【基于單片機的智能窗簾控制系統(tǒng)控制設(shè)計開題報告3700字】

開題報告學習中心名稱姓名學號指導教師選題時間答辯時間論文題目基于單片機的智能窗簾控制系統(tǒng)控制設(shè)計一、選題的依據(jù)和意義，研究的主要問題，擬達到的目的、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀選題依據(jù)隨著人們對居住環(huán)境要求的不斷提高，智能化的屋內(nèi)家具產(chǎn)品在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色。智能窗簾也正以其出色的人性化功能、驚人的發(fā)展速度在市場中嶄露頭角。目前市場上的智能窗簾產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。如華為，小米等為代表的產(chǎn)品其質(zhì)量、做工具有明顯的優(yōu)勢，但是價格不菲。而一些二三線產(chǎn)品，雖有價格優(yōu)勢，但產(chǎn)品存在不少問題，如噪音大、可靠性差等?；趩纹瑱C設(shè)計的智能窗簾具備結(jié)構(gòu)簡易，性能穩(wěn)定，且價格低廉等優(yōu)點。因此有著十分龐大的市場需求。選題意義經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，目前市面上大部分窗簾需要人工操作。例如在豪華高端的私人別墅和高檔酒店等擁有大型落地窗的場景中，普通窗簾的缺點就會暴露出來。其原因在于，這些窗簾大而笨重，開關(guān)比較費時費力。目前的家用智能窗簾雖然基于遙控做到了自動控制，但是還有以下缺點：成本普遍偏高；使用功能過于單難以智能化管理；多個窗簾的使用情況下，一個紅外遙控單次會批量處理多個窗簾，不能實現(xiàn)單一窗簾的控制；用戶群體較為分散，難以普及；不可遠程操控達不到讓用戶省心、使用便捷的目的等。針對上述問題，本論文設(shè)計一款能夠通過光線檢測自動控制、定時自動控制、遠程控制和按鍵控制，基于單片機的智能窗簾控制系統(tǒng)。其硬件由AT89C52單片機芯片、DS1302時鐘芯片、光敏傳感部分構(gòu)成。該系統(tǒng)的仿真測試使用Protues軟件進行。與傳統(tǒng)窗簾相比，本文所設(shè)計的智能窗簾控制系統(tǒng)具有價格實惠、操控便利、智能管理等優(yōu)點。智能窗簾將以其優(yōu)越的性能給普通家庭帶來一個舒適、便捷和綠色的智能化家居。研究的主要問題本文主要介紹了基于單片機控制的智能化窗簾以及各個環(huán)節(jié)功能的實現(xiàn)。擬達到的目的該系統(tǒng)著眼于經(jīng)濟性，實用性，以及電路的簡易性來設(shè)計。盡量采用最簡單的電路布線和選用價格較為合適的元器件，來進行設(shè)計以達到（1）手動控制：當用戶需要采光時可自行根據(jù)實際情況通過按鍵接通或關(guān)閉電源，使步進電機通電打開窗簾或者拉上窗簾。（2）光照控制:通過不同的光照強度值照射時,經(jīng)由光照傳感器收集信息后，窗簾會主動打開或封閉。（3）紅外控制:當光照強度沒有到達預定值，則需要我們手動操縱紅外遙控器，由1838紅外接收頭接收信號后，單片機進一步控制步進電機拉開或者拉上窗簾。（4）通過按鍵可以讓以上三種模式循環(huán)切換。國外研究現(xiàn)狀20世紀末期，一大批網(wǎng)絡(luò)通信的家用電器、半自動化操作的電子產(chǎn)品等相繼面世。在家用智能冰箱、家用智能電視、家用智能洗衣機和各種家用電氣化產(chǎn)品等功能綜合為一體之后，誕生了住宅電子化的理念。從那起，電動窗簾開始慢慢地出現(xiàn)在人們的視野之中。這些年，經(jīng)過人們的體驗與使用，智能窗簾在美國、澳大利亞、英國等一些國家得到了廣泛的應(yīng)用。2014年美國的研發(fā)人員SunT和LiJ等人所設(shè)計的節(jié)能翻轉(zhuǎn)式窗簾系統(tǒng)，利用窗簾葉片接收太陽光照射的方向，從而控制窗簾的升降。在系統(tǒng)設(shè)計上，該系統(tǒng)由上位機完成數(shù)據(jù)的存儲、分析和輸出等，由下位機采用感光元件采集光照信息。