一種光控窗簾系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光控窗簾系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光控窗簾系統(tǒng)復(fù)雜、成本高且自動(dòng)化程度低的問題。該光控窗簾系統(tǒng)，包括窗簾架，安裝在該窗簾架上的窗簾，和帶動(dòng)該窗簾打開與關(guān)閉的減速電機(jī)，其特征在于，還包括單片機(jī)控制單元，分別與該單片機(jī)控制單元連接的用于采集室內(nèi)光強(qiáng)的光信號(hào)采集單元、根據(jù)室內(nèi)光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)所述減速電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、用于顯示窗簾打開與關(guān)閉時(shí)間的LED時(shí)間顯示單元、用于調(diào)節(jié)所述減速電機(jī)轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)單元和用于控制整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的定時(shí)控制單元。本發(fā)明系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，具有很高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【專利說明】一種光控窗簾系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種窗簾，具體地說，是涉及一種光控窗簾系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0003]智能窗簾系統(tǒng)作為智能家居的一個(gè)重要部分，具有十分廣闊市場(chǎng)前景?，F(xiàn)有的智能窗簾機(jī)的控制方式有固定式開關(guān)控制、遙控、光控、聲控等，這些智能窗簾有些不能實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化；有些雖然實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能不夠穩(wěn)定；有些雖然實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化，且性能還可以，但價(jià)格昂貴不適合普通消費(fèi)者使用。
[0004]現(xiàn)有光控，遙控和聲控窗簾功能單一，要么光控，要么遙控或聲控，不能根據(jù)使用人員的意愿去隨意控制窗簾。比如:專利CN200620039590，專利CN201020666603均只是簡(jiǎn)單的光控窗簾，光線較強(qiáng)時(shí)窗簾關(guān)閉，而當(dāng)使用人需要陽(yáng)光時(shí)，這種自動(dòng)控制反而成為了負(fù)擔(dān)，限制頗大。專利CN92210977、專利CN200920087364均只具有聲控功能，功能也很單一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種光控窗簾系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的窗簾控制方式單一且結(jié)構(gòu)復(fù)雜度、成本高的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種光控窗簾系統(tǒng)，包括窗簾架，安裝在該窗簾架上的窗簾，和帶動(dòng)該窗簾打開與關(guān)閉的減速電機(jī)，還包括單片機(jī)控制單元，分別與該單片機(jī)控制單元連接的用于采集室內(nèi)光強(qiáng)的光信號(hào)采集單元、根據(jù)室內(nèi)光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)所述減速電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、用于顯示窗簾打開與關(guān)閉時(shí)間的LED時(shí)間顯示單元、用于調(diào)節(jié)所述減速電機(jī)轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)單元和用于控制整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的定時(shí)控制單元；其中:
所述單片機(jī)控制單元包括單片機(jī)AT89C52，以及與該單片機(jī)AT89C52連接的上復(fù)位電路、晶體振蕩電路和外部中斷電路,所述上復(fù)位電路包括相互串聯(lián)的電阻R7、復(fù)位按鍵S4和電阻R8，以及與所述復(fù)位按鍵S4并聯(lián)的電容C3，且所述復(fù)位按鍵S4和電容C3的并聯(lián)支路一端與所述單片機(jī)AT89C52連接，為所述單片機(jī)AT89C52提供高電平；所述晶體振蕩電路包括晶體振蕩器，和連接在該晶體振蕩器兩端并與之構(gòu)成回路的電容Cl和C2，且所述晶體振蕩器的兩端分別與所述單片機(jī)AT89C52連接；所述外部中斷電路包括相互并聯(lián)的兩條支路，其中一條由電阻RU按鍵S5和光電二極管D5串聯(lián)構(gòu)成，另一條由電阻R2、按鍵S6和光電二極管D6串聯(lián)構(gòu)成，且所述電阻Rl與按鍵S5的連接點(diǎn)與所述單片機(jī)AT89C52連接，所述電阻R2與復(fù)位按鍵S6的連接點(diǎn)與所述單片機(jī)AT89C52連接；
