光敏电阻式自动窗帘系统文献综述

1论文题目光敏电阻式自动窗帘系统文献综述：伴随着信息化数字化时代的到来，人们的生活速度以及对生活质量的追求也在大幅提高。电子产品智能化速度的加快，也使人们的工作、生活和通讯的关系日益紧密。智能化产品的设计在改变人们工作方式与生活习惯的同时，让人们对生活质量的提升提出了更高的需求，方便、舒适成了人们所追求的生活方式，在现代家庭生活环境中，居住环境早已不仅仅局限在物理空间上，人们更加关注的是一个安全、方便、舒适的生活环境。智能化的电子产品以及设计将以前的被动静止物体转变为人们能够方便操控的工具，这些产品具有提供全方位的信息交换的功能，不仅能够优化人们的生活方式，帮助人们更加合理的安排时间，增强居住环境的安全性，甚至还可以为各种能源费用节约资金。在智能化产品中，单片机的应用已经越来越广泛，单片机以它体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等优点，开始不断发展，并广泛应用于仪器仪表、家用电器、医疗设备、航天航空领域、工业专用设备的管理及过程控制等领域，在很多的大中型的电气设备以及小型的电子产品中也用到了单片机进行控制。针对人们对智能化的需求以及对舒适生活的追求，窗帘自动控制系统改变了传统窗帘的劣势，它可以根据外界光照强度的不同而自动开闭窗帘。该系统利用光敏电阻检测光照强度的变化，并且将光敏检测模块的电阻变化转化为电压变化，然后将电压变化的信号送单片机，单片机通过电机驱动模块控制着步进电机的正反转实现窗帘的来回移动。本设计正是把利用AT89S52单片机的优点以及简单实用性，顺利的完成了对智能控制的要求，并且为智能化的家居设备提供了良好的基础。此外，对该系统进行扩展，比如可以加上防火，防盗，甚至室内煤气浓度监测等功能，会使该系统更具有实用性，而且也完善了系统。随着生活的提高，时代的进步，人们对居住空间、环境有更高的要求，这是社会的必然潮流。具有装饰，避光并能自动进行自动开合的单片机控制的光控自动窗帘，既能解决每天手拉开和关上窗帘的不便，又显示出了生活的档次，同时还可以根据光线的明暗来自动的控制窗帘的拉起或放下以调节室内的光线，更进一步满足人们的享受要求。光控自动窗帘系统除了广大市民住宅使用外，该光控自动窗帘系统还可以广泛应用于别墅、公寓、宾馆、饭点、写字楼、银行、学校、歌舞厅，影剧院，会议厅等场所，而且光控自动窗帘在我国兴起，推广和应用自动窗帘系统具有重要的现实意义，因此该系统有广阔的市场前景。一方面在科学技术日益发达的今天，各种小的技术创造充满了人们的生活，其目的就是为了让人们生活的更加方便。单片机控制的自动窗帘系统就是这样一个设计，它只用一个光控制器就能控制窗帘开关问题而且可以根据室内的光的强度来自动调节窗帘，以此来方便人们的日2常生活，为家庭用户营造一个高效、舒适、便利、环保的居住环境。能够让人们享受更高的生活质量。另一方面牵动一大批产业。单片机控制的光控自动窗帘面向家庭用户，其应用市场是庞大的，发展前景也是广阔的，必将吸引大量的有远见的各类企业介入，从而牵动一大批的产业发展。这里收益最大的是房地产产业，单片机控制的光控自动窗帘不仅是一个很大的卖点，而且同时可以提高房子的档次，提升住房人的品味。浙江给房地产商带来更大的利润空间。在居家集成化、网络化的趋势下，家居集成也成为了一种潮流。在欧美等发达国家，自动窗帘已应用广泛应用。多年前自动窗帘就已经进入我国，可一直没有扩广，这几年，随着光控技术的不断提高及价格的不断下降，自动窗帘热才又卷土重来。据了解，全国共有170多种自动窗帘器获得国家专利，但就其技术而言还是大同小异。在短短四五年时间里，生产商由最初的几家公司增加到如今的百多家企业，其行业发展之迅速是目前国内任何其他行业所无法比拟的。随着自动窗帘热的兴起，中国电子技术的飞速发展，在未来20年时间里，自动窗帘行业将称谓主流行业。文献[1]中指出经典部分主要内容大致围绕线性系统的稳定性、稳定性判据、稳定时的各项性能指标展开，无非是什么情况用什么样的方法（时域法、频域法或者根轨迹法来研究）。