CN116055616A - 一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统 - Google Patents

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CN116055616A CN202211720349.3A CN202211720349A CN116055616A CN 116055616 A CN116055616 A CN 116055616A CN 202211720349 A CN202211720349 A CN 202211720349A CN 116055616 A CN116055616 A CN 116055616A
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Abstract

本发明公开了一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，包括Zigbee网关、通过Zigbee无线通信与Zigbee网关双向传输的Zigbee终端，以及移动设备；Zigbee网关包括电源模块一、发送模块、蓝牙模块和时钟模块；电源模块一为发送模块提供电源；移动设备通过蓝牙无线通信向蓝牙模块单向传输信号，蓝牙模块和时钟模块分别向发送模块单向传输信号；Zigbee终端包括电源模块二、接收模块、电机驱动模块、电机和光敏传感器；电源模块二为接收模块提供电源；光敏传感器用于实时采集周围环境的光照信号并传输至接收模块；接收模块通过电机驱动模块驱动电机控制窗帘开合程度；发送模块通过Zigbee无线通信与接收模块双向传输信号。

Description

一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统
技术领域
本发明属于智能家居技术领域，尤其涉及一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统。
背景技术
现有的技术方案：在控制方式上，现有窗帘控制系统对窗帘的控制方式有三种：光控、时控、遥控。光控属于全自动控制，单一采用光敏器件实现环境检测，器件灵敏度不同存在感应不准确问题。时控和遥控属于半自动控制，单一的时控受季节影响，同一时间外部光强不同，使得控制结果不具备四季通用性；单一的遥控需要人手持控制终端实现手动控制。在系统设计方面，窗帘控制系统采用控制器与通信模块相结合的方式，成本比较高。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，结构简单，设计合理，兼具光控、时控以及遥控三种控制方式，低成本，灵敏度高，操作方便，自动化程度高，可通过手机、平板电脑等移动设备控制窗帘拉开的程度，提高了人们的生活质量范围广，适用性强，既适用于生活家庭、室内办公也可应用于工厂。
为了实现上述目的，本发明提供的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，包括Zigbee网关、通过Zigbee无线通信与Zigbee网关双向传输的Zigbee终端，以及移动设备；
所述Zigbee网关包括电源模块一、发送模块、蓝牙模块和时钟模块；电源模块一为发送模块提供电源；移动设备通过蓝牙无线通信向所述蓝牙模块单向传输信号，所述蓝牙模块和时钟模块分别向发送模块单向传输信号；
所述Zigbee终端包括电源模块二、接收模块、电机驱动模块、电机和光敏传感器；电源模块二为接收模块提供电源；所述光敏传感器用于实时采集周围环境的光照信号并传输至接收模块；所述接收模块通过电机驱动模块驱动电机控制窗帘开合程度；
所述发送模块通过Zigbee无线通信与接收模块双向传输信号。
优选地，所述接收模块根据时间预设若干光照强度区间/值且通过电机驱动模块驱动电机控制窗帘调整至与预设若干光照强度区间/值相匹配的开合程度，所述光敏传感器实时采集周围环境的光照信号更新光照强度区间/值；
优选地，所述发送模块和接收模块的芯片型号均为CC2530；
优选地，所述时钟模块的芯片型号为DS1307；
优选地，所述电机驱动模块的芯片型号为ULN2003A；
优选地，所述电机为5V步进电机；
优选地，所述光敏传感器为5506光敏电阻。
本发明提供的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，具有如下有益效果：
1.本发明有效的解决了现有技术中手动控制窗帘和繁琐的系统布线工作既浪费时间又浪费人力的问题。本发明通过Zigbee网关和通过Zigbee无线通信与Zigbee网关双向传输的Zigbee终端，Zigbee终端节点放置在窗帘位置，Zigbee网关将时间信息和移动设备控制指令发送Zigbee终端节点，Zigbee终端节点执行控制动作，并将执行信息在通过Zigbee通信网络反馈给Zigbee网关，同时，一个Zigbee网关可对应多个Zigbee终端节点，每个窗帘放置位置配备一个接收系统即Zigbee终端节点，实现对多个窗帘的控制。
2.本发明既可以手动控制窗帘也可以自动控制窗帘的开合程度，其中，手动控制方式采用移动设备向发送模块发送控制指令，实现对窗帘状态的精准控制，无需再通过单独的控制装置实现；自动控制方式通过根据时间预设若干光照强度区间/值并对应窗帘不同的开合程度，接收模块接收时钟模块实时时间信息匹配对应的光照强度区间/值，同时根据光敏传感器实时采集周围环境的光照信号更新光照强度区间/值，实现自动对窗帘不同程度开合状态的控制。而且，发送模块和接收模块既作为通信模块也作为控制器使用。结构简单，节约系统设计成本，安装便捷，自动化程度高，使用方便，具有可选择性，操作方便，准确性强，最大限度的满足人们对于窗帘的控制需求，提高了人们的生活质量，可应用的范围广，适用性强，既适用于生活家庭、室内办公也可应用于工厂。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统的模块框图。
图2为本发明提供的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统的系统工作流程框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
如图1所示，为本发明提供的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，包括Zigbee网关、通过Zigbee无线通信与Zigbee网关双向传输的Zigbee终端，以及移动设备；
