《基于单片机的多功能智能窗帘.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的多功能智能窗帘.doc（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、编号：哈尔滨工业大学大学生创新性实验计划项目申请书项目名称：基于单片机的多功能智能窗帘系统申请级别： 国家级 （国家级、校级、院系级）执行时间： 2011 年 6月至 2012 年6月负责人：赵闯学号：1090110304联系电话：15244675232电子邮箱：院系及专业：电气工程及自动化学院 自动化测试与控制系 测控技术与仪器专业指导教师：彭宇职称：教授联系电话：15904510911电子邮箱： 院系及专业： 电气工程及自动化学院 自动化测试与控制系 测控技术与仪器专业哈尔滨工业大学教务处制表填表日期： 2011年 6月 6日项目名称：基于单片机原理的多功能智能窗帘系统 申请经费： 951
2、0元一、课题组成员：（包括项目负责人、按顺序）姓名性别所在院年级学号身份证号本人签字赵闯男电气学院二年级1090110304230604199007032235郐士超男电气学院二年级109011030523232619900727203X姚广亮男电气学院二年级109011041223010319900731591X二、指导教师意见：这些同学品学兼优，有较强的独立思考能力和创新意识，对科学研究、科技活动和社会实践有浓厚的兴趣，具备从事科学研究的基本素质和能力。并且他们的项目难度适中，具有可实施性，这将会磨练他们的意志品质，使他们进一步走近科研，感受科研的魅力。相信在完成了这个科技创新之后，他们的
3、能力将会得到很大幅度的提升。 签 名： 年 月 日三、院（系）专家组意见： 组长签名： （ 盖 章 ） 年 月 日四、学校专家组意见： 批准经费： 元 组长签名： （ 盖 章 ） 年 月 日五、立项报告1、项目简介（300-500字左右）随着现代社会的高速发展，人们对室内设计智能化的要求也越来越高。方便与享受的智能窗帘对于现代快节奏的人们生活来说，是适应现代化办公和生活环境的需要，是人们生活水平提高的一个标志。对于室内的窗帘而言，它不仅要具有遮光作用和美化功能，更要具有方便智能的使用功能。本项目主要是以HT46RU232为核心控制的智能多功能窗帘系统。它主要的功能有时间显示；红外远程控制窗帘的
4、下降程度；根据光强度自动调节窗帘以使屋内达到舒适惬意的环境；还可以进行定时开闭窗帘；以及防盗报警功能等。从市场发展的角度和产品的优越性来分析，以HT46RU232为核心控制的智能多功能窗帘系统有足够的潜力竞争窗帘市场，有很大的研发价值以及性价比。功能具体如下：基本功能：可以机械控制窗帘的开合与开合程度。特色功能：1) 时钟显示功能将时钟集成到智能窗帘系统中，节省了室内空间同时方便了用户对窗帘的定时控制，蓝屏的液晶美观大方，富有现代气息。2) 远程遥控功能用户可以通过遥控器对窗帘的开合程度进行控制，避免了手动拉动窗帘的麻烦。3) 光控调节功能当用户无暇顾及窗帘的开合程度时可以打开光控调节功能，单
5、片机会自动获取信息调节室内光照强度，使室内一直处于舒适的光照环境。4) 定时控制功能本功能中用户可以预先设定窗帘的开启或者关闭时间，即使用户不在也可以控制室内照明情况，让用户一进家门就可以感受到愉悦的光照。5) 防盗报警功能本功能能在有人从窗户进入室内时，进行报警提示，当功能关闭时，室内有人在窗户附近，不会误报，使家居防盗简单轻松，极大程度的方便了现代的生活。2、申请理由（包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣等）课题组组长赵闯同学现为哈工大电气学院优普科技创新基地成员。我从小喜爱动手动脑，制作能力强，勇于创新，喜爱电子制作。在高中时，基本完成了对51单片机的学习与应用，并对电气制作材料定制
6、有一定的基础。多年的制作经验是我对一个项目的难度与可行性有较深的认识，在我看来，我们应从此次科技创新活动中学到更多的知识，拿出作品，在实践中掌握更多知识，提高自己的各方面能力，而不是一味的求新，停留在想的阶段。HT46RU232的应用使我主动去学习相关电路与应用，各类自动化控制性能指标。更重要的是通过这个项目能提高我的工科分析能力与团队协调能力。在学习方面，我有充沛的精力，饱满的热情和很强的自主学习能力。在技术方面，我已有一定的基础，相信在未来的学习当中，此次科技创新在导师的指导下，一定使我如鱼得水如虎添翼。郐士超同学喜欢电子制作，能够利用业余时间学习有关电子方面的知识，特别是参加哈工大电气学
