【正文】 尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。通過物聯(lián)網(wǎng)可以對機器、設(shè)備、人員進行集中管理和智能控制，對于基于物聯(lián)網(wǎng)的窗簾控制系統(tǒng)的研究是非常必要的。 其具體要求如下： 1．要求自選方案完成基于物聯(lián)網(wǎng)的窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計； 2．要求采用軟、硬結(jié)合的方式完成系統(tǒng)電路的設(shè)計； 3．要求室內(nèi)溫度、亮度等環(huán)境條件實現(xiàn)對窗簾的控制； 4. 要求完成系統(tǒng)硬件電路的搭建和系統(tǒng)整體測試，實現(xiàn)對窗簾的智能控制功能。 進程安排如下： 2015年1月10日3月15日： 查資料，調(diào)研，確定方案，并按時在系統(tǒng)中提交開題報告。 2015年4月26日—5月20日：進行系統(tǒng)硬件電路搭建、調(diào)試和測試，完成畢業(yè)設(shè)計驗收。 2015年6月1日6月15日： 畢業(yè)設(shè)計答辯。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，而且提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間。本系統(tǒng)電路采用單片機STC89C52RC作為主控芯片，以DS18B20作為溫控采集傳感器，TORCHLDR作為光敏電阻模塊，結(jié)合外圍的LCD1602顯示屏，實時顯示當(dāng)前的溫度、光強及其控制值等模塊組成。經(jīng)實驗證明，該窗簾控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)當(dāng)溫度低于設(shè)定值時，窗簾關(guān)閉；高于設(shè)定值時，窗簾打開。[關(guān)鍵詞]單片機。液晶顯示1Design of curtains control system based on the internet of thingsDu Xiuxiu (Grade 2011,Class3,Major of Communication Engineering ,Dept of curtain control systems。物聯(lián)網(wǎng)指通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的概念有狹義和廣義之分。廣義物聯(lián)網(wǎng)即融物，是物理世界與信息世界的完整融合，形成現(xiàn)實環(huán)境的完全信息化，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)泛在化[1]，并因此改變?nèi)祟悓ξ锢憝h(huán)境的理解和交互方式。 在生活中具有以下的應(yīng)用方式： （1）倉儲管理：當(dāng)今RFID技術(shù)正在為供應(yīng)鏈領(lǐng)域帶來一場巨大的變革，以識別距離遠，快速，不易損壞，容量大等條碼無法比擬的優(yōu)勢，簡化繁雜的工作流程，有效改善供應(yīng)鏈的效率和透明度。 （2）智能交通：智能交通系統(tǒng)需要多樣化的媒介信息采集，多種渠道的信息通信和交互、統(tǒng)一的信息平臺和豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用。 （3）醫(yī)學(xué)應(yīng)用：醫(yī)學(xué)中的感、知、行。知特指數(shù)據(jù)分析，如，高血壓患者連續(xù)的血壓值測到之后，計算機會自動分析出他的血壓狀況是否正常，如果不正常，就會生成警報信號，通知醫(yī)生知曉情況，調(diào)整用藥，加以處理，這就是行。采用先進的RFID射頻識別技術(shù)，對進出單位大門、危險區(qū)域的人員和車輛實現(xiàn)自動讀卡識別。同時還可以支持自動進行人數(shù)(車輛數(shù))統(tǒng)計、行動軌跡跟蹤和定位。在重點排污企業(yè)排污區(qū)域安裝無線傳感設(shè)備，可以實時監(jiān)測企業(yè)排污數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)污染源，防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的產(chǎn)生。硬件由單片機擴展的存儲器、輸入/出設(shè)備以及各種實現(xiàn)單片機系統(tǒng)控制要求的接口電路和有關(guān)的外圍電路芯片或部件組成；軟件由單片機應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)其特定控制功能的各種工作程序和管理程序組成[5]。本課題完成了單片機應(yīng)用系統(tǒng)其開發(fā)過程的系統(tǒng)的總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試，根據(jù)開發(fā)的實際需要，相互協(xié)調(diào)、交叉，有機的進行。以畢設(shè)為例，在窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計過程中，將生活中人的一些需求如不同溫度、亮度環(huán)境下對窗簾系統(tǒng)的開、關(guān)狀態(tài)得以實現(xiàn)，使人們的生活質(zhì)量提高，生活更舒心幸福。