文/譚艷春 武琰

1 引言

單片機無論從組成還是邏輯功能上都具有微機系統(tǒng)的特性，是一門實踐性很強的軟硬件結(jié)合的技術，且體積小巧，因此可以嵌入到各種應用系統(tǒng)中作為指揮決策中心，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。目前比較流行的單片機仿真軟件和集成開發(fā)軟件有Proteus 和Keil。減少室外環(huán)境對室內(nèi)環(huán)境的影響，進而調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，增加舒適度，更智能化和更人性化。

智能窗簾控制系統(tǒng)是智能家居的重要組成部分，它能夠把環(huán)境中的溫濕度、光照強度等參數(shù)，通過溫/濕度傳感器或光敏傳感器轉(zhuǎn)化為電信號，利用微控制系統(tǒng)來驅(qū)動電機，自動控制窗簾的開關，使人們的生活更加智能舒適。雖然目前關于智能家居、智能窗簾的研究很多，但本設計有其獨特之處，該系統(tǒng)首先會根據(jù)人為的設定來判斷是否為睡眠時段，再對采集的溫濕度和光照強度進行具體的數(shù)據(jù)分析及處理，因此更加智能和人性化。

2 硬件電路設計

該系統(tǒng)的硬件電路主要包括STC89C52 最小電路模塊、溫濕度和光照強度的數(shù)據(jù)采集模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊四部分，電路方框圖如圖1所示。

根據(jù)系統(tǒng)的電路方框圖，利用Proteus 設計的硬件電路如圖2所示。下面對各電路模塊進行具體說明。

圖1：系統(tǒng)的硬件電路方框圖

STC89C52 最小電路模塊：包括STC89C52 單片機、復位電路和時鐘電路三部分。

電機驅(qū)動模塊：利用ULN2803 驅(qū)動芯片來驅(qū)動步進電機（本設計采用的是四相八拍的角位移28BYJ48 步進電機）控制窗簾的開關。

溫濕度和光照強度的數(shù)據(jù)采集模塊：主要采用響應快、抗干擾能力強、高可靠性和高穩(wěn)定性的 SHT11 溫濕度傳感器以及小巧、高靈敏度的ZG03S 光敏傳感器作為系統(tǒng)的探測元件，對室外的溫濕度和光照強度進行實時數(shù)據(jù)采集。

顯示電路模塊：采用LCD12864 點陣型液晶模塊，除了顯示必要的實時溫度和濕度數(shù)據(jù)，還可顯示日期和時間等一些附加信息。

圖2：系統(tǒng)的硬件電路

圖3：系統(tǒng)的程序流程圖

3 KeilC51環(huán)境下的編程

3.1 軟件編程難點分析

該智能窗簾控制系統(tǒng)的軟件設計難點在于需要根據(jù)實際情況來判定窗簾的開關動作。例如，不能直接根據(jù)光照強度超出設定的閾值就關閉窗簾，需要考慮此時是否為主人設定的睡眠時段，若是，則要驅(qū)動電機關閉窗簾，若不是，則不需要光照強度的影響，因此就不用關閉窗簾。

3.2 程序流程圖

本文設計的智能窗簾控制系統(tǒng)的代碼較多，因篇幅所限，故就不在此文中贅述。這里只給出該系統(tǒng)的程序流程圖，如圖3所示。

3.4 系統(tǒng)的拓展

該智能窗簾控制系統(tǒng)的睡眠時段、窗簾開關驅(qū)動閾值及液晶顯示內(nèi)容和模式可根據(jù)實際情況進行設定和調(diào)整。所謂的睡眠時段并不是指普遍的睡眠休息時間，而是指個人的作息時間，是一種非常人性化的私人訂制服務。而室內(nèi)空氣濕度一般情況下應控制在40%—50%為宜，但若喜歡比較干燥的空氣，可以將濕度上限設為30%，甚至更低。

4 程序加載及運行仿真

根據(jù)圖3的系統(tǒng)流程圖，利用Keil C 編寫調(diào)試程序，并將調(diào)試無語法錯誤的代碼文件*.HEX 加載到Proteus 原理圖的STC89C52 單片機中，系統(tǒng)加電運行后，可以觀察到與預期一致的效果，即在非睡眠時段，只有濕度超過預設值時，電機才會控制窗簾關閉，而在睡眠時段，溫度、濕度和光照強度只要有一個參數(shù)超過預設值，電機都會控制窗簾關閉。但由于文本的限制，無法展示系統(tǒng)運行的動態(tài)過程，故略。

5 結(jié)論

本文設計的智能窗簾控制系統(tǒng)可以根據(jù)人為設定的睡眠時段閾值，對溫濕度及光敏傳感器采集的溫濕度和光照強度等參數(shù)，進行具體的數(shù)據(jù)分析并做出相應的動作（打開或關閉窗簾），非常的智能和人性化。并且該系統(tǒng)的設計框架和思路還可用于其他相類似的智能產(chǎn)品的設計，因此該系統(tǒng)具有良好的可擴展性以及較強的實際指導意義和應用價值。