（塔里木大学信息工程学院 新疆阿拉尔 843300）
摘要：随着科技的发展，人们越来越重视生活质量问题，各种各样与生活息息相关的物品都在趋于智能化。智能百叶窗就是其中一类。本文以STM32单片机为控制核心，通过雨滴传感器实现对雨滴的检测，自动控制百叶窗，还具有语音控制开关，采用 Dht11温度传感器和Bh1750光照传感器实现室内温度监测，利用单片机控制窗户叶片自动转动，使室内保持较稳定的舒适环境。对智能百叶窗控制系统的软件设计后，在 Altium Designer上仿真验证，达到了设计的各项功能指标。
关键字：百叶窗；声控；智能化
引言
室内的光线主要来自屋外太阳的照射，如果采光不好则会使家中环境昏暗使住户感到闷热难受，基于STM32单片机的智能百叶窗，通过语音控制百叶窗的开合 ，同时为了加强用户的舒适感，本设计根据室外光照度自动调节室内亮度和温度，而且具有家庭防盗功能和防雨功能。进一步满足人们的生活需求。
设计简述
Stm32单片机控制电路作为智能窗的核心，引脚接受输入信息 然后通过IO口输出，驱动输出模块，主要包括晶振电路和复位电路。Ld3320语音芯片进行语音控传输电信号实现电复位功能。Dht11 温度传感器和Bh1750光照传感器实现光温度的检测，并将检测信息传递给Stm32信息并作出相应的调控。雨滴传感模块由Mdr-2雨滴传感器核心。进行雨滴检测，并将传递信息发送给Stm32进行处理。防盗报警模块是由Hcsr04人体检测传感器为核心进行报警信息检测，再由单片机处理后由蜂鸣器发出蜂鸣声以达到报警的目的[3]。
语音识别模块
由语音芯片Ld3320来实现。主要由晶振电路和复位电路，C1和 C2 配合晶振实现时钟电路， R33、C3与Ld3320芯片构成上电复位功能，该芯片当语音识别器识别到特定的工作指令时，就会将语音信号转变成模拟信号传入单片机，在单片机中采用动态时间规整（Dynamic Time Warping）的算法进行运算控制。
光照检测模块
光照检测模块是由Dht11 温度传感器和Bh1750光照传感器实现光温度的检测，单片机的P2.4对传感器的时钟控制，P2.5和P2.3 实现对温度和光度数据的传送。输出模拟信号，输出的信息会通过A/D转换后输入到单片机中，如果测量值与设定的阈值相等或大于，则内置程序就会进行启动，进行负反馈调节[2]。然后，单片机就会开始驱动角行程执行器，然后由角行程执行器来驱动遮光帘等外部设备，进行光照强度的调节。调节光照强度的器件是由遮光帘构成。遮光帘采用的是角度可调节的叶片。在午间光照温度高时，通过调整百叶窗叶片的角度进行合理的遮挡。光照调节回路包括D/A转换器、电压调节电路、电压/电流转换电路和角行程电动执行器四部分。微控制器根据光照度偏差，由PID算法算得百叶窗的角度指令经DAC0832转换为相应的电压信号。放大器LM358将输出电压调整到0 ~5 V再经过电压/电流转换电路将0~5 V的电压信号转换为角行程电动执行器可接收的4~20 mA信号。角行程执行器调整百叶窗的角度直至光照度等于设定强度。由
为百叶片的中心角，Fb( )表示百叶片的垂直投影被百叶遮挡部分所占面积比列。
.png)
[7]。
由二式计算可得叶片角度与光照度的关系。1lx调节的角度大约为0.24
在角度检测中，我们计划采用精度较高的单圈电位器。减速直流电机转轴和电位器同轴的部位进行连接，穿上叶片，通过电机转动来带动叶片旋转轴转动，传感器产生一个与角度依次对应的输出电压，A/D采样端口作为电机的位置反馈信号。软件处理对采集的信号进行非线性修正。以提高精度。
叶片模块
所有叶片均由单片机集中进行控制，同时每一列的叶片又可通过手动控制。通过温度传感器，湿度传感器，光强传感器的检测数据用无线模块把室内的温度、湿度、光照度传送至手机界面上，实时监测室内环境情况，也可根据雨滴传感器Mdr-2采集的天气情况，为叶片运行提供输入信号。同时系统联动的智能家庭防盗装置可以检测家中是否有人未经许可进入，如果发生异常情况则通过蜂鸣器及时报警。
雨滴传感模块设计
本文雨滴检测选择单板Mdr-2雨滴传感器实现对雨滴的检测，该模块通过四个引脚与外界连接，在5V电压供电模块下，实现对雨滴的检测，该传感器为数字特性，上电后，根据雨滴值输出一个电信号，对输出电信号值进行采集实现对雨滴值的读取。当雨水干燥后，又恢复到低电平状态。将传送口连接到单片机的引脚上，通过检测引脚上电平的高低来确定是否有雨滴下落，若有雨滴下落关闭百叶窗，防止雨水打进屋内，若雨水停止后，再自动重新开启百叶窗。
防盗报警模块
当家里无人时，可把防盗报警模块设置为外出防盗模式，当有嫌疑人闯入时，Hcsr04人体检测传感器会进行检测，设置在监测点上的红外探头就会将人体的辐射信号转变成电信号进行传递，然后通过对信号进行处理的电路，对电信号进行滤波、放大、对比、最终输出高电平将报警的信号发送给单片机，经单片机进行处理运算后驱动执行短信报警电路，发出蜂鸣警示音。
结语
声控百叶窗防盗报警装置的设计利用机械装置不断改变百叶窗扇叶的角度来调节室内光照和防止雨水进入室内。本装置还可以与防盗设备进行组合联动，这样用户只需要通过语音指令就可以实现报警模式的切换以及百叶窗角度的调整
参考文献：
[1] 裴娅男.基于单片机的户外智能晾窗户的设计[J].现代计 算机(专业版),2017(30):37-39.
[2] 周静红. 基于单片机控制的智能晾窗户控制系统的设计 [J]. 电子技术,2014,43(10):68-69.
[3] 雷敏,杨万里,孔令倩,李飞,谷聚辉. 基于单片机的户外型智 能晾窗户设计[J].计算机光盘软件与应用,2014,17(17):47-48.
【作者简介】第一作者简介：张胜(1998-)，男，四川人，汉，本科，学生，研究方向：智能家居相关研究。
【基金项目】塔里木大学大学生创新创业训练项目（国家级）（201910757033）