若是出門在外，還能夠通過電話、手機或者互聯(lián)網(wǎng)連線家中的智能終端，及時了解到家中窗簾的開、關(guān)狀態(tài)，并且隨時監(jiān)控到家中的一切狀況。同時如果室內(nèi)的光亮強度過暗（過亮）了，低于/高于設(shè)置的亮度范圍，則可以通過遠程控制來實現(xiàn)窗簾的開（關(guān)）。：基于單片機的窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計溫度輸入控 制傳感器 傳感器 單片機 A/D轉(zhuǎn)換 液晶顯示屏示屏 LCD1602 窗簾系統(tǒng)光強輸入控制傳感器 傳感器 單片機圖2. 1 窗簾控制系統(tǒng)總體設(shè)計圖工作原理：通過DS18B20溫度傳感器對當(dāng)前實時溫度進行檢測、采集，TCHORLDR光敏電阻對當(dāng)前光強進行實時檢測、采集，用ADC0832雙通道AD轉(zhuǎn)換信號，它能夠?qū)陕纺M信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將得到的數(shù)字信號傳輸給單片機，最后將實時溫度、光強及其設(shè)定范圍顯示在顯示屏上，達到自動窗簾控制的目的。一般來說在選取單片機時可以綜合以下幾個方面考慮：性能、運行速度、存儲器、I/O口、串行接口、工作電壓、定時/計數(shù)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換功能、功耗、抗干擾性、封裝形式、保密性[6]等，除了以上的一些的還有一些最基本的比如：工作溫度范圍、中斷源的優(yōu)先級和數(shù)量、單片機內(nèi)有無時鐘振蕩器、有無上電復(fù)位功能、有無低電壓檢測功能等[5]。利用單片機豐富的I/O端口和靈活的編程設(shè)計和其準(zhǔn)確的控制，實現(xiàn)窗簾控制功能。溫度、光強傳感器AD轉(zhuǎn)換電路 單片機 開關(guān)按鍵步進電機顯示部件 圖 單片機控制模式結(jié)構(gòu)圖：基于ZigBee的窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計電源模塊JTAG?？贑C2530無線收發(fā)微控制器模塊開關(guān)量驅(qū)動模塊 過零信號檢測模塊 圖 窗簾控制系統(tǒng)總體設(shè)計圖 工作原理：智能窗簾控制器由5 個模塊組成，1).CC2530無線收發(fā)為控制其模塊，該模塊負責(zé)采集無線控制信號、輸出與客戶操作動作相對應(yīng)的控制信號并可以ZigBee智能網(wǎng)關(guān)交互信息，利用其接受到的用戶指令窗簾轉(zhuǎn)換的相關(guān)信息[6]；2).電源模塊，主要負責(zé)將輸入的電轉(zhuǎn)換成電路各模塊及其元器件工作點電壓；3).過零信號檢測模塊主要是檢測電的過零點信號，并將檢測到的過零點信號輸入到CC2530微控制器模塊中供其使用[7]；4).開關(guān)量驅(qū)動模塊由3 個按鍵組成，按下后產(chǎn)生一個低電平信號，CC2530微控制器檢測此觸發(fā)信號后并判斷其是開窗簾信號還是關(guān)窗簾信號亦或是停止運行信號，驅(qū)動可控導(dǎo)通節(jié)點，實現(xiàn)窗簾正反轉(zhuǎn)；5).JTAG模塊用于微控制器模塊中的程序進行更新，方便以后的升級。當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行過零檢測信號后，將檢測到的過零時間點作為延時定時器的起點，系統(tǒng)一直檢測是否有按鍵消息或者來自ZigBee智能網(wǎng)關(guān)接收的控制信號。 開始 結(jié)束 驅(qū)動電機是否檢測到按鍵信號或來自ZigBee控制信號 否 是圖 ZigBee控制模式流程圖方案一可以利用單片機內(nèi)部的控制只讀存儲器和隨機存儲器及其豐富的引腳資源，外接液晶顯示屏等實現(xiàn)溫度、光強數(shù)據(jù)的傳輸處理和顯示功能，通過與溫度傳感器、光敏傳感器、AD轉(zhuǎn)換模塊及指令來完成數(shù)據(jù)的傳輸。方案二的好處是設(shè)計以微控制器為核心模塊較為簡單，但是在過零檢測、驅(qū)動信號檢測中容易出現(xiàn)偏差，且對ZigBee技術(shù)的掌握有限，經(jīng)過綜合考慮此次設(shè)計采用方案一。 單片機最小系統(tǒng)電路圖圖中STC89C52RC單片機采用DIP40封裝的STC89C52RC型單片機，該系列單片機完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，且支持ISP功能，與傳統(tǒng)8051單片機相比下載調(diào)試程序極為方便。STC89C52使用經(jīng)典的MCS51內(nèi)核，但做了很多的改進使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機不具備的功能。其具備如下標(biāo)準(zhǔn)功能：512 Byte RAM，8k Byte Flash，32位I/O 口線，內(nèi)置有4K Byte的EEPROM，具有看門狗專用定時器，3個16位定時器/計數(shù)器，MAX810專用復(fù)位電路，4個外部中斷，一個7向量4級實時中斷結(jié)構(gòu)[5]，全雙工通信串行口。空閑模式下的CPU將停止工作，僅允許串口、RAM、中斷、定時器/計數(shù)器保持工作。該型號單片機最高運作頻率為35MHz，有6T和12T可選[6]。單片機最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路和晶振電路兩部分。