所述光信號(hào)采集單元包括紅外線接收電路和窗簾位置信號(hào)檢測(cè)電路，其中，紅外線接收電路包括相互并聯(lián)的紅外發(fā)射器D13和紅外接收器D14、D15，且所紅外發(fā)射器D13串聯(lián)有電阻R13，紅外接收器D14串聯(lián)有電阻R14，紅外接收器D15串聯(lián)有電阻R15 ;而所述窗簾位置信號(hào)檢測(cè)電路則包括電壓比較器LM339，連接在該電壓比較器LM339的第6管腳上的可變電阻R22、第4管腳上的可變電阻R23和第10管腳上的可變電阻R24，以及相互串聯(lián)后與所述可變電阻R24并聯(lián)的光敏電阻R25和電阻R19，且所述可變電阻R22、可變電阻R23與所述可變電阻R24并聯(lián)，所述光敏電阻R25和電阻R19的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第11管腳連接；所述紅外發(fā)射器D13與電阻R13的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第5管腳連接，所述紅外發(fā)射器D14與電阻R14的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第7管腳連接，所述電壓比較器LM339的第I管腳、第2管腳和第13管腳分別與所述單片機(jī)AT89C52連接；
所述速度調(diào)節(jié)單元包括由一個(gè)手動(dòng)定時(shí)開關(guān)和三個(gè)窗簾上下速度調(diào)節(jié)開關(guān)組成的開關(guān)組S3，以及電阻R3、R4、R5、R6，和光電二極管Dl、D2、D3、D4，其中，所述電阻R3和光電二極管Dl串聯(lián)，并與手動(dòng)定時(shí)開關(guān)連接，電阻R4與光電二極管D2串聯(lián)形成第一串聯(lián)支路、電阻R5與光電二極管D3串聯(lián)形成第二串聯(lián)支路、電阻R6與光電二極管D4串聯(lián)形成第三串聯(lián)支路，所述第一串聯(lián)支路、第二串聯(lián)支路和第三串聯(lián)支路分別與三個(gè)窗簾上下速度調(diào)節(jié)開關(guān)連接，且第一串聯(lián)支路、第二串聯(lián)支路和第三串聯(lián)支路并聯(lián)；所述電阻R3、R4、R5、R6與開關(guān)組S3的連接點(diǎn)分別與所述單片機(jī)AT89C52連接；
所述定時(shí)控制單元包括兩個(gè)相互并聯(lián)的支路，其中一條由按鍵S1、電阻R9、光電二極管D7串聯(lián)組成，另一條由按鍵S2、電阻R10、光電二極管D8串聯(lián)組成；且按鍵SI和電阻R9的連接點(diǎn)、按鍵S2和電阻RlO的連接點(diǎn)分別與所述單片機(jī)AT89C52連接；
所述紅外發(fā)射器D13安裝在所述窗簾的底部，所述紅外接收器D14和D15分別安裝在所述窗簾架的上端和下端，且所述窗簾的底部與所述窗簾架的下端位于同一直線上，所述窗簾的頂部與所述窗簾架的上端位于同一直線上，而所述減速電機(jī)則安裝在窗簾架的上端;
所述紅外接收器D14和D15分別設(shè)置有用于屏蔽室內(nèi)外光線且絕熱的屏蔽罩，該屏蔽罩正對(duì)所述紅外發(fā)射器D13的一端開設(shè)有小孔。
[0007]進(jìn)一步地，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元主要包括三極管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，二極管D9、D1、Dll、D12，電容C4、C5，其中，所述三極管Q3的集電極分別與所述三極管Ql和Q5的基極連接，三極管Q3的發(fā)射極與三極管Q5的集電極、三極管Q6的集電極、三極管Q4的發(fā)射極連接，三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q5的發(fā)射極連接，三極管Ql的集電極與三極管Q2的集電極連接，三極管Q4的集電極分別與三極管Q2和Q6的基極連接，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q6的發(fā)射極連接，所述減速電機(jī)一端連接在所述三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q6的發(fā)射極之間，另一端連接在所述三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q5的發(fā)射極之間，所述二極管D9連接在所述三極管Ql的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管DlO連接在所述三極管Q2的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管Dll連接在所述三極管Q5的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管D12連接在所述三極管Q6的集電極與發(fā)射極之間，所述電容C4與所述二極管Dll并聯(lián)，所述電容C5與所述二極管D12并聯(lián)。
[0008]以上述硬件為基礎(chǔ)，本發(fā)明還提供了上述光控窗簾的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
(1)在軟件編程過程中，將紅外接收程序放置于外部終端程序之中；
(2)接入電源，按下復(fù)位按鍵S4,上復(fù)位電路導(dǎo)通，并瞬間向單片機(jī)AT89C52的第9管腳輸入高電平，單片機(jī)AT89C52進(jìn)行復(fù)位操作，與此同時(shí)，上復(fù)位電路中電容C3逐漸被充電，單片機(jī)AT89C52的第9管腳的高電平逐漸下降，直到單片機(jī)AT89C52復(fù)位完成；