7、院优普科技创新基地之后对学习电子方面知识的热情更高了，同时有了学长的指导，使我的学习系统化了，大大提高了我学习相关知识的进度，而且我系统学习了单片机方面的相关知识，并对HT46RU232单片机有一定的了解，相信在未来的学习中，我一定可以熟练的使用HT46RU232单片机进行研究与开发，特别的是在高中时，我已经有了一定的PCB制图基础并有一定的硬件基础，对于功放、放大、调节、稳压的处理，我十分有信心，相信在指导老师的帮助下，我一定会持之以恒永不放弃。姚广亮同学在高中时曾参加科技创新活动，有着较为深刻的认识和组织协调能力。我对51系列单片机比较熟悉，并使用51单片机实现了很多自动化控制的小制作，而
8、且我在焊接，硬件布局方面有很多经验，我还具备一定的编程基础。相信此次大学生创新性实验计划一定会使我更有信心，更具有热情的学习电子知识，为祖国的繁荣昌盛贡献一份力量。3、立项背景（研究现状、趋势、研究意义等，参考文献和其他有关背景材料）目前市场的窗帘大多为手动，给大家的生活带了较大不便，同时市场上出售的自动窗帘比较昂贵，因此设计一种成本较低的、功能人性化的自动智能窗帘已经成为一种必然的趋势。智能窗帘能提供舒适安全高品位且宜人的家庭生活空间，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，为各种能源费用节约资金 ，提供一个安全、方便、舒适的居家环境。 随着社会信息化的加快，人们的工
9、作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。 随着电子技术产业结构调整，生产工艺的飞速发展，人们生活水平的不断提高，家用电器逐渐普及，市场对于自动化控制系统的需求也越来越大。高精度、多功能、低功耗，是现代科技发展的趋势。在这种趋势下，窗帘的数字化、智能化已经成为现代生产研究的主导设计方向。参考文献1 杨恢先,黄辉先.单片机原理及应用.长沙:国防科技大学出版社,2003.2 阳宪惠.现场总线技术及其应用.北
10、京:清华大学出版社,1999.3 张友德,等.单片机原理应用与实验.上海:复旦大学出版社,2000.4 李朝青.单片机原理及接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1996.5 阎石.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,1998.6 陈玉宏,向凤红.自动控制原理.重庆:重庆大学出版社,2003.7 杨帮文.新编传感器实用宝典.北京:机械工业出版社,2005.8 郑啊奇.Visual Basic教程.清华大学出版社,2007.9 杜文洁.电路基础.科学出版社,2007.10 俞志根.传感器与检测技术.科学出版社,2007.11 王.单片机原理及应用.科学出版社,2007.12 于安红.简明电
11、子元器件手册.上海交通大学出版社,2005.4、项目方案我组设计的多功能智能窗帘具有四种功能：（1）时钟显示功能将时钟集成到智能窗帘系统中，节省了室内空间同时方便了用户对窗帘的定时控制，蓝屏的液晶美观大方，富有现代气息。（2）光强控制功能根据光强自动控制窗帘升降，自动调节出全升，全降，半升半降等状态 ，以适应不同光强。（3）定时功能根据主人需要达到在某个时间升（降）窗帘。（4）遥控功能在主人在居室内时可由主人人工控制窗帘升降。（5）报警功能在有入侵者从窗口侵入时触发报警器，并记录。我们的总体设计方案如图1： 光控装置 H桥控制直流电机模块 定时装置 单片机 遥控装置 报警器 报警装置图1 原理
12、结构框图 （1）光强控制装置 电路如图： 图2：光强控制装置电路图 首先通过一个变压装置供电，我们可以选择类似手机充电器的插头将室内220伏交流电转化为直流作为装置的输入信号。我们根据资料可以设定三个光强，使光强在强于最大值或低于最小值（对应夜晚的情况）时窗帘下降（全降），在次强值和最强值之间时窗帘半升半降，其余时刻升起。利用光敏电阻特性我们不难将这三个光强值转化为相应的四个电压值。将最强值和最弱值对应的电压作为比较器1的参考电压，其余一值对应的电压作为比较器2的参考电压。将图中的光敏电阻置于室外采光，光强变化时导致输入大放大器的电压发生变化。由于入射光越强，光敏电阻阻值越小，知光强大小的比较
13、可用电压大小比较来衡量。通过简单前期含光敏电阻电路可以使输入电压随光强增大而增大。这时，当输入电压值（实时光强的反应）在比较器1的两参考值之外时输出高电平，其余此路输出低电平。而当输入电压小于比较器2参考值时此路输出高电平，在大于参考值时输出低电平。设比较器1输出为，比较器2输出为，将这两路输出分别接到单片机的两路输入管脚，设其代号1,2。当管脚1输入高电平时定义为状态a；当管脚1输入为低电平而管脚2输入为高电平时为状态b；当管脚1输入为低电平且管脚2输入为高电平时定义为状态c。状态a对应窗帘全降的状态，状态b对应窗帘半升半降状态，状态c对应窗帘全升状态。我们可以利用abc三种状态切换时电机应有的不同转向设计程序，控制输出，以达到使电机按相应方向相应转数旋转，控制窗帘按指定方式升降的目的。（2）定时装置：计时装置原理如图：图