Zigbee网关包括电源模块一、发送模块、蓝牙模块和时钟模块；电源模块一为发送模块提供电源；发送模块实时接收蓝牙模块和时钟模块的数据信息，并将信息通过Zigbee无线通信的方式发送给接收模块,发送模块的芯片型号为CC2530。蓝牙模块用于将移动设备指令信息发送给接收模块，蓝牙模块选用只负责接收数据的蓝牙模块，移动设备内安装设计人员开发的窗帘控制系统APP软件，移动设备可选用手机、平板电脑等，移动设备与蓝牙模块之间采用蓝牙无线通信的方式。时钟模块用于提供秒、分、小时、日、月、年等时间信息给发送模块，时钟模块的芯片型号为DS1307。
Zigbee终端包括电源模块二、接收模块、电机驱动模块、电机和光敏传感器；电源模块二为接收模块提供电源；接收模块通过Zigbee无线通信的方式实时接收发送模块的数据信息，即接收模块实时接收蓝牙模块和时钟模块的数据信息，同时，接收模块实时接收光敏传感器的数据信息，并根据接收到的信息控制电机驱动模块控制电机转动进而控制窗帘的开合状态，接收模块的芯片型号为CC2530。电机驱动模块的芯片型号为ULN2003A，电机为5V步进电机，电机的转动轴与窗帘的牵引轴绳相连，用于拉动窗帘。光敏传感器用于实时采集周围环境的光照信号并传输至接收模块，光敏传感器为5506光敏电阻，在无光照情况下，为暗电阻，呈高阻状态，电阻值达1.5MΩ；在受光照情况下，电阻值随光照强度增大而减小，阻值最小时为亮电阻，电阻值为1KΩ。接收模块根据时间预设若干光照强度区间/值且通过电机驱动模块驱动电机控制窗帘调整至与预设若干光照强度区间/值相匹配的开合程度，光敏传感器实时采集周围环境的光照信号更新光照强度区间/值。
如图2所示，本发明提供一种点对点通信应用在大型会议室中控制其中一个窗帘的工作流程为:
步骤1：系统上电，即电源模块一和电源模块二分别为发送模块和接收模块提供电源；
步骤2：判断发送模块是否启动成功，如果启动成功时钟显示模块显示当前时间，否则重新进行启动；
步骤3：发送模块请求建立网络；
步骤4：判断接收模块是否启动成功，如果启动成功判断是否与发送模块通信成功，否则重新进行启动；
步骤5：发送模块与接收模块通信成功，反之重新建立网络连接；
步骤6：判断移动终端是否发送控制指令，如果发送控制指令进入下一步自动控制指令判断，反之重新进行检测判断；
步骤7：判断移动终端指令信息是否为自动控制，如果是自动控制，进入光强判断模式，反之需通过手动控制窗帘状态；
步骤8：获取当前时间信息，根据时间信息确定衡量光强的数值1、数值2、数值3、数值4的数值。
步骤9：通过光敏传感器进行光强数值判断。当光强小于数值1时，窗帘为全开状态即电机转动使窗帘全开；当光强大于数值1小于数值2时，窗帘为全开四分之三状态即电机转动使窗帘四分之三位置；当光强大于数值2小于数值3时，窗帘为全开四分之二状态即电机转动使窗帘四分之二位置；当光强大于数值3小于数值4时，窗帘为全开四分之一状态即电机转动使窗帘四分之一位置；当光强大于数值4时，窗帘为全关状态即电机转动使窗帘全关。
步骤10：窗帘控制完成，系统结束运行。
移动终端窗帘控制系统APP软件界面设计包含模式设置、系统设置和终端节点设置。模式设置分为手动模式和自动模式两种。在手动模式下，界面可以点击“全关”、“开四分之一”、“开四分之二”、“开四分之三”、“全开”五种；在自动模式下，界面中的“全关”、“开四分之一”、“开四分之二”、“开四分之三”、“全开”五种模式将停止使用。系统设置用于设置时间及光强临界信息。终端节点设置用于设置区分每个窗帘接收终端。
在实际应用中，室内多个窗户有多个窗帘，通信方式为广播通信。在广播通信中，Zigbee网络包括一个Zigbee网关和多个Zigbee终端节点。每个窗帘放置位置配备一个接收系统即Zigbee终端节点。Zigbee网关将时间信息和移动设备控制指令发送Zigbee终端节点，Zigbee终端节点执行控制动作，并将执行信息在通过Zigbee通信网络反馈给Zigbee网关。根据此过程实现对多个窗帘的控制。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，其特征在于，包括Zigbee网关、通过Zigbee无线通信与Zigbee网关双向传输的Zigbee终端，以及移动设备；
所述Zigbee网关包括电源模块一、发送模块、蓝牙模块和时钟模块；电源模块一为发送模块提供电源；所述移动设备通过蓝牙无线通信向蓝牙模块单向传输信号，所述蓝牙模块和时钟模块分别向发送模块单向传输信号；
所述Zigbee终端包括电源模块二、接收模块、电机驱动模块、电机和光敏传感器；电源模块二为接收模块提供电源；所述发送模块通过Zigbee无线通信与接收模块双向传输信号；所述光敏传感器用于实时采集周围环境的光照信号并传输至接收模块；所述接收模块通过电机驱动模块驱动电机控制窗帘开合程度。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，其特征在于，所述接收模块根据时间预设若干光照强度区间/值且通过电机驱动模块驱动电机控制窗帘调整至与预设若干光照强度区间/值相匹配的开合程度，所述光敏传感器实时采集周围环境的光照信号更新光照强度区间/值。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，其特征在于，所述发送模块和接收模块的芯片型号均为CC2530。
4.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，其特征在于，所述时钟模块的芯片型号为DS1307。
5.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，其特征在于，所述电机驱动模块的芯片型号为ULN2003A。
6.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，其特征在于，所述电机为5V步进电机。
7.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统，其特征在于，所述光敏传感器为5506光敏电阻。
CN202211720349.3A 2022-09-28 2022-12-30 一种基于Zigbee的室内窗帘控制系统 Pending CN116055616A (zh)

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