(3)判斷是否采用自動(dòng)控制模式，如果否，則執(zhí)行步驟(4)，如果是，則判斷是否采用定時(shí)控制模式，如果采用定時(shí)控制模式，則執(zhí)行步驟(5)，如果不執(zhí)行定時(shí)控制模式，則開關(guān)組S3和按鍵S1、S2全部停止使用，光信號(hào)采集單元中的光敏電阻R25采集室內(nèi)光強(qiáng)，并傳輸給單片機(jī)AT89C52，在單片機(jī)AT89C52的控制下，利用電壓比較器LM339完成室內(nèi)實(shí)際光強(qiáng)與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)之間的比較；由窗簾底部的紅外發(fā)射器D13發(fā)出紅外光，通過判斷窗簾架上的紅外接收器D14、D15是否接收到紅外光來確定窗簾當(dāng)前所在的位置，再結(jié)合電壓比較器LM339的比較結(jié)果與窗簾當(dāng)前的所在位置來控制減速電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，帶動(dòng)窗簾上下移動(dòng)；
(4)執(zhí)行手動(dòng)控制模式:按鍵S1、S2停止使用，長(zhǎng)按按鍵S5或S6來控制減速電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，帶動(dòng)窗簾上下移動(dòng)，停止按下按鍵S5或S6，則窗簾停止移動(dòng)；
(5)執(zhí)行定時(shí)控制模式:首先由紅外發(fā)射器D13發(fā)出紅外光，判斷紅外接收器D14和D15是否接收到紅外光，若未接收到，則返回步驟(3)，反之，則開關(guān)組S3停止使用，首先通過按鍵S5和S6來設(shè)定定時(shí)時(shí)間，再通過按鍵SI和S2來控制定時(shí)控制單元的通斷，控制定時(shí)模式的開始與停止。
[0009]本發(fā)明的整體原理:以單片機(jī)AT89C52為控制核心，通過光敏電阻對(duì)室內(nèi)光強(qiáng)的采集與電壓比較器LM339的比較，得出電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，再通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)窗簾的移動(dòng)控制。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(O本發(fā)明采用簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備與電子電路、軟件相結(jié)合的控制方式，實(shí)現(xiàn)了光控窗簾的開啟、關(guān)閉，并通過專門設(shè)置的開關(guān)組S3及其配套電路實(shí)現(xiàn)了光控窗簾在開關(guān)過程中的速度控制和定時(shí)控制，使得光控窗簾同時(shí)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、全手動(dòng)和定時(shí)控制的三種模式，控制方式多，使用十分靈活方便，為使用者提供了更多的選擇，更能滿足不同情況的實(shí)際需要，實(shí)用價(jià)值大大提升。
[0011](2)本發(fā)明直接以兩個(gè)電容與晶體振蕩器構(gòu)成回路，以起到穩(wěn)定頻率和快速起振的目的，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元器件數(shù)量少，性能穩(wěn)定、可靠。
[0012](3)本發(fā)明將紅外接收程序融入于外部中斷程序之中，一旦接收到紅外信號(hào)，則馬上進(jìn)入中斷程序中，并啟動(dòng)定時(shí)器對(duì)紅外信號(hào)延時(shí)時(shí)間進(jìn)行定時(shí)，一旦判斷出起始位，則立即進(jìn)行定時(shí)計(jì)算；如果沒有檢測(cè)到起始位，則繼續(xù)檢測(cè)直到起始位出現(xiàn)，當(dāng)指令碼全部接收完畢后可根據(jù)指令碼的命令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，如此可快速準(zhǔn)確地得到紅外編碼脈沖時(shí)間，有效解決了現(xiàn)有紅外接收器僅有解調(diào)放大整形功能、而難以準(zhǔn)確得到紅外編碼脈沖時(shí)間的問題。
[0013](4)本發(fā)明不僅機(jī)械部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且控制電路也十分簡(jiǎn)單，在確保自動(dòng)化程度的同時(shí)，有效地簡(jiǎn)化了光控窗簾的整體復(fù)雜度，降低了成本，為光控窗簾的大規(guī)模推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)框架示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明中上復(fù)位電路的電路原理圖。
[0017]圖4為本發(fā)明中晶體振蕩電路的電路原理圖。
[0018]圖5為本發(fā)明中外部中斷電路的電路原理圖。
[0019]圖6為本發(fā)明中紅外線接收電路的電路原理圖。
[0020]圖7為本發(fā)明中窗簾位置信號(hào)檢測(cè)電路的電路原理圖。
[0021]圖8為本發(fā)明中速度調(diào)節(jié)單元的電路原理圖。
[0022]圖9為本發(fā)明中定時(shí)控制單元的電路原理圖。
[0023]圖10為本發(fā)明中電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的電路原理圖。
[0024]上述附圖中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下:
1-窗簾架，2-窗簾，3-減速電機(jī)，4-紅外發(fā)射器，5-紅外接收器。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0026]本發(fā)明公開了一種光控窗簾系統(tǒng)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由窗簾架I和窗簾
2、減速電機(jī)3組成，窗簾架I包括支架和橫梁組成，所述窗簾2的上端固定在橫梁上，所述減速電機(jī)3與橫梁軸連接，并可帶動(dòng)橫梁順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，還專門配置了控制系統(tǒng)。
[0027]本發(fā)明中，光控窗簾的控制系統(tǒng)如圖2所示，主要包括單片機(jī)控制單元，分別與該單片機(jī)控制單元連接的用于采集室內(nèi)光強(qiáng)的光信號(hào)采集單元、根據(jù)室內(nèi)光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)所述減速電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、用于顯示窗簾打開與關(guān)閉時(shí)間的LED時(shí)間顯示單元、用于調(diào)節(jié)所述減速電機(jī)轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)單元和用于控制整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的定時(shí)控制單元。
[0028]其中，所述單片機(jī)控制單元包括單片機(jī)AT89C52，以及與該單片機(jī)AT89C52連接的上復(fù)位電路、晶體振蕩電路和外部中斷電路。所述上復(fù)位電路如圖3所不,包括相互串聯(lián)的電阻R7、復(fù)位按鍵S4和電阻R8，以及與所述復(fù)位按鍵S4并聯(lián)的電容C3，且所述復(fù)位按鍵S4和電容C3的并聯(lián)支路一端與所述單片機(jī)AT89C52連接，為所述單片機(jī)AT89C52提供高電平。在系統(tǒng)上電瞬間，單片機(jī)的第9腳獲得高電平，同時(shí)電容C3持續(xù)充電。而隨著電容C3的充電，第9管腳的高電平逐漸下降，第9管腳的高電平只需要保持2個(gè)機(jī)器周期，單片機(jī)即可完成復(fù)位操作，快速、穩(wěn)定。
[0029]所述晶體振蕩電路如圖4所示，包括晶體振蕩器，和連接在該晶體振蕩器兩端并與之構(gòu)成回路的電容Cl和C2，且所述晶體振蕩器的兩端分別與所述單片機(jī)AT89C52連接。電容Cl和C2的作用主要是穩(wěn)定頻率和快速起振。為方便與計(jì)算機(jī)通信，晶振的頻率選用
11.0592MHz ο
[0030]所述外部中斷電路如圖5所示，包括相互并聯(lián)的兩條支路，其中一條由電阻R1、按鍵S5和光電二極管D5串聯(lián)構(gòu)成，另一條由電阻R2、按鍵S6和光電二極管D6串聯(lián)構(gòu)成，且所述電阻Rl與按鍵S5的連接點(diǎn)與所述單片機(jī)AT89C52連接，所述電阻R2與復(fù)位按鍵S6的連接點(diǎn)與所述單片機(jī)AT89C52連接。輸入到單片機(jī)的INTO和INTl管腳的電平為高電平，表示沒有中斷事件發(fā)生。當(dāng)任一個(gè)外部中斷源有中斷請(qǐng)求并發(fā)送出一個(gè)低電平時(shí)，單片機(jī)便立即響應(yīng)該中斷請(qǐng)求。外部中斷電路實(shí)現(xiàn)的功能為在定時(shí)控制模式下，控制計(jì)時(shí)的開始與停止。
[0031]所述光信號(hào)采集單元包括紅外線接收電路和窗簾位置信號(hào)檢測(cè)電路，其中，紅外線接收電路如圖6所示，包括相互并聯(lián)的紅外發(fā)射器D13和紅外接收器D14、D15，且所紅外發(fā)射器D13串聯(lián)有電阻R13，紅外接收器D14串聯(lián)有電阻R14，紅外接收器D15串聯(lián)有電阻R15。所述紅外發(fā)射器D13安裝在所述窗簾的底部，所述紅外接收器D14和D15分別安裝在所述窗簾架的上端和下端。當(dāng)窗簾全部展開后，所述紅外發(fā)射器與安裝在窗簾架下端的紅外接收器位于同一直線上；當(dāng)窗簾全部收起后，所述紅外發(fā)射器與安裝在窗簾架上端的紅外接收器位于同一直線上。另外，由于窗簾在使用過程中，會(huì)持續(xù)受到室內(nèi)外陽(yáng)光的照射，因此，紅外發(fā)射器與紅外接收器在工作過程中都會(huì)受到很強(qiáng)的光線干擾。為增強(qiáng)抗干擾能力，本發(fā)明設(shè)置了以下兩個(gè)措施:(I)將整個(gè)紅外線接收電路使用屏蔽罩進(jìn)行光屏蔽，只要屏蔽范圍足夠全面，即可在紅外發(fā)射器與紅外接收器之間形成一個(gè)完全不受外界光干擾的光通道；(2)采用直接調(diào)用延時(shí)時(shí)間的方法或者定時(shí)器定時(shí)的方法來設(shè)置接收紅外編碼信號(hào)延時(shí)時(shí)間的上限和下限。通過上述兩個(gè)措施，可以最大限度地減小室內(nèi)外光強(qiáng)對(duì)紅外接收造成的干擾，使抗干擾效果達(dá)到最佳，進(jìn)而提高紅外接收的準(zhǔn)確性，最終達(dá)到準(zhǔn)確控制窗簾開啟與關(guān)閉的目的。
[0032]為了更準(zhǔn)確、更全面地實(shí)現(xiàn)對(duì)窗簾的控制，所述窗簾的底部與所述窗簾架的下端位于同一直線上，所述窗簾的頂部與所述窗簾架的上端位于同一直線上，而所述減速電機(jī)則安裝在窗簾架的上端。如此，便使得紅外發(fā)射器與最下端的紅外接收器正對(duì)時(shí)，自動(dòng)說明窗簾已經(jīng)完全展開，而當(dāng)紅外發(fā)射器與最上端的紅外接收器正對(duì)時(shí)，則自動(dòng)說明窗簾已經(jīng)完全收攏，從而為定時(shí)控制模式提供了準(zhǔn)確可靠的硬件實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。
