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智能窗帘的监控系统总体设计研究陈乾

发表时间：2021/7/5 来源：《论证与研究》2021年5期作者：陈乾钟源任哲仪李淑

[导读] 摘要：智能窗帘监控系统设计功能实现将通过光照强度传感器、温湿度传感器、雨滴传感器等传感器收集智能窗帘监控子系统所处的实时环境信息，通过MCU进行传感器采集的环境信息的收集。MCU程序内进行环境信息预置值设置，我们将不同环境值，如是否下雨的情况、环境光照强度百分值、环境温度值以及环境的湿度值作为系统程序判断对比的预设参数。在我们的智能窗帘监控系统开始工作时，系统通过传感器的环境信息采集接收到各类环境

                                                       陈乾钟源任哲仪李淑洁
                                                （西华大学四川成都 610039）
        摘要：智能窗帘监控系统设计功能实现将通过光照强度传感器、温湿度传感器、雨滴传感器等传感器收集智能窗帘监控子系统所处的实时环境信息，通过MCU进行传感器采集的环境信息的收集。MCU程序内进行环境信息预置值设置，我们将不同环境值，如是否下雨的情况、环境光照强度百分值、环境温度值以及环境的湿度值作为系统程序判断对比的预设参数。在我们的智能窗帘监控系统开始工作时，系统通过传感器的环境信息采集接收到各类环境信息的数据后，通过与预设参数进行对比判断，同时进行各类情况的优先级判断，从而选择需要进行的操作，然后由MCU发出动作的执行指令，由步进电机驱动器驱动控制电机，实现窗帘的开合程度调节，以实现智能窗帘监控系统的自动控制、智能调节功能。本系统的功能设计还包括本地手动调节功能和无线远程监控功能，便于使用者对我们的智能窗帘监控系统进行本地和远程的监控和调节。同时也考虑了智能窗帘监控系统使用者外出时，则可通过远程无线监控功能，了解智能窗帘监控系统状态，系统通过我们的WIFI物联网模块将环境信息数据上传至云平台及手机APP，我们的智能窗帘监控系统用户可通过手机APP远程进行窗帘的控制和调节。

智能窗帘监控系统结构组成如图1所示。

图1 智能窗帘监控系统结构组成

系统根据不同功能又划分为若干个子系统，包括不良天气自闭和系统、室内光线调节系统、信息传输系统。其中信息传输系统负责窗帘终端与智能家居云平台及用户控制端的数据和控制指令的传递，其他子系统则根据事件发生的优先级级别而产生对应的打开或闭合指令。系统功能划分流程如图2所示。

        1.窗帘功能设计
        本智能窗帘监控系统设计包括四个基本功能：手动控制、按键控制、自动控制、WIFI无线控制。以达到智能窗帘系统能够在各种情况下正常的运行达到采光目的，满足用户需求。
        2.手动控制功能设计
        在手动控制模式下用户能够通过手动进行窗帘位置的调整，达到根据实际的光线情况直接对采光情况进行调整，同时在停电断电的情况下，控制系统无法进行正常的运行的时候，用户可以通过手动拉扯窗帘进行调整。
        3.按键控制功能设计
        在按键功能模式情况下，用户可以通过手动操作按键进行窗帘位置的调整，按键控制分为关闭窗帘、打开窗帘、位置保持三个按键，同时作为系统的模式调整按键存在，如图3独立控制按键所示，满足用户按键直接控制窗帘的同时满足用户手动进行模式调整的目的。同时，满足为满足设计显示需求，设计触摸屏进行触控控制，满足信息显示、模式选择、手动调节等功能。

        4.自动控制功能设计
        自动控制功能是在微控制器中预设窗帘自动调节的条件，当系统运行时，通过传感器进行环境信息的采集，与预设值进行对比，通过采集室内光照强度作为依据提供给系统进行控制窗帘进行采光调节。同时，此功能可进行拓展，与室内照明设备进行统一控制，当室内光强小于室外光强时可以进行开窗帘进行采光同时关闭室内照明设备，以达到节约用电的目的。
        5.WIFI无线控制功能设计

        WIFI无线控制功能是利用WIFI无线控制物联网芯片esp8266（图5 esp8266芯片）通过路由器连接互联网，手机通过互联网对窗帘设备进行远程控制。用户通过手机连接WIFI，使用app进行登录并进行指令的发送，主控器接收相应指令同时做出相应的动作调整，达到远程控制的功能目的。
        6.总结
        本设计研究主要内容为智能窗帘监控系统的设计，本设计是依托WIFI物联网芯片对装置进行无线远程控制调节，单片机结合传感器信息进行实时的调节窗帘位置状态以符合室内环境采光需求。
        本设计还保留了拓展功能，例如智能语音控制功能，可实现近距离的语音指令控制；与其他智能家居设备形成智能家居体系，例如与智能照明设备进行互联通讯，达到采光与照明配合的目的；与智能窗户形成智能通风采光装置，达到通风采光协调。