CN102894856A

CN102894856A - 一种智能家居电动窗帘的系统

Info

Publication number: CN102894856A
Application number: CN2012102419222A
Authority: CN
Inventors: 苏淳
Original assignee: TAICANG BOTIAN NETWORK TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: TAICANG BOTIAN NETWORK TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明涉及一种智能家居电动窗帘的系统，对窗帘进行人工控制、光强控制、红外遥控和定时控制，该系统包括：控制器；电机控制，窗帘控制器的执行机构由电机驱动电路和电机来实现，电机正转、反转和停止功能由单片机输出电平来控制；定时控制；光强控制；信号放大器采用LM358；红外遥控，电路分为发射和接收两部分，信号发射器主要由键盘矩阵遥控器专用集成芯片LC9301、激励器和红外发光二极管等组成，接收端采用性能可靠的一体化接收头BA5302接收红外信号，对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码去控制相关对象。

Description

一种智能家居电动窗帘的系统

技术领域

本发明属于单片机领域，具体涉及一种智能家居电动窗帘系统。

背景技术

智能家居已经覆盖家庭自动化、家庭网络、网络家电、信息家电这四大块。而智能家居窗帘与传统的窗帘相比，它不用手动去拉，特别在别墅、高档写字楼、展览馆、大型会议室等场所显得更加方便，只要一按遥控，窗帘自动开合。智能窗帘机可分为机械和控制两大部分，现在市场上常见的智能窗帘机械传动形式有绳索牵引式、皮带传动式、直线电机牵引式及滚动螺旋传动式。本系统采用一种螺旋传动式的智能窗帘的设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能家居电动窗帘系统，该系统采用滚动螺旋形式，智能控制部分以AT89S52单片机为核心，实现了人工控制、光强控制、红外遥控和定时控制。

实现本发明目的的技术方案是：一种智能家居电动窗帘系统，对窗帘进行人工控制、光强控制、红外遥控和定时控制，该系统包括：

控制器，采用ATMEL公司的AT89S52单片机；

电机控制，窗帘控制器由电机驱动电路和电机来实现，电机正转、反转和停止功能由单片机输出电平来控制；

定时控制，采用带RAM存储器的串行I2C实时时钟芯片DS1307；

光强控制，由光敏电阻和运放电路来控制单片机输出电平继而控制步进电机来实现，采用LXD5516型光敏电阻；

信号放大器，采用LM358；

红外遥控电路分为发射和接收两部分，信号发射器主要由键盘矩阵遥控器专用集成芯片LC9301、激励器和红外发光二极管等组成，接收端采用一体化接收头BA5302接收红外信号，对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号，经单片机解码去控制相关对象。

作为本发明的进一步改进，红外遥控执行以下步骤：

（1）由专用集成芯片将每个按键码经内部遥控指令编码器转换成遥控编码脉冲；

（2）将编码脉冲38KHz左右的载波进行脉冲幅度调制；

（3）由已调制的编码脉冲激励红外发光二极管，使其以中心波长为940nm的红外光发出红外遥控信号；

（4）接收端采用性能可靠的一体化接收头BA5302接收红外信号，对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号；

（5）送给单片机，经单片机解码去控制相关对象。

作为本发明的进一步改进，电机控制执行下列步骤：

（1）当单片机收到固定开关发出的信号时，则直接对电机进行控制，实现窗帘的拉开、关闭或停止；

（2）当接收到光电传感器电路信号时，单片机调用相应的程序，把接收到的光照强度信号与设定好的值做比较，进而控制窗帘的开合；

（3）当接收到红外发射信号时，如果是开、关或停信号，则单片机直接对电机进行控制，如果是设定时间信号，则单片机调用相应的程序，对DS1307设定开或者关窗帘的时间，当时间到之后，再控制电机去开关窗帘。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中的清洗机器人的智能控制部分以单相可逆电机作为执行元件，以光敏电阻作为传感器的检测元件，以AT89S52作为控制芯片，配合有LED数码管显示，以红外遥控为控制方式，还配有固定按钮控制，实现电动窗帘的多项智能控制。

本发明提供了一种智能家居电动窗帘系统，窗帘机械传动部分采用滚动螺旋形式，智能控制部分以AT89S52单片机为核心，实现了人工控制、光强控制、红外遥控和定时控制，具有较好的市场应用前景。

本发明的有益效果在于：

(1)本系统智能控制部分以单相可逆电机作为执行元件，以光敏电阻作为传感器的检测元件，以AT9S52作为控制芯片，配合有ＬＥＤ数码管显示，以红外遥控为控制方式，还配有固定按钮控制，实现了电动窗帘的多项智能控制；

（2）根据光照情况来自动控制窗帘的开合，在光照比较强烈的情况下窗帘会自动关闭而不使室内受到强烈的光照；

（3）移动小车和吊环座上都装有弹性橡胶小轮，使机构中的运动都依靠滚动摩擦力，从而采用较小的驱动力就可以满足系统要求；

（4）滑槽可以直接套在安装座上，安装座通过螺钉固定在窗户上侧墙壁，滚珠丝杆和滑槽轨道的长度可以根据窗户的大小自由设定，而其他零件的尺寸均保持不变，这样就可以满足不同用户的需求。

