基于单片机的无线智能窗帘控制器的设计

摘 要 : 本文以单片机为控制核心 , 基于 PT2262/ 2272 无线收发模块 , 实现了窗帘的无线远程智能控制 . 该控制器通过高频无线收发模块实现了遥控窗帘的开合控制; 根据外部光线强弱实现自动开关窗帘 ; 根据设定时间自动完成开关过程; 通过语音播报当前环境温湿度信息以及当前工作状态 , 并可以实现一个遥控器控制多台分机 .该系统具有抗干扰能力强、结构简单、性能稳定, 一机多用 , 成本低廉 , 利于推广等特点 , 能够满足智能家居需求 ,具有良好的市场应用前景.

关键词 : 单片机 ; 智能化 ; 无线控制

0 引言

随着人们生活水平的提高 , 智能家居成为了家居生活的主题, 传统的电动控制窗帘一般功能单一 ,智能化程度低, 而本文以单片机为控制核心 , 基于PT2262/ 2272 无线收发模块 , 实现了窗帘的无线远程智能控制. 该控制器通过高频无线收发模块实现了遥控窗帘的开合控制;

根据外部光线强弱实现自动开关窗帘 ; 根据设定时间自动完成开关过程; 通过语音播报当前环境温湿度信息以及当前工作状态, 并可以实现一个遥控器控制多台分机.

1 系统设计

1. 1 硬件系统基本组成

系统主要由以 STC5410AD 单片机为控制核心的遥控器和控制器两部分组成, 如图 1 所示 . 图 1(a)为遥控器框图, 包括单片机、按键控制模块、显示模块、PT2262 无线发射 , DS1302 时钟模块等 . 图 1( b) 为控制器框图, 包括单片机、 SHT10 温湿度传感器、ISD4002 语音模块、 PT2272 无线接收模块、位置检测、电机控制模块等.

遥控器端可以通过按键控制窗帘的开合、查询当前窗帘控制器的状态以及室内的温湿度信息, 还可以设定窗帘自动开合时间, 设计时将 PT2262/ 2272的地址端放置了拨码开关, 从而一台遥控器可以控 制多个窗帘控制器.

控制器端能够接收来自遥控器的信号 , 通过电机模块完成对窗帘的控制, 在系统中 , 位置检测模块

采用了光电传感器检测减速齿轮的转动齿数来实现控制. 报 警模块 可以对 当前的 操作给 以提示 .ISD4002 语音模块实现播报当前的温湿度信息功能 .

1. 2 系统硬件设计

在该设计中首先要解决的两个问题一个是遥控器的选 择, 另一个 是电机 的控制 . 市场上基于PT2262/ 2272 无线收发模块容易购买 , 价位低 , 电路稳定性好, 抗干扰能力强 , 通过单片机容易控制 .控制模块中利用 L293 小功率直流电机驱动集成芯片完成了对直流电机的驱动, 其内部具有 H 桥和控制电路, 不会出现控制信号问题形成的 H 桥短路现象, 外围元件少 , 容易通过单片机控制. 控制模块中利用 ISD4002 芯片采用直接模拟量存储技术, 音质好 , 信息可长期保存 , 低电压供电 , 录

放时间长 , 便于利用单片机实现控制 , 使用灵活 . 图2 为系统主机的电路图 , 图 3 为系统分机的电路图 .

1. 3 系统软件设计

系统遥控端软件包括 : 按键扫描、编码、地址设置、时间采集、温湿度采集、报警、定时中断等子程序; 分机端软件包括 : 解码、报警子程序 , 电机驱动位置检测等. 图 4 为无线收发程序流程图. 整个系 程序用C51 编写实现 .

主机部分 : 遥控的地址信息可以由单片机的EEPROM 事先设定也可以由按键在线修改 , 一旦有按键按下, 经编码后 , 由 PT2262 组成的高频模块发射. 在设计中 , 现有的无线收发模块的工作电压为12 V, 而单片机工作电压为 5 V, 单片机无法直接驱动无线收发模块的引脚, 因此设计中单片机与收发 模块相连的引脚都通过光耦完成电信号的隔离和控制, 另外还可以查看当前的时间和温湿度等信息 .分机部分: 一旦 PT2272 解码模块接收到数据 ,通过读取数据引脚 Q0~ Q3 的状态判断主机的请求. 从而实现窗帘的开合操作 , 系统通过对电机齿轮的光电计数来判断当前窗帘的开度.

2 结论

本系统基于单片机完成了具有远程无线遥控功能的窗帘控制系统, 经过实验表明该系统电路简单、采用单片机智能控制便于开发和维护、控制灵活、成本低廉, 尤其更适合于智能家居 , 因此有一定的市场应用价值.