采样系统的Z变换和稳定性分析以及线性系统的校正、非线性系统自激震荡都属于附带内容。.现代部分主要内容是借助状态空间法（矩阵运算）研究线性系统的解，转移矩阵求法，系统能控性和能观性判据、极点配置，Lyapunov第一第二方法。文献[2]中介绍了智能家居控制系统，其主要由对外接口模块、主控制模块、以及终端设备模块组成。对外接口模块定义了Internet接口和PSTN接口，主要设备是嵌入式家庭网关，在嵌入式家庭网关应用TCP/IP协议栈，能够支持多个连接通道，具有高的传输效率，主控制模块完成两项任务：实时监听、接受来自Internet和PSTN上的控制命令，对信息进行解释并提供反馈；给终端设备模块发控制命令，控制相应设备。文献[3]中讲了单片机系统常用的接口，如键盘、LED显示、打印机以及语音芯片的工作原理、控制方法、接口电路设计及C51软件设计。讲述了键盘的结构，独立式键盘、行列式键盘的工作原理。接口电路设计及C51软件设计方法。共阴极、共阳极LED显示器的工作原理、特点。LED显示器的静态显示、动态显示两种显示方式的优缺点，设计LED显示的接口电路及LED显示的C51程序的方法。文献[4]中指出为什么要用函数，讲出了一个C程序由一个或者多个程序模块组成，每一个程序模块作为一个源程序文件。对较大的程序，一般不希望把所有的内容全放到一个文件中，而是将它们分别放在若干个源文件中，由若干个源文件组成一个C程序。这样便于分别编写和编译，提高调试效率。一个源程序可以为多个3C程序公用。除此之外，还讲述了定义函数的方法，函数调用的形式、函数调用时的数据传输、对被调用函数的声明和函数原型、函数的嵌套调用、函数的递归调用、数组作为函数参数、局部变量和全局变量、变量的存储方式和生存期、关于变量的声明和定义、内部函数和外部函数。文献[5]介绍了一款多功能窗帘控制系统。该系统采用AT89S52单片机的最小系统设计，可以使用红外遥控器进行远程手动遥控，也可以输入时间进行时间控制，还可以根据室外环境亮度实现窗帘的自动控制。为智能家具的实现提供了依据，具有良好的发展前景和应用价值。该系统由单片机、红外接受、光敏测光、电机驱动、数码管显示以及鸣响提示模块组成。主要应用模块的选择包括电机驱动模块的PWM调速方式、PWM调脉宽方式、PWM软件实现方式的选择。其中，电机驱动模块的选择采用由达林顿管组成的H型PWM电路；PWM调速工作方式采用单极性工作制；PWM调脉宽方式选择采用定频调宽方式；PWM软件实现方式采用软件延时方式。智能窗帘设计的关键芯片及器件有单片机AT89S52、直流电动机、三相稳压器78L50、存储芯片CAT24WC02以及光耦4N25。该系统中单片机微处理器的主要任务是完成对HS3008接受到的红外信号的控制与处理，从而完成对相应控制单元的控制。主程序首选完成初始化，然后启动HS3008等接受控制指令,进行相应的输出操作。该窗帘控制系统电路分为8个部分：电源、显示、光控电路测光、电机控制执行、红外接收、鸣响提示、数据存储、单片机主控器件。其中，电源部分通过外接插座输入12V电压供电，经过三端集成稳压器稳压后输出5V电压，为鸣响电路、红外接收电路、显示电路提供电源。使用2节5号普通电池提供直流电源。文献[6]讲述了智能家居系统相关技术的发展趋势，智能家居系统是一个多功能技术的综合系统，收到传输媒体、网络平台、集成系统等技术发展的制约，其相关技术的发展大概就是由模拟向数字化逐步转变、有线向无线的转变、硬件平台性能日益提高。智能家具是典型的小规模局域网，是未来住宅的发展趋势，该文通过构建智能家居系统的组网技术，硬件性能要求，电路设计等方面的比较说明，简单阐述其相关技术发展到趋势，而其中无线通信技术、嵌入式技术的应用及系统的集成化、功能的多样化是主流的发展趋势。文献[7]介绍了智能家具控制系统的设计和实现。该系统的总体设计是一种基于32位ARM9处理器和GPRS无线通信技术的智能家居控制系统的解决方案。