉繩之間的摩擦力,解決了拉繩和主動滑輪之間的打滑問題,使窗簾機能可靠的工作:并且,用這種拉線結(jié)構(gòu),窗簾繩蹦緊后產(chǎn)生的側(cè)向拉力由加裝在執(zhí)行器上的導(dǎo)向滑輪承擔(dān),而加在主動滑輪上的側(cè)向拉力左右互相抵消,因此,主動滑輪只承受旋轉(zhuǎn)力矩,避免了電機旋轉(zhuǎn)時執(zhí)行器輸出軸和軸孔之間的單向磨損,延長了窗簾機的使用壽命。本窗簾機還采取了一些其他的措施來進一步提高產(chǎn)品的性能和工作的可靠性。如:為了在窗簾機動作時也能保持窗簾繩的張力避免打滑,設(shè)計了張緊器;經(jīng)過一段時間的使用后窗簾繩會松馳,為了能方便的調(diào)緊窗簾繩設(shè)計了張力調(diào)節(jié)器;為了使輸出滑輪和輸出軸之間即能可靠的配合又便于生產(chǎn)時的裝配,使用了三用軸和三角孔的配合方法等等。以上采取的各項技術(shù)措施再加上嚴(yán)格的工藝手段,最終使產(chǎn)品真正達到了實用化的程度[4]。2.2最新動態(tài)遙控電動窗簾在最近幾年被廣泛應(yīng)用于高級智能公寓和私人別墅。隨著高科技的進步,近年又出現(xiàn)了直線電機新技術(shù),直線電機技術(shù)作為一項高新技術(shù)自問世以來,就受到社會各界廣泛關(guān)注。并以它自身的技術(shù)特點迅速改變?nèi)藗儗鹘y(tǒng)事物的看法。電動窗簾的技術(shù)革新——磁驅(qū)直線電動窗簾機直線電機與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式電機相比在很多領(lǐng)域顯示了無可比擬的優(yōu)勢。如機場的物流線、自動感應(yīng)門、郵政分揀系統(tǒng)、上海的磁懸浮列車、計算機磁盤定位系統(tǒng)、離子加速器等,而將它應(yīng)用在電動簾機方面則使該行業(yè)進入了一個新階段——磁驅(qū)直線電動窗簾機,簡直就是電動窗簾行業(yè)的新革命。磁驅(qū)直線電動窗簾機直接利用磁驅(qū)動的力量驅(qū)動電機進行往返動作,帶動窗簾作來回往返運動實現(xiàn)窗簾的開合。運行中電機與軌道運行無接觸,減少了機械故障,降低了噪音,確保了運行的可靠性,從而改變了人們對于傳統(tǒng)電動窗簾機易發(fā)生故障,易脫位、不安全,不可靠、使用壽命短的認(rèn)識。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計磁驅(qū)直線電動窗簾機與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式電機產(chǎn)品的區(qū)別在于它舍棄了大量復(fù)雜的機械傳動機構(gòu)(不用滑輪及鋼絲繩組件及相應(yīng)的定位裝置),減少了大量易損部件。使之設(shè)計更緊湊、結(jié)構(gòu)更合理、外觀更精美、可靠性更好、安全性更高、使用壽命更長(達到50000次以上)。磁驅(qū)電動窗簾機利用了磁?。?qū))原理制作的運行機構(gòu),所以在運行時電機無噪音、輕便、快捷;這是傳統(tǒng)產(chǎn)品所無法相比的,同時既可手控也可遙控,與手拉式窗簾機及傳統(tǒng)電動窗簾機的易掉線、易卡位、易損壞等相比較,它的優(yōu)勢是不言而喻的,今后必將成為當(dāng)今高檔住宅、賓館、智能大廈、多媒體中心、私家別墅等的首選自動化窗飾[5]。3課題的研究內(nèi)容及擬采取的研究方法(技術(shù)路線)、研究難點及預(yù)期達到的目標(biāo)3.1研究方法通過控制直流永磁電機的參數(shù),可實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),即窗簾的拉起或放下。由于本設(shè)計方案要求,系統(tǒng)可根據(jù)光照程度的不同(光源自制,由三個發(fā)光二極管組成,由單片機設(shè)定不同的發(fā)光方式),設(shè)定窗簾的開度不同,共四種位置(全開﹑位置一﹑位置二﹑全關(guān)),且由于系統(tǒng)中含有存儲單元,四種位置可重復(fù)實現(xiàn)。該系統(tǒng)并且加入風(fēng)力及雨水傳感器,系統(tǒng)可根據(jù)傳感器發(fā)回的數(shù)據(jù),控制窗的開度。