（5）采用滚动螺旋式传动，使得窗帘噪声小、可靠性高，使用寿命也有了很大的提高。

附图说明

图1是本发明实施例1的系统结构图；

其中，1-端盖；2-滑槽轨道；3-电机；4-轴承；5-安装座；6-滚珠丝杆；7-滑移小车；8-吊环座；9-橡胶小轮。

图2是本发明实施例1控制系统总体机构框图；

图3是本发明实施例1的电源电路图；

图4是本发明实施例1的控制系统电路图；

图5是本发明实施例1的系统功能实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例做进一步说明。

图1是本发明提供的一种窗帘机的系统结构示意图。1-端盖；2-滑槽轨道；3-电机；4-轴承；5-安装座；6-滚珠丝杆；7-滑移小车；8-吊环座； 9-橡胶小轮。本窗帘机采用螺旋传动原理，运用螺杆和牵引套完成传动目的，省去了传统的滑轮、绳索、皮带等机械机构，使窗帘的可靠性和使用寿命得到很大提高。本设计中采用管状螺旋滚珠丝杆、带有内螺纹球形滚道移动小车和使二者产生相对运动的球形滚珠组成传动机构。滚珠丝杆外部是带有滑槽的轨道，轨道上放置多个可沿轨道移动、用于固定窗帘吊环的吊环座。当滚珠丝杆在电机带动下转动时，移动小车会沿着丝杆做直线运动，并且推动吊环座运动。移动小车和吊环座上都装有弹性橡胶小轮，使机构中的运动都依靠滚动摩擦力，从而采用较小的驱动力就可以满足系统要求。螺旋丝杆上采用双向螺旋，以中间为界，分成左螺旋丝杆和右螺旋丝杆，两部分丝杆上各设置移动小车一个。移动小车上的引导套上注塑成形有内螺旋球形滚道。系统中采用双向可逆电机，控制滚珠丝杆的双向转动。轨道两端安装有端盖，端盖内设有滚动轴承的固定座，左端盖内还设有电机的支撑座。滑槽可以直接套在安装座上，安装座通过螺钉固定在窗户上侧墙壁。滚珠丝杆和滑槽轨道的长度可以根据窗户的大小自由设定，而其他零件的尺寸均保持不变，这样就可以满足不同用户的需求。

图2为控制系统总体机构框图。窗帘控制器的执行机构由电机驱动电路和电机来实现，电机正转、反转和停止功能由单片机输出电平来控制；定时控制方式可由时钟芯片来实现；光强控制方式由光敏电阻和运放电路来控制单片机输出电平继而控制步进电机来实现。

图3是本系统的电源电路图。AT89S52单片机正常工作电压范围为4.0V~5.5V，设计的电源电路就是为单片机提供电压。电源电路中，经过变压、整流、滤波、稳压四步把交流电变换为直流电。稳压过程采用三端集成稳压器LM7805，最后输出5V的直流电压供给单片机。

图4是本系统的控制系统电路图。智能控制系统以单片机为核心，配合各种芯片及相关电路来实现窗帘的控制，采用ATMEL公司的AT89S52单片机，它是低功耗、高性能、采用CMOS工艺制造的8位单片机。控制系统电路图如图4所示。

图5系统功能实现流程图。本系统中单片机主要任务是完成各种信号的处理和控制，其中包括固定开关按钮发出的信号、光强传感器检测电路的信号、时钟芯片DS1307发出的信号及BA5302接收到的红外信号。当单片机收到固定开关发出的信号时，则直接对电机进行控制，实现窗帘的拉开、关闭或停止。当接收到光电传感器电路信号时，单片机调用相应的程序，把接收到的光照强度信号与设定好的值做比较，进而控制窗帘的开合。当接收到红外发射信号时，如果是开、关或停信号，则单片机直接对电机进行控制，如果是设定时间信号，则单片机调用相应的程序，对DS1307设定开或者关窗帘的时间，当时间到之后，再控制电机去开关窗帘。

Claims

1.一种智能家居电动窗帘系统，其特征是，该系统包括：

控制器，采用ATMEL公司的AT89S52单片机；

定时控制，采用带RAM存储器的串行I2C实时时钟芯片DS1307；

信号放大器，采用LM358；

红外遥控电路分为发射和接收两部分，信号发射器主要由键盘矩阵遥控器专用集成芯片LC9301、激励器和红外发光二极管组成，接收端采用一体化接收头BA5302接收红外信号，对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号，经单片机解码去控制相关对象。

2. 根据权利要求1所述的一种智能家居电动窗帘系统，其特征是，智能控制系统以单片机为核心，采用ATMEL公司的AT89S52单片机，配合各种芯片及相关电路控制窗帘。

3. 根据权利要求1或2所述的一种智能家居电动窗帘系统，其特征是，系统的定时控制方式采用定时器，采用带RAM存储器的串行I2C实时时钟芯片DS1037。

4. 根据权利要求1所述的一种智能家居电动窗帘系统，其特征是，光强控制方式采用LXD5516型光敏电阻，信号放大器采用LM358。

5. 根据权利要求1所述的一种智能家居电动窗帘的系统，其特征是，红外遥控分为发射和接收两部分，信号发射器主要由键盘矩阵遥控器专用集成芯片LC9301、激励器和红外发光二极管组成。

6. 根据权利要求1或5所述的一种温湿测控系统，红外遥控执行以下步骤：

（2）将编码脉冲38KHz左右的载波进行脉冲幅度调制；

（4）接收端采用一体化接收头BA5302接收红外信号，对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号；

（5）送给单片机，经单片机解码去控制相关对象。