[0033]所述窗簾位置信號(hào)檢測(cè)電路如圖7所示，包括電壓比較器LM339，連接在該電壓比較器LM339的第6管腳上的可變電阻R22、第4管腳上的可變電阻R23和第10管腳上的可變電阻R24，以及相互串聯(lián)后與所述可變電阻R24并聯(lián)的光敏電阻R25和電阻R19，且所述可變電阻R22、可變電阻R23與所述可變電阻R24并聯(lián)，所述光敏電阻R25和電阻R19的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第11管腳連接；所述紅外發(fā)射器D13與電阻R13的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第5管腳連接，所述紅外發(fā)射器D14與電阻R14的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第7管腳連接，所述電壓比較器LM339的第I管腳、第2管腳和第13管腳分別與所述單片機(jī)AT89C52連接。通過光敏電阻R25對(duì)室內(nèi)外光強(qiáng)信號(hào)的采集，并傳輸給比較器LM339進(jìn)行比較，可以準(zhǔn)確、快速地監(jiān)測(cè)出窗簾的當(dāng)前位置，并判斷出當(dāng)前的光線環(huán)境是否需要控制窗簾進(jìn)行開關(guān)操作，如果需要，則向單片機(jī)AT89C52輸出控制信號(hào)，由單片機(jī)執(zhí)行下一步工作。
[0034]所述速度調(diào)節(jié)單元如圖8所示，包括由一個(gè)手動(dòng)定時(shí)開關(guān)和三個(gè)窗簾上下速度調(diào)節(jié)開關(guān)組成的開關(guān)組S3，以及電阻R3、R4、R5、R6，和光電二極管Dl、D2、D3、D4，其中，所述電阻R3和光電二極管Dl串聯(lián)，并與手動(dòng)定時(shí)開關(guān)連接，電阻R4與光電二極管D2串聯(lián)形成第一串聯(lián)支路、電阻R5與光電二極管D3串聯(lián)形成第二串聯(lián)支路、電阻R6與光電二極管D4串聯(lián)形成第三串聯(lián)支路，所述第一串聯(lián)支路、第二串聯(lián)支路和第三串聯(lián)支路分別與三個(gè)窗簾上下速度調(diào)節(jié)開關(guān)連接，且第一串聯(lián)支路、第二串聯(lián)支路和第三串聯(lián)支路并聯(lián)；所述電阻R3、R4、R5、R6與開關(guān)組S3的連接點(diǎn)分別與所述單片機(jī)AT89C52連接。速度調(diào)節(jié)單元主要用于實(shí)現(xiàn)窗簾開關(guān)過程中移動(dòng)速度的控制，它通過三個(gè)窗簾上下速度調(diào)節(jié)開關(guān)的開啟與閉合來改變單片機(jī)對(duì)減速電機(jī)的控制信號(hào)，以改變減速電機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)窗簾移動(dòng)速度的控制。
[0035]所述定時(shí)控制單元如圖9所示，包括兩個(gè)相互并聯(lián)的支路，其中一條由按鍵S1、電阻R9、光電二極管D7串聯(lián)組成，另一條由按鍵S2、電阻R10、光電二極管D8串聯(lián)組成；且按鍵SI和電阻R9的連接點(diǎn)、按鍵S2和電阻RlO的連接點(diǎn)分別與所述單片機(jī)AT89C52連接。定時(shí)控制單元主要用于實(shí)現(xiàn)窗簾的定時(shí)控制模式，它在手動(dòng)定時(shí)開關(guān)的總體控制下，與外部中斷電路相配合，共同對(duì)窗簾的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)和定時(shí)啟停進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)窗簾的定時(shí)開啟與關(guān)閉，而隨著定時(shí)時(shí)長(zhǎng)的變化，則可以輕松實(shí)現(xiàn)窗簾的半開，甚至小部分打開或者大部分打開，使得窗簾的自動(dòng)控制多種多樣，隨意調(diào)節(jié)室內(nèi)光線強(qiáng)度，充分滿足使用者在不同情況下的實(shí)際需求，如同手動(dòng)控制一般靈活多變，隨心所欲。
[0036]所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元如圖10所示，主要包括三極管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，二極管D9、D1、Dll、D12，電容C4、C5，其中，所述三極管Q3的集電極分別與所述三極管Ql和Q5的基極連接，三極管Q3的發(fā)射極與三極管Q5的集電極、三極管Q6的集電極、三極管Q4的發(fā)射極連接，三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q5的發(fā)射極連接，三極管Ql的集電極與三極管Q2的集電極連接，三極管Q4的集電極分別與三極管Q2和Q6的基極連接，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q6的發(fā)射極連接，所述減速電機(jī)一端連接在所述三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q6的發(fā)射極之間，另一端連接在所述三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q5的發(fā)射極之間，所述二極管D9連接在所述三極管Ql的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管DlO連接在所述三極管Q2的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管Dll連接在所述三極管Q5的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管D12連接在所述三極管Q6的集電極與發(fā)射極之間，所述電容C4與所述二極管Dll并聯(lián)，所述電容C5與所述二極管D12并聯(lián)。