當(dāng)風(fēng)力達到一定參數(shù)時,窗會自動關(guān)閉,或當(dāng)雨量達到設(shè)定值時,窗也自動關(guān)閉。此外,該且此系統(tǒng)外加無線遙控裝置,可在一定范圍內(nèi)對窗及窗簾進行控制。80C51是INTEL公司MCS-51系列單片機中最基本的產(chǎn)品,它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機,屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征,它繼承和擴展了MCS-48單片機的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。????80C51內(nèi)置中央處理單元、128字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、32個雙向輸入/輸出(I/O)口、2個16位定時/計數(shù)器和5個兩級中斷結(jié)構(gòu),一個全雙工串行通信口,片內(nèi)時鐘振蕩電路。???此外,80C51還可工作于低功耗模式,可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下,保存RAM數(shù)據(jù),時鐘振蕩停止,同時停止芯片內(nèi)其它功能。80C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。STC89C51可以代替AT89C51,功能更強,速度更快,壽命更長,價格更低。43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計外型:40個引腳,雙列直插DIP-40。STC89C51可以完成ISP在線編程功能,而AT89C51則不能。將AT89C51中的程序直接燒錄到STC89C51中后,STC89C51就可以代替AT89C51直接工作(一般都不需要做任何改動即可正常工作)。STC推出的系列51單片機芯片是全面兼容其它51單片機的,而51單片機是主流大軍,每一個高等院校、普通學(xué)校、網(wǎng)站、業(yè)余單片機培訓(xùn)都是以51單片機為入門教材的。STC89C51內(nèi)部有EEPROM,可以在程序中修改,斷電不丟失。還增加了兩級中斷優(yōu)先級,等等[8]。無線收發(fā)位置傳感光傳感器窗簾電機窗戶控制單片機圖1總體設(shè)計框圖3.1.1無線發(fā)射接收功能模塊nRF905在使用中,根據(jù)不同需要,其電路圖不盡相同,圖4.1所示為典型的應(yīng)用原理圖,該電路天線部分使用的是50Ω單端天線。在nRF905的電路板設(shè)計中,也可以使用環(huán)形天線,把天線布在PCB板上,這可減小系統(tǒng)的體積。nRF905通過SPI接口和微控制器進行數(shù)據(jù)傳送,通過ShockBurstTM收發(fā)模式進行無線數(shù)據(jù)發(fā)送,收發(fā)可靠,使用方便,在工業(yè)控制、消費電子等各個領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。nRF905有兩種工作模式和兩種節(jié)能模式。兩種工作模式分別是ShockBurstTM接收模式和ShockBurstTM發(fā)送模式,兩種節(jié)能模式分別是關(guān)機模式和空閑模式。nRF905的工作模式由TRX_CE、TX_EN和PWR_UP三個引腳決定[6]。3.1.2直流電機驅(qū)動模塊43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計直流電機的驅(qū)動用的是L293D芯片,它是推拉4通道驅(qū)動帶二極管,600mA輸出電流每通道。2A峰值輸出電流每通道(不可重復(fù),估計將會損壞)。溫度過高保護。邏輯"0"輸入電壓為1.5V,可以免除1.5V以下的干擾。L293D內(nèi)置鉗位二極管。L293D是單塊集成電路,高電壓,高電流,四通道驅(qū)動,設(shè)計用來接受DTL或者TTL邏輯電平,驅(qū)動感性負載(比如繼電器,直流和步近馬達),和開關(guān)電源晶體管。