【基于单片机的智能窗帘控制系统控制开题报告5100字】

开题报告学院专业班级姓名学号指导教师设计（论文）题目基于单片机的智能窗帘控制系统控制一、选题背景（目的、意义）随着21世纪的到来，人们步入信息化和智能化的新时代。网络通信、人脸图像识别、数字化家电等技术不仅已深入人们的日常生活，同时也悄无声息地迈入人们的个人空间。运用这些技术所研发出的智能产品虽然改变了人们的生活方式提升了人们的生活质量[1]，但还存在很大的发展空间。经研究发现，目前市面上大部分窗帘需要人工操作。例如在豪华高端的私人別墅和高档酒店等拥有大型落地窗的场景中，普通窗帘的缺点就会暴露出来。其原因在于，这些窗帘大而笨重，开关比较费时费力[2]。目前的家用智能窗帘虽然基于遥控做到了自动控制，但是还有以下缺点：成本普遍偏高；使用功能过于单难以智能化管理[3]；多个窗帘的使用情况下，一个红外遥控单次会批量处理多个窗帘，不能实现单一窗帘的控制；用户群体较为分散，难以普及；不可远程操控达不到让用户省心、使用便捷的目的等。针对上述问题，本论文设计一款能够通过光线检测自动控制、定时自动控制、远程控制和按键控制，基于单片机的智能窗帘控制系统。其硬件由AT89C52单片机芯片、DS1302时钟芯片、光敏传感部分构成。该系统的仿真测试使用Protues软件进行。与传统窗帘相比，本文所设计的智能窗帘控制系统具有价格实惠、操控便利、智能管理等优点。智能窗帘将以其优越的性能给普通家庭带来一个舒适、便捷和绿色的智能化家居。二、国内外研究现状综述1国外研究综述20世纪末期，一大批网络通信的家用电器、半自动化操作的电子产品等相继面世。在家用智能冰箱、家用智能电视、家用智能洗衣机和各种家用电气化产品等功能综合为一体之后，诞生了住宅电子化的理念。从那起，电动窗帘开始慢慢地出现在人们的视野之中。这些年，经过人们的体验与使用，智能窗帘在美国、澳大利亚、英国等一些国家得到了广泛的应用。2014年美国的研发人员SunT和LiJ等人所设计的节能翻转式窗帘系统，利用窗帘叶片接收太阳光照射的方向，从而控制窗帘的升降。在系统设计上，该系统由上位机完成数据的存储、分析和输出等，由下位机采用感光元件采集光照信息。它的节能表现在其外层材质采用可收集光能的太阳能板材料，可以通过吸收白天照射在窗帘上产生的光能，转化为电能存储在锂电池中。该系统采用的太阳能转化技术可以为系统供电，节约了家庭的能源消耗。2010年澳洲的科研人员ZhangC和FengX等人硏制出一款由数字温度传感器DSl8B20组成的温度控制智能窗帘系统。该系统能够将检测到的室外实时温度信息，然后将信息推送至手机App上，让用户选择是否开关窗帘，以实现窗帘的自动控制。2017年日本的专家HanD和ChenX制作的光控检测节能智能窗帘系统，在窗户的玻璃与室内的窗帘之间安装了一种光线感应器。该系统采用舒适型家居设计方案，只有光线在适宜的时候才会自动展开。当光线到达一定强度时，能够控制窗帘自动关闭。同时，该系统利用光加热半导体，将室外光线照射在智能窗帘上所产生的热量转化为电能存储，也可以实现智能窗帘无需充电，即能使窗帘自动上升或者降落功能。2013年英国的设计师JangYH和YangHX研究了一款基于语音芯片WK6900-24ss控制基础上的百叶窗智能窗帘叫。这款产品在材质选择方面有不少亮点，它使用高透明，高强度的聚碳酸脂片，配合铝的熔点在髙温的条件下镀上了一层铝膜设计外层，能够把太阳光中的大部分颜色的光反射掉。进而调节并减少进入室内的光线，使得室内一直保持适宜的亮度与温度，但室内用户依旧能清楚看到外面的场景。2018年国外还开发出了减轻高层建筑的整体重量而所做出的智能窗帘系统,以AT89C52单片机为主控制单元，风压传感器和放大器作为信号的产生、处理的部分，LCD12864显示屏作为窗帘的显示部分。利用风压传感器对玻璃幕墙进行检测，通过模拟数字转换芯片进行模拟数据的转化和使用通信软件进行远程传输控制信号来对窗帘系统进行控制。2国内研究综述中国智能家居的第一阶段叫做智能小区期，该阶段智能家居在市面上只是概念上的产品，并没有成熟的技术和市场。十几年前，我国虽然有一些企业、厂家在进行智能窗帘的生产，但是由于当时的技术不足、普通人的生活条件较差日常生活标准较低等一系列的原因，导致智能窗帘未能成功推广开来。随着技术水平不断提高，科技逐渐运用到人们生活。人们的思维不断地开阔，对生活品质的要求不断提髙。在一些发达的一线城市，许多家庭都慢慢地使用上了智能窗帘。智能窗帘的发展也得益于我国科研人员的不断探索与钻硏。2016年小米公司的科研人员最近开发出的一款Amara智能窗帘引起了智能家居的购买浪潮。该产品与其它普通电动窗帘相比最大的一个优点就是可以实现与小米产品互联，但用户还需要配备Aqaba的智能插座才能使Aqaba智能窗帘正常工作。