[0037]整個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元完全受單片機(jī)的控制，要使減速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通圖10中對(duì)角線上的一對(duì)三極管，即三極管Ql與Q6，或者三極管Q2與Q5。根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過減速電機(jī)，從而控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)向。當(dāng)三極管Ql管和Q6管導(dǎo)通時(shí)，電流從電源正極經(jīng)過Ql從左至右穿過減速電機(jī)，然后再經(jīng)過Q4回到電源負(fù)極，該流向的電流將驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)施例中減速電機(jī)正轉(zhuǎn)則窗簾向上收起。反之，當(dāng)三極管Q2和Q5管導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過電機(jī)，該流向的電流將驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)施例中減速電機(jī)反轉(zhuǎn)則窗簾向下展開。如10中，三極管Q1、Q2、Q3、Q4為NPN管，型號(hào)為8050 ;三極管Q5、Q6為PNP管，型號(hào)為8550。
[0038]驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)時(shí)，保證驅(qū)動(dòng)電路中兩個(gè)同側(cè)的三極管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通非常重要。如果三極管Ql和Q5同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會(huì)從正極穿過兩個(gè)三極管直接回到負(fù)極。此時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中除了三極管之外再無其他任何負(fù)載，因此電路上的電流就可能達(dá)到最大值，可能燒壞三極管?；谏鲜鲈?，并簡(jiǎn)化電路復(fù)雜度，降低實(shí)現(xiàn)難度，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置兩個(gè)電容和四個(gè)二極管，以對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路起到穩(wěn)定的作用，避免同側(cè)三極管同時(shí)導(dǎo)通。
[0039]為了配合上述硬件的工作，本發(fā)明提供了上述光控窗簾系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
首先，在軟件編程過程中，重點(diǎn)注意將紅外接收程序放置于外部終端程序之中，并采用直接調(diào)用延時(shí)時(shí)間的方式來設(shè)置接收紅外編碼信號(hào)延時(shí)時(shí)間的上限和下限，以此來保證紅外編碼脈沖時(shí)間計(jì)算的精確度，最大程度地降低紅外接收中受到的干擾，從而有效提高紅外線接收電路的精度，提高信號(hào)采集的準(zhǔn)確性，提高窗簾控制的精度。
[0040]程序編寫完成并載入系統(tǒng)之后，接入電源，按下復(fù)位按鍵S4，上復(fù)位電路導(dǎo)通，并瞬間向單片機(jī)AT89C52的第9管腳輸入高電平，單片機(jī)AT89C52進(jìn)行復(fù)位操作，與此同時(shí)，上復(fù)位電路中電容C3逐漸被充電，單片機(jī)AT89C52的第9管腳的高電平逐漸下降，直到單片機(jī)AT89C52復(fù)位完成。
[0041]此后，可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)時(shí)地選擇窗簾控制的三種模式:手動(dòng)控制模式、自動(dòng)控制模式和定時(shí)控制模式。其中，定時(shí)控制模式為自動(dòng)控制模式的子模式。
[0042]首先判斷是否采用自動(dòng)控制模式，如果否，則執(zhí)行手動(dòng)控制模式:按鍵S1、S2停止使用，長(zhǎng)按按鍵S5或S6來控制減速電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，帶動(dòng)窗簾上下移動(dòng)，停止按下按鍵S5或S6，則窗簾停止移動(dòng)。
[0043]如果要執(zhí)行自動(dòng)控制模式，則判斷是否采用定時(shí)控制模式，如果采用定時(shí)控制模式，則執(zhí)行定時(shí)控制模式:首先由紅外發(fā)射器D13發(fā)出紅外光，判斷紅外接收器D14和D15是否接收到紅外光，若未接收到，則返回自動(dòng)控制模式判斷步驟，因?yàn)槎〞r(shí)控制模式只在窗簾全開或全閉狀態(tài)下才能進(jìn)行。若當(dāng)前收到紅外信號(hào)，則表示窗簾處于全開或全閉狀態(tài)，此時(shí)開關(guān)組S3停止使用，首先通過按鍵S5和S6來設(shè)定定時(shí)時(shí)間，再通過按鍵SI和S2來控制定時(shí)控制單元的通斷，控制定時(shí)模式的開始與停止。