簡單的使用是作為2個橋,一對通道連接起來有一個使能輸入。分離的輸入引腳提供某種邏輯,允許用低電壓操作,并且還包括內(nèi)置的鉗位二極管[9]。這個設(shè)備適用于高達5KHz的開關(guān)應(yīng)用。L293D是16引腳塑料封裝,中間的4個引腳是短路的(為了散熱)。圖280C51與L293D連接電路43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計圖3L293D與直流電動機連接電路3.1.3無線遙控模塊nRF905有兩種工作模式和兩種節(jié)能模式。兩種工作模式分別是ShockBurstTM接收模式和ShockBurstTM發(fā)送模式,兩種節(jié)能模式分別是關(guān)機模式和空閑模式。nRF905的工作模式由TRX_CE、TX_EN和PWR_UP三個引腳決定[10]。圖4無線控制電路3.1.4光傳感器模塊利用無線遙控實現(xiàn)窗的開關(guān)及窗簾的開度的控制及實現(xiàn)開度顯示(順序?qū)崿F(xiàn)窗簾的“全關(guān)-位置1-位置2-全開-位置2-位置1-全關(guān)”43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計,每兩種開度操作之間間隔一定時間,存儲這個過程,可重復(fù)實現(xiàn)這個過程);利用光敏器件,根據(jù)不同的環(huán)境照度實現(xiàn)窗簾的四種開度,定位精度1%。圖5光傳感器電路3.1.5位置傳感器模塊通過下落鐵塊產(chǎn)生的脈沖控制窗簾的位置,如圖所示為位置傳感器圖6位置傳感器電路43 智能遙控窗簾系統(tǒng)設(shè)計3.2研究難點1.如何完成各部件的調(diào)試工作。2.軟件設(shè)計部分,繪制系統(tǒng)流程圖。3.編寫主程序。4.繪制電路圖。3.3預(yù)期達到的目標(biāo)實現(xiàn)各個部件的調(diào)試,設(shè)計完成后,能利用無線遙控實現(xiàn)窗的開關(guān)及窗簾的開度的控制及實現(xiàn)開度顯示(順序?qū)崿F(xiàn)窗簾的“全關(guān)-位置1-位置2-全開-位置2-位置1-全關(guān)”,每兩種開度操作之間間隔一定時間,存儲這個過程,可重復(fù)實現(xiàn)這個過程);利用光敏器件,根據(jù)不同的環(huán)境照度實現(xiàn)窗簾的四種開度。另外可增加溫度傳感器,自動實現(xiàn)窗的開關(guān)。4研究工作詳細工作進度和安排2010年11月26至2011年1月10日:查閱相關(guān)文獻,完成文獻綜述和外文翻譯;2011年1月10至2011年2月28:完成開題報告;2011年2月28至2011年3月22日:完成設(shè)計方案和軟硬件的初步調(diào)試;2011年3月22至2011年4月22日:完成設(shè)計方案的優(yōu)化和軟硬件的實現(xiàn);2011年4月22至2011年5月22日:完成畢業(yè)論文的撰寫。5參考文獻[1]馮旭升淺談智能窗簾機及其應(yīng)用[J].甘肅:中國住宅設(shè)施,2004.[2]胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1996.[3]何立民.單片機應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1996.[4]馮旭升.奧蘭AL—CK01智能窗簾機[J].住宅科技,2003,(11)[5]郭光立.光控自動窗簾[J].家庭電子,1999:55~56[6]陳莉,王宇,張微微.自動啟閉窗簾控制器的設(shè)計[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2007[7]瞿貴榮.電動窗簾紅外遙控電路[J].家庭電子,2005[8]廖威.基于單片機的窗簾升降器模擬裝置的設(shè)計和實現(xiàn)[J].科技信息(科學(xué)教研),2007[9]郭成林.AT89系列單片機與PC機之間的串行通信接口設(shè)計[J].山西電子技術(shù),2008[10]郭光立.電動窗簾控制器[J].家庭電子,199943 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