用户开关时间的定时设置，WIFI无线控制，红外传感器实现该产品的自动化控制功能，也可以通过与语音助手交流来驱动Aqaba电机操控智能窗帘，以实现窗帘的开启关闭。2012年东北农业大学的孙利新，王阿川等人对基于视觉手势识别技术的智能窗帘进行硏究。在手势识别的操作下，他们构造了基于视觉手势识别技术的智能窗帘系统。这款设计的窗帘通过使用计算机视觉OpenCV库处理捕捉人体手势的移动方向，系统分析、处理后，控制窗帘自动开合。该系统在功能上有良好的人机交互能力，操作非常简单，窗帘的开合程度也可自由控制。目前，我国内市场上已出现的智能窗帘，可以通过第三方语音系统控制光照检测以及遥控对窗帘的控制。但是购买一套比较齐全的智能窗帘控制系统的价格较高，只有较少的家庭能承担这项费用支出。在某种意义上来说，这局限了智能窗帘的发展。因此，一款低成本、便捷、智能的基于单片机的智能窗帘控制系统急需要被开发。三、研究目标与研究内容本次研究设计主要目的是通过综合研究结果分析电动智能窗帘控制技术的应用发展及其应用现状，从而对电动窗帘控制器进行设计。采用步进电机作为执行元件，以光敏电阻作为传感元件的传感器作为检测元件，AT89C52单片机作为控制芯片，辅助键盘和显示，最终实现了电动窗帘控制器的多项智能项目。本次对智能窗帘系统设计分为六个部分：第一部分引言介绍设计目标国内外的发展现状和研究意义目的设计的基本内容和本文的章节安排。第二部分总体设计方案给出了电动窗帘控制器的总体方案设想实现功能。第三部分硬件设计选用AT89C52单片机为核心的各种电路设计包括复位电路，电源电路，时钟电路步进电机控制电路键盘/显示电路等一系列相关电路。第四部分软件设计主要介绍了各项功能的设计流程。第五部分仿真仿真测试使用Protues软件进行。第六部分总结对设计中的不足进行反思。四、拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等）近年来随着计算机和网络技术飞速发展，智能家居系统应运而生。智能家居系统给人们的生活带来了智能化的体验，从而提升了人们的生活质量。然而，目前我国的智能家居产业仍处在成长期，智能家居系统尚未普及，作为现代智能家居系统中非常重要的组成部分之一的智能门窗帘自动控制系统还有待进一步完善。现有的智能窗帘控制系统功能简单，价格昂贵，不利于普及。针对上述问题，本文基于AT89C52单片机，开发了一款低成本的智能窗帘控制系统。本系统根据办公和生活环境需要，采用AT89C52单片机控制系统，利用P3口的特殊功能与P1口的空闲模式和掉电模式，根据其不同的基本控制工作模式,实现了手动电机控制、自动控制、定时自动控制的相互并联变换基本控制模式窗帘机。该系列产品的控制设计由系统光电开关控制电路、系统内部主控控制模块、电源信号转换控制电路、防护控制电路等多个部分共同组成,可以轻松地直接实现对遮光窗帘的自动化和提高。五、研究工作进度安排1.撰写开题报告2022年XX月XX日—2022年XX月XX日，学生通过查阅规定数量的相关文献，深入现场，积累资料，完成调研后撰写《开题报告》，指导老师审核批准后方可开题，进入毕业论文实施阶段。2.论文初稿写作2022年XX月XX日—2022年XX月XX日，完成毕业论文初稿写作，并将论文初稿提交指导老师。3.修改第一稿2022年XX月XX日——2020年XX月XX日，按照指导老师意见对第一稿进行修改，重点修改结构，修改后交指导老师审阅，并听取修改意见。并且进行中期检查。4.修改第二稿2022年XX月XX日——2022年XX月XX日，对论文进行第二次修改，重点修改论点、论据、论证过程，修改后交指导老师审阅，并听取修改意见。5.修改第三稿，完成定稿2022年XX月XX日—2022年XX月XX日，对论文进行第三次修改，作最后的全面仔细修改（包括标点符号），重点修改文章的格式，修改后交指导老师检查，完成毕业论文定稿工作。6.2022年XX月XX日—2022年XX月XX日论文答辩六、参考文献[1]尹绍杰,林鹏.基于WIFI的智能家居配电系统设计[J].通信科技,2018,35(05):136-137.[2]廖春萍.基于物联网技术的智能家居安防预警系统的设计与实现[D].电子科技大学,2018.[3]吕梦飞,张雪芹,贠金昊.基于PLC的自动窗帘控制系统设计[J].科技经济刊,2018,26(16):63-67.[4]宋宇超.基于单片机的智能家居监控系统的研究与设计[D].吉林大学,2018.[5]SunT,LiJ,SongWL.IntelligentTemperatureControlSystemDesignBasedonSingle-ChipMicrocomputer[J].JournalofHarbinInstituteofTechnology,2014,21(3):91-94.