[0044]如果不執(zhí)行定時(shí)控制模式，則表示直接進(jìn)行自動(dòng)控制，無需定時(shí)。此時(shí)開關(guān)組S3和按鍵S1、S2全部停止使用，光信號(hào)采集單元中的光敏電阻R25采集室內(nèi)光強(qiáng)，并傳輸給單片機(jī)AT89C52，在單片機(jī)AT89C52的控制下，利用電壓比較器LM339完成室內(nèi)實(shí)際光強(qiáng)與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)之間的比較；由窗簾底部的紅外發(fā)射器D13發(fā)出紅外光，通過判斷窗簾架上的紅外接收器D14、D15是否接收到紅外光來確定窗簾當(dāng)前所在的位置，再結(jié)合電壓比較器LM339的比較結(jié)果與窗簾當(dāng)前的所在位置來控制減速電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，帶動(dòng)窗簾上下移動(dòng)。
[0045]結(jié)合上述硬件和軟件，可以對(duì)窗簾實(shí)現(xiàn)多種模式下的自由控制，精確度很高，并且僅通過單純的按鍵即可完全控制操作，十分方便，具有很高的實(shí)用價(jià)值和推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0046]上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，但凡采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光控窗簾系統(tǒng)，包括窗簾架，安裝在該窗簾架上的窗簾，和帶動(dòng)該窗簾打開與關(guān)閉的減速電機(jī)，其特征在于，還包括單片機(jī)控制單元，分別與該單片機(jī)控制單元連接的用于采集室內(nèi)光強(qiáng)的光信號(hào)采集單元、根據(jù)室內(nèi)光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)所述減速電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、用于顯示窗簾打開與關(guān)閉時(shí)間的LED時(shí)間顯示單元、用于調(diào)節(jié)所述減速電機(jī)轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)單元和用于控制整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的定時(shí)控制單元；其中: 所述單片機(jī)控制單元包括單片機(jī)AT89C52，以及與該單片機(jī)AT89C52連接的上復(fù)位電路、晶體振蕩電路和外部中斷電路,所述上復(fù)位電路包括相互串聯(lián)的電阻R7、復(fù)位按鍵S4和電阻R8，以及與所述復(fù)位按鍵S4并聯(lián)的電容C3，且所述復(fù)位按鍵S4和電容C3的并聯(lián)支路一端與所述單片機(jī)AT89C52連接，為所述單片機(jī)AT89C52提供高電平；所述晶體振蕩電路包括晶體振蕩器，和連接在該晶體振蕩器兩端并與之構(gòu)成回路的電容Cl和C2，且所述晶體振蕩器的兩端分別與所述單片機(jī)AT89C52連接；所述外部中斷電路包括相互并聯(lián)的兩條支路，其中一條由電阻RU按鍵S5和光電二極管D5串聯(lián)構(gòu)成，另一條由電阻R2、按鍵S6和光電二極管D6串聯(lián)構(gòu)成，且所述電阻Rl與按鍵S5的連接點(diǎn)與所述單片機(jī)AT89C52連接，所述電阻R2與復(fù)位按鍵S6的連接點(diǎn)與所述單片機(jī)AT89C52連接； 所述光信號(hào)采集單元包括紅外線接收電路和窗簾位置信號(hào)檢測(cè)電路，其中，紅外線接收電路包括相互并聯(lián)的紅外發(fā)射器D13和紅外接收器D14、D15，且所紅外發(fā)射器D13串聯(lián)有電阻R13，紅外接收器D14串聯(lián)有電阻R14，紅外接收器D15串聯(lián)有電阻R15 ;而所述窗簾位置信號(hào)檢測(cè)電路則包括電壓比較器LM339，連接在該電壓比較器LM339的第6管腳上的可變電阻R22、第4管腳上的可變電阻R23和第10管腳上的可變電阻R24，以及相互串聯(lián)后與所述可變電阻R24并聯(lián)的光敏電阻R25和電阻R19，且所述可變電阻R22、可變電阻R23與所述可變電阻R24并聯(lián)，所述光敏電阻R25和電阻R19的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第11管腳連接；所述紅外發(fā)射器D13與電阻R13的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第5管腳連接，所述紅外發(fā)射器D14與電阻R14的連接點(diǎn)與所述電壓比較器LM339的第7管腳連接，所述電壓比較器LM339的第I管腳、第2管腳和第13管腳分別與所述單片機(jī)AT89C52連接； 