它的節(jié)能表現(xiàn)在其外層材質(zhì)采用可收集光能的太陽能板材料，可以通過吸收白天照射在窗簾上產(chǎn)生的光能，轉(zhuǎn)化為電能存儲在鋰電池中。該系統(tǒng)采用的太陽能轉(zhuǎn)化技術(shù)可以為系統(tǒng)供電，節(jié)約了家庭的能源消耗。2010年澳洲的科研人員ZhangC和FengX等人硏制出一款由數(shù)字溫度傳感器DSl8B20組成的溫度控制智能窗簾系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)z測到的室外實時溫度信息，然后將信息推送至手機App上，讓用戶選擇是否開關(guān)窗簾，以實現(xiàn)窗簾的自動控制。2017年日本的專家HanD和ChenX制作的光控檢測節(jié)能智能窗簾系統(tǒng)，在窗戶的玻璃與室內(nèi)的窗簾之間安裝了一種光線感應(yīng)器。該系統(tǒng)采用舒適型家居設(shè)計方案，只有光線在適宜的時候才會自動展開。當光線到達一定強度時，能夠控制窗簾自動關(guān)閉。同時，該系統(tǒng)利用光加熱半導體，將室外光線照射在智能窗簾上所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為電能存儲，也可以實現(xiàn)智能窗簾無需充電，即能使窗簾自動上升或者降落功能。2013年英國的設(shè)計師JangYH和YangHX研究了一款基于語音芯片WK6900-24ss控制基礎(chǔ)上的百葉窗智能窗簾叫。這款產(chǎn)品在材質(zhì)選擇方面有不少亮點，它使用高透明，高強度的聚碳酸脂片，配合鋁的熔點在髙溫的條件下鍍上了一層鋁膜設(shè)計外層，能夠把太陽光中的大部分顏色的光反射掉。進而調(diào)節(jié)并減少進入室內(nèi)的光線，使得室內(nèi)一直保持適宜的亮度與溫度，但室內(nèi)用戶依舊能清楚看到外面的場景。2018年國外還開發(fā)出了減輕高層建筑的整體重量而所做出的智能窗簾系統(tǒng),以AT89C52單片機為主控制單元，風壓傳感器和放大器作為信號的產(chǎn)生、處理的部分，LCD12864顯示屏作為窗簾的顯示部分。利用風壓傳感器對玻璃幕墻進行檢測，通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片進行模擬數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化和使用通信軟件進行遠程傳輸控制信號來對窗簾系統(tǒng)進行控制。國內(nèi)研究現(xiàn)狀中國智能家居的第一階段叫做智能小區(qū)期，該階段智能家居在市面上只是概念上的產(chǎn)品，并沒有成熟的技術(shù)和市場。十幾年前，我國雖然有一些企業(yè)、廠家在進行智能窗簾的生產(chǎn)，但是由于當時的技術(shù)不足、普通人的生活條件較差日常生活標準較低等一系列的原因，導致智能窗簾未能成功推廣開來。隨著技術(shù)水平不斷提高，科技逐漸運用到人們生活。人們的思維不斷地開闊，對生活品質(zhì)的要求不斷提髙。在一些發(fā)達的一線城市，許多家庭都慢慢地使用上了智能窗簾。智能窗簾的發(fā)展也得益于我國科研人員的不斷探索與鉆硏。2016年小米公司的科研人員最近開發(fā)出的一款Amara智能窗簾引起了智能家居的購買浪潮。該產(chǎn)品與其它普通電動窗簾相比最大的一個優(yōu)點就是可以實現(xiàn)與小米產(chǎn)品互聯(lián)，但用戶還需要配備Aqaba的智能插座才能使Aqaba智能窗簾正常工作。用戶開關(guān)時間的定時設(shè)置，WIFI無線控制，紅外傳感器實現(xiàn)該產(chǎn)品的自動化控制功能，也可以通過與語音助手交流來驅(qū)動Aqaba電機操控智能窗簾，以實現(xiàn)窗簾的開啟關(guān)閉。2012年東北農(nóng)業(yè)大學的孫利新，王阿川等人對基于視覺手勢識別技術(shù)的智能窗簾進行硏究。在手勢識別的操作下，他們構(gòu)造了基于視覺手勢識別技術(shù)的智能窗簾系統(tǒng)。這款設(shè)計的窗簾通過使用計算機視覺OpenCV庫處理捕捉人體手勢的移動方向，系統(tǒng)分析、處理后，控制窗簾自動開合。