晶振電路為上圖119管腳圖所連接的電路，外接振蕩器的輸入輸出端口，圖中晶振采用12MHz無源晶振，起振電容使用兩個220pF電容，其作用是幫助晶振在起振是振動更加穩(wěn)定，其具體數(shù)據(jù)是根據(jù)查閱相關(guān)數(shù)據(jù)手冊而來。 溫度采集電路DS18B20是美國DALLAS公司推出的一款將溫度測量和A/D轉(zhuǎn)換為一體的數(shù)字溫度傳感器。 DS18B20管腳圖DS18B20的外形如一個三極管，只有3根外部引腳，結(jié)構(gòu)非常的簡單。DS18B20具有兩種供電模式：寄生電源供電模式和外部電源供電模式。當(dāng)為外部電源供電模式時，VDD外接電源，GND端接地[6]，本次畢設(shè)采用外界電源供電模式供電。達到溫度控制檢測、采集的目的。僅需一條接口線就可以實現(xiàn)與未處理器的數(shù)據(jù)傳輸，控制起來方便簡單。因為DS18B20內(nèi)部有64位ROM編碼，所以多個DS18B20可以同時接到一條數(shù)據(jù)線上，實現(xiàn)多點測溫的功能[11]。 （4）℃，℃，℃，℃四種，可以通過編程選擇合適的測量精度，測溫范圍為55℃~ +125℃。通過軟件編程可以設(shè)定9~12位二進制溫度值輸出。TH和TL分別為溫度上線和下線，用戶可以根據(jù)實際要求自行設(shè)定，并通過搜索命令識別出超出的溫度范圍。 。1）介紹光敏電阻。光線照在LDR時，光能源上升，電離子增多更有利于電流傳輸，電阻值下降[8]。初制成的光敏電阻，由于體內(nèi)機構(gòu)工作不穩(wěn)定，以及電阻體與其介質(zhì)的作用還沒有達到平衡，所以性能是不夠穩(wěn)定的。光敏電阻在開始一段時間的老化過程中，有些樣品阻值上升，有些樣品阻下降，但最后達到一個穩(wěn)定值后就不再變了[8]，這就是光敏電阻的主要優(yōu)點。 當(dāng)光照射到光電導(dǎo)體上時，若光電導(dǎo)體為本征半導(dǎo)體材料，而且光輻射能量又足夠強，光導(dǎo)材料價帶上的電子將激發(fā)到導(dǎo)帶上去，從而使導(dǎo)帶的電子和價帶的空穴增加[9]，致使光導(dǎo)體的電導(dǎo)率變大。 2）介紹ADC0832。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。 ADC0832管腳接口說明[9]如下：（1）CS：片選使能，低電平芯片使能。 （3）CH1：模擬輸入通道1，或作為IN+/使用。（5）DI：數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道輸入。（7）CLK：芯片時鐘輸入。 單片機對ADC0832的控制原理：正常情況下ADC0832與單片機的接口應(yīng)為4 條數(shù)據(jù)線，分為CS、CLK、DO、DI。所以電路設(shè)計時可將DO、DI并連在一根數(shù)據(jù)線上使用。CLK和DO/DI的電平可任意。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第3個脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能[9]。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時，只對CH1進行單通道轉(zhuǎn)換。從第4個脈沖下沉開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高的DATA7，隨后每一個脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下沉輸出DATA0[10]。最后將CS置于高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行處理就可以了。 圖 ULN2003A驅(qū)動芯片電路圖步進電機為一種數(shù)字伺服執(zhí)行元件，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、控制方便、控制性能好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在數(shù)控機床、機器人、自動化儀表等領(lǐng)域[11]。單片機在本次試驗中對步進電機而達到對轉(zhuǎn)角方位控制的方法。步進電機控制系統(tǒng)主要由脈沖分配器，功率驅(qū)動電路，步進電機幾部分構(gòu)成的。 脈沖控制器 功率驅(qū)動電路 步進電機負載脈沖信號單片機輸出步進脈沖后，再由脈沖分配電路按事先確定的順序控制各相的通斷。軟件控制脈沖將在軟件設(shè)計部分說明。此外，萬一驅(qū)動電路發(fā)生故障，也不致讓功放中較高的電壓串入單片機而使其損壞。它最大的特點是結(jié)構(gòu)簡單，工作效率低。 開關(guān)電路設(shè)計 。復(fù)位開關(guān)4連接在單片機的復(fù)位端口RST端。本設(shè)計中采用的4個按鍵開關(guān)。其中S1為打開按鍵，有三種可調(diào)模式：模式1：設(shè)定光強閾值，模式2：設(shè)定溫度閾值，模式0開始正常工作模式。S3為設(shè)定溫度/光強值減少鍵。在掃描法中，用來檢測按鍵開關(guān)狀態(tài)。一般消除抖動采用軟件方法來解決，將在軟件部分介紹這點。圖 LCD1602顯示屏顯示屏采用LCD1602字符型液晶，1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。每位之間有一個電距的間隔，每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，液晶屏在使