[6]ZhangC,FengX,liL.Thekeytechnologiesofadistributedtemperaturemonitoringsystembasedon1-Wirebus[P].IntelligentControlandAutomation(WCICA),2010.[7]HanD,ChenX.AlPConferenceProceedings[Author(s)GREENENERGYANDSUSTAINABLEDEVELOPMENTI:ProceedingsoftheInternationalConferenceonGreenEnergyandSustainableDevelopment(GESD2017)-ChongqingCity,China(27-28May2017)],-Designofautomaticcurtaincontrolledbywirelessbasedonsinglechip51microcomputer[J].2017,1684:020045.[8]JiangYH,YangHX.DesignofwirelessIntelligentHomeControlSystemBasedonZigbeeTechnology[J].AppliedMechanicsandMaterials,2013,416-417:900-903.[9]SinghP,ChauhanYK,SinghR,etal.HardwareImplementationofSolarAssistedAutomaticCurtainControlSystem[M].IntelligentCommunicationControlandDevices,2018.[10]张超敏,王雪娇.基于单片机的语音识别智能窗帘控制器的设计[J].电气技术,2019,20(3):34-39.[11]赵少朋.移动终端蓝牙控制系统模型设计及优化[D].西安理工大学,2017.[12]孙利新,王阿川,张亨.基于视觉手势识别技术的智能窗帘研究[J].微型机与应用,2012,31(20):48-50.[13]王艳荣.光敏自动窗帘的研究[J].通讯世界,2019,26(11):290-291.[14]刘丹丹.光感智能窗帘控制系统设计——辽宁省大学生创新训练项目[J].电子试,2015(14):6-9+19.[15]麻志滨,徐安然,张敏.一种简易不停车收费系统实现[J].现代电子技术,2014,37(06):44-46+50.指导教师意见指导教师（签名）年月日答辩小组意见 □通过□不通过答辩组成员（签名）__________________________答辩组组长（签名）_______________年月日学院审核意见分管教学院领导签字（公章）___________年月日

西南科技大学计算机科学与技术专业（网教）毕业设计（论文）任务书题目名称基于单片机的智能窗帘控制系统控制学生姓名XXX专业班级XXXX学号XXXX题目来源□教师科研□社会实践□实验室建设□其它题目类型□理论研究□应用研究□设计开发□其它选题背景及目的随着21世纪的到来，人们步入信息化和智能化的新时代。网络通信、人脸图像识别、数字化家电等技术不仅已深入人们的日常生活，同时也悄无声息地迈入人们的个人空间。运用这些技术所研发出的智能产品虽然改变了人们的生活方式提升了人们的生活质量[1]，但还存在很大的发展空间。经研究发现，目前市面上大部分窗帘需要人工操作。例如在豪华高端的私人別墅和高档酒店等拥有大型落地窗的场景中，普通窗帘的缺点就会暴露出来。其原因在于，这些窗帘大而笨重，开关比较费时费力[2]。目前的家用智能窗帘虽然基于遥控做到了自动控制，但是还有以下缺点：成本普遍偏高；使用功能过于单难以智能化管理[3]；多个窗帘的使用情况下，一个红外遥控单次会批量处理多个窗帘，不能实现单一窗帘的控制；用户群体较为分散，难以普及[4]；不可远程操控达不到让用户省心、使用便捷的目的等。针对上述问题，本论文设计一款能够通过光线检测自动控制、定时自动控制、远程控制和按键控制，基于单片机的智能窗帘控制系统。其硬件由AT89C52单片机芯片、DS1302时钟芯片、光敏传感部分构成。该系统的仿真测试使用Protues软件进行。与传统窗帘相比，本文所设计的智能窗帘控制系统具有价格实惠、操控便利、智能管理等优点。智能窗帘将以其优越的性能给普通家庭带来一个舒适、便捷和绿色的智能化家居。工作任务及要求系统以光照检测、定时驱动和手动控制三个方向来对系统进行开发。该系统应该具有以下功能：直接通过按键控制开