該系統(tǒng)在功能上有良好的人機交互能力，操作非常簡單，窗簾的開合程度也可自由控制。目前，我國內(nèi)市場上已出現(xiàn)的智能窗簾，可以通過第三方語音系統(tǒng)控制光照檢測以及遙控對窗簾的控制。但是購買一套比較齊全的智能窗簾控制系統(tǒng)的價格較高，只有較少的家庭能承擔這項費用支出。在某種意義上來說，這局限了智能窗簾的發(fā)展。因此，一款低成本、便捷、智能的基于單片機的智能窗簾控制系統(tǒng)急需要被開發(fā)。二、研究方法、研究步驟和所需條件研究方法（1）文獻研究法：查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，了解當前有關(guān)智能家居的設(shè)計情況。（2）調(diào)查研究法：在了解背景資料后，明確研究問題，根據(jù)研究問題提出對策。研究步驟第一部分引言：介紹設(shè)計目標國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義目的設(shè)計的基本內(nèi)容和本文的章節(jié)安排。第二部分總體設(shè)計方案：給出了電動窗簾控制器的總體方案設(shè)想實現(xiàn)功能。第三部分硬件設(shè)計：選用AT89C52單片機為核心的各種電路設(shè)計包括復位電路，電源電路，時鐘電路步進電機控制電路，鍵盤/顯示電路等一系列相關(guān)電路。第四部分軟件設(shè)計：主要介紹了各項功能的設(shè)計流程。第五部分仿真：仿真測試使用Protues軟件進行。第六部分總結(jié)：對設(shè)計中的不足進行反思所需條件文獻研究法、經(jīng)驗總結(jié)法三、工作進展、研究工作進展計劃：2022年06月01日至06月07日進入畢業(yè)設(shè)計選題系統(tǒng)完成選題工作，與指導教師研討題目內(nèi)涵，對所選題目進行確認。2022年06月08日至06月30日收集資料，分析課題要求，閱讀文獻，與導師溝通，完成開題。2022年07月01日至08月15日開始撰寫整理論文、交導師審閱，導師檢查學生畢業(yè)設(shè)計是否按工作計劃進行，發(fā)現(xiàn)問題與難點，提出意見和建議。2022年08月16日至09月25日與導師溝通，反復修改，直至最終定稿，提交維普查重報告，論文格式檢測報告。2022年09月26日至10月14日制作畢業(yè)畢業(yè)論文答辯稿和PPT，準備答辯。2022年10月15日至10月16日論文答辯。四、參考文獻[1]尹紹杰,林鵬.基于WIFI的智能家居配電系統(tǒng)設(shè)計[J].通信科技,2018,35(05):136-137.[2]廖春萍.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居安防預警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學,2018.[3]呂夢飛,張雪芹,贠金昊.基于PLC的自動窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計[J].科技經(jīng)濟刊,2018,26(16):63-67.[4]宋宇超.基于單片機的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].吉林大學,2018.[5]SunT,LiJ,SongWL.IntelligentTemperatureControlSystemDesignBasedonSingle-ChipMicrocomputer[J].JournalofHarbinInstituteofTechnology,2014,21(3):91-94.[6]ZhangC,FengX,liL.Thekeytechnologiesofadistributedtemperaturemonitoringsystembasedon1-Wirebus[P].IntelligentControlandAutomatio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