所述速度調(diào)節(jié)單元包括由一個(gè)手動(dòng)定時(shí)開關(guān)和三個(gè)窗簾上下速度調(diào)節(jié)開關(guān)組成的開關(guān)組S3，以及電阻R3、R4、R5、R6，和光電二極管D1、D2、D3、D4，其中，所述電阻R3和光電二極管Dl串聯(lián)，并與手動(dòng)定時(shí)開關(guān)連接，電阻R4與光電二極管D2串聯(lián)形成第一串聯(lián)支路、電阻R5與光電二極管D3串聯(lián)形成第二串聯(lián)支路、電阻R6與光電二極管D4串聯(lián)形成第三串聯(lián)支路，所述第一串聯(lián)支路、第二串聯(lián)支路和第三串聯(lián)支路分別與三個(gè)窗簾上下速度調(diào)節(jié)開關(guān)連接，且第一串聯(lián)支路、第二串聯(lián)支路和第三串聯(lián)支路并聯(lián)；所述電阻R3、R4、R5、R6與開關(guān)組S3的連接點(diǎn)分別與所述單片機(jī)AT89C52連接； 所述定時(shí)控制單元包括兩個(gè)相互并聯(lián)的支路，其中一條由按鍵S1、電阻R9、光電二極管D7串聯(lián)組成，另一條由按鍵S2、電阻R10、光電二極管D8串聯(lián)組成；且按鍵SI和電阻R9的連接點(diǎn)、按鍵S2和電阻RlO的連接點(diǎn)分別與所述單片機(jī)AT89C52連接； 所述紅外發(fā)射器D13安裝在所述窗簾的底部，所述紅外接收器D14和D15分別安裝在所述窗簾架的上端和下端，且所述窗簾的底部與所述窗簾架的下端位于同一直線上，所述窗簾的頂部與所述窗簾架的上端位于同一直線上，而所述減速電機(jī)則安裝在窗簾架的上端; 所述紅外接收器014和015分別設(shè)置有用于屏蔽室內(nèi)外光線且絕熱的屏蔽罩，該屏蔽罩正對(duì)所述紅外發(fā)射器013的一端開設(shè)有小孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光控窗簾系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元主要包括三極管01、02、03、04、05、06，二極管09、010、011、012，電容04、⑶，其中，所述三極管03的集電極分別與所述三極管和陰的基極連接，三極管03的發(fā)射極與三極管05的集電極、三極管06的集電極、三極管04的發(fā)射極連接，三極管的發(fā)射極與三極管05的發(fā)射極連接，三極管的集電極與三極管02的集電極連接，三極管04的集電極分別與三極管02和06的基極連接，三極管02的發(fā)射極與三極管06的發(fā)射極連接，所述減速電機(jī)一端連接在所述三極管收的發(fā)射極與三極管06的發(fā)射極之間，另一端連接在所述三極管的發(fā)射極與三極管陰的發(fā)射極之間，所述二極管09連接在所述三極管的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管010連接在所述三極管02的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管011連接在所述三極管陰的集電極與發(fā)射極之間，所述二極管012連接在所述三極管06的集電極與發(fā)射極之間，所述電容(?與所述二極管011并聯(lián)，所述電容⑶與所述二極管012并聯(lián)。
3.—種光控窗簾系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在軟件編程過程中，將紅外接收程序放置于外部終端程序之中； (2)接入電源，按下復(fù)位按鍵54，上復(fù)位電路導(dǎo)通，并瞬間向單片機(jī)八189052的第9管腳輸入高電平，單片機(jī)八189052進(jìn)行復(fù)位操作，與此同時(shí)，上復(fù)位電路中電容03逐漸被充電，單片機(jī)…89052的第9管腳的高電平逐漸下降，直到單片機(jī)…89052復(fù)位完成； (3)判斷是否采用自動(dòng)控制模式，如果否，則執(zhí)行步驟(4),如果是，則判斷是否采用定時(shí)控制模式，如果采用定時(shí)控制模式，則執(zhí)行步驟(5),如果不執(zhí)行定時(shí)控制模式，則開關(guān)組83和按鍵31、82全部停止使用，光信號(hào)采集單元中的光敏電阻825采集室內(nèi)光強(qiáng)，并傳輸給單片機(jī)…89052，在單片機(jī)八189052的控制下，利用電壓比較器0039完成室內(nèi)實(shí)際光強(qiáng)與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)之間的比較；由窗簾底部的紅外發(fā)射器013發(fā)出紅外光，通過判斷窗簾架上的紅外接收器014、015是否接收到紅外光來確定窗簾當(dāng)前所在的位置，再結(jié)合電壓比較器0039的比較結(jié)果與窗簾當(dāng)前的所在位置來控制減速電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，帶動(dòng)窗簾上下移動(dòng)； (4)執(zhí)行手動(dòng)控制模式:按鍵31、32停止使用，長(zhǎng)按按鍵35或36來控制減速電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，帶動(dòng)窗簾上下移動(dòng)，停止按下按鍵35或36，則窗簾停止移動(dòng)； (5)執(zhí)行定時(shí)控制模式:首先由紅外發(fā)射器013發(fā)出紅外光，判斷紅外接收器014和015是否接收到紅外光，若未接收到，則返回步驟(3),反之，則開關(guān)組33停止使用，首先通過按鍵35和36來設(shè)定定時(shí)時(shí)間，再通過按鍵51和32來控制定時(shí)控制單元的通斷，控制定時(shí)模式的開始與停止。
【文檔編號(hào)】A47H5/02GK104433725SQ201410666651
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】張江林, 巨輝, 廖文軍, 樊昌元, 張雪原, 蔣秀潔, 何西鳳, 張紹全, 劉興茂, 莊慧敏, 伍瑾斐, 丁正東, 周揚(yáng), 余磊 申請(qǐng)人:成都信息工程學(xué)院, 成都成信帝成科技有限公司