该解决方案主要实现三个功能：安防报警、远程监控、家电控制。文献[8]介绍了基于光敏二极管、555芯片和74LS160共同控制的光控自动窗帘的设计。整个系统分为三个部分、光控、脉冲和计时，介绍了光敏器件的选择、555工作原理和74LS160计数原理，最后由3个部分的整合达到光控自动窗帘的设计要求。设计方案采用555的芯片的脉冲输出和74LS160的计数功能，当光照时定时器控4制电动机正向转动拉开窗帘，黑暗时定时器控制电机反向转动关闭窗帘，从而来完成自动控制窗帘开闭功能（窗帘在清晨能自动拉开，在傍晚能自动关闭）早晨太阳升起，光找到光敏二极管使之导通，即开关闭合，三极管截止，脉冲电路1低电平接通芯片不工作，而脉冲电路2高电平接通开始工作，在芯片3端输出脉冲，输入到定时计数器2的CLK端，此时74LS160芯片2的CLR端输入高电平计数器开始工作，QD端输出低电平，经非门与门后输出高电平，电动机2转动即发光二极管点亮。而74LS160芯片1的CLR端输入低电平，芯片清零不工作。当74LS160芯片2计数值到8时，QD端输出高电平，经非门与门后输出低电平，电动机2停止转动即发光二极管熄灭，这时芯片ENP端输入低电平，计数器74LS160芯片2进入保持状态，此时完成第一次的窗帘拉开动作。夜晚光敏二极管截止即开关Q断开，三极管基极为高电平使其导通，脉冲电路2的VCC端输入低电平芯片清零不计树，脉冲电路1的VCC端输入高电平开始工作，555芯片1的3端输出脉冲到定时计数器1即74LS160芯片1的CLK端，74LS160芯片1高电平接入，计数开始，QD输出低电平经非门与门后为高电平，电动机1转动即发光二极管1点亮，当计数值为8时，QD端输出高电平经非门与门后输出低电平，电动机2停止转动即发光二极管1熄灭，74LS160芯片1的ENP端输入低电平，芯片进入保持状态，此时完成窗帘关闭动作。文献[9]介绍了光控自动窗帘采用运算放大器TL072以及光敏电阻RG作为主要控制元件。滑动触电开关控制窗帘的开关，其接地端分别连接安装在窗帘拉合位置及拉开位置上，以使电机牵引窗帘到位后能够将相应的滑动触点开关接通。即可实现清晨时运放输出高电平，傍晚时输出低电平。文献[10]介绍了光控自动窗帘轨设计，以keil等软件为工具分别实现软硬件的设计及方针；采用单片机原理以软硬件结合的方式实现窗帘轨的自动化工作。当光照较强时，窗帘打开；当床照较弱时，窗帘闭合。电压比较器参考电压可预设，以弥补不痛区域光强不同所带来的不便。采用螺旋轨道以获得高拉力，避免窗帘较重难以拉动。其光电转换模块分为滤光装置、光电转换电路滤光装置中用紫色滤光纸包裹在光敏元件外面，光通过，滤除光谱中其他颜色部分，便可有效避免杂光干扰。光电转换电路中光电二极管和普通二极管一样，是有一个PN结组成的半导体器件，具有单向导电特性，在电路中把光信号转换成电信号。光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，在光照时，金属在光的照射下有电子逸出，使金属带正电的现象叫光电效应。逸出的电子叫光电子，很多光电子向一个方向射出，行出电流，称为亮电流。根据光电二极管及光敏电阻随光强的变化特性，设计了光电转换电路，光电流经放大便得到适合送入比较器的电压。光强变化时，光电流变化，输出电压也随之变化。轨道设计部分由轨道框架、螺杆、传动螺母、固定扣件以及减速齿轮组搭构而成。减速电机组驱动丝杆，使传动螺母5带动窗帘扣一端左右运动，达到窗帘开合的目的。固定扣件固定丝杆，使其不能左右移动，单丝杆螺纹驱动传动螺母。该文阐述了光控自动窗帘轨的工作原理及设计方法，以便民、利民为目的，本着实用、简洁、创新的原则实现了光控窗帘轨的模型设计。当光照较强时，窗帘自动拉开；当光照较弱时，窗帘自动关闭，有助于提升家庭生活用品智能化。随着科技发展及人们生活需求的提高，光控窗帘在市场上的占有率逐年增大，以满足日益丰富的物质生活为需求。参考文献[1]孟庆明．自动控制原理（非自动化类）