游佳,易红梅,李明璐
(西华大学机械工程学院,四川 成都 610039)
随着社会的发展和进步,智能化逐渐走进人们的视野之中,并且正在如火如荼地发展着,由此便产生了智能家居的概念。
系统主要由电源模块、传感器模块、电机驱动模块、人机交互模块等模块组成,以STC89C52为主控芯片,以GPRS A6短信模块和HC-05蓝牙模块为人机交互模块。通过单片机将GPRS A6短信模块和HC-05蓝牙模块所接收的信息进行处理,最终实现人为室内近距离控制和室外远距离控制窗帘的上升以及下降。系统的总体框图如图1所示。
图1 系统总体框图
主控芯片我们使用STC89C52因其能满足本设计系统的性能并且价格便宜,所以选用STC89C52作为本设计系统的主控芯片。
(1)光敏传感器。由于本控制系统需要实时检测光线强度,所以采用光敏电阻传感器。这样就将光强信号转变成了电信号并送入STC89C52单片机中,即可控制窗帘自动动作。
(2)雨滴传感器。本控制系统需要实时检测外界是否下雨,所以采用雨滴传感器进行检测。本设计使用的是电阻式雨滴传感器,其检测原理是雨量的变化会引起被检测的两点之间的电阻阻值发生变化,可间接得到雨量的大小,并将电阻值转换为电信号送入STC89C52单片机中,即可控制窗帘自动动作。
本控制系统采用ULN2003电机驱动模块来驱动28BYJ-48的四相五线的5V步进电机,在单片机的控制下让窗帘自动升降。
(1)HC-05蓝牙模块。本控制系统使用HC-05蓝牙模块的目的在于,当主人在室内的时候,该系统可将指令从手机的蓝牙串口助手直接发送至控制系统,从而进行窗帘的升降。
(2)GPRS A6模块。本控制系统主要使用GPRS A6模块的接收短信功能,将该模块连接在单片机上,当主人不在家时,可以通过发短信的方式控制窗帘的升降从而实现远程控制。
系统控制软件设计有主程序、光强和雨滴检测程序、电机驱动正反转程序、中断程序等组成,其中中断程序是用来实现HC-05蓝牙模块和GPRS A6短信模块对单片机的数据传送,从而让单片机控制窗帘升降,其流程图如图2所示。
图2 程序流程图
本文设计的智能窗帘控制系统相比传统的窗帘更加智能化,用户使用也更方便。本控制系统的基本功能是通过光敏传感器和雨滴传感器采集的信号传送给单片机,并使步进电机进行运转,从而达到升降窗帘的目的。并在此基础上设置两种人机交互方式:近程控制和远程控制,以便主人全方位对家居进行控制。整个控制系统设计简单,操作方便,成本低廉,短信、蓝牙模块更是增加了该系统的智能性,该系统的设计理念更加的符合现在智能家居的发展方向,具有一定的经济价值。