基于【立创·梁山派开发板】智能窗帘项目

题目的背景

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，智能化家居系统越来越多的出现在人们的生活中，带给人们快捷、舒适的体验。对于家居必需品来讲，窗帘占有着重要的地位。由于手动窗帘需要手动开关，电动窗帘无法根据光照实现自动控制且需要特定遥控器，具有一定的局限性。因此设计了一款基于梁山派微控制器的智能窗帘控制系统。能够根据环境感知调整窗帘的开启和关闭。通过红外遥控或智能语音助手控制窗帘，实现远程操作。智能窗帘还具备智能化的功能，能够适应不同的天气、光照大小，帮助调节室内的光线和温度，提供舒适的居住环境。

题目要求

(1)雨滴传感器模块:用于检测雨滴;

(2)光线强度传感器模块:用于检测光线强度;

(3)红外接收模块，用于遥控控制;

(4)语音识别模块，用于语音控制;

(4)步进电机模块:用于窗户窗帘驱动。

题目分析

（1）可以通过红外遥控与语音设置是否打开自动模式；

（2）在自动模式下，当光照强度很高时，自动展开窗帘；当光照强度很低时，自动关闭窗帘；

（3）在自动模式下，当检测到大量雨滴时，自动展开窗帘，此优先级比光照检测高；

（4）在任何时候，可以通过红外遥控或语音命令展开与关闭窗帘，并关闭自动模式；

（5）主控芯片接收到数据后，驱动电机运转，现实智能窗帘窗户系统。

原理图设计说明

1. 雨滴检测原理

雨滴传感器常见的工作原理是通过检测水滴的导电性来判断是否下雨。它是利用两个电极之间的电导性变化来测量水滴的存在。这两个电极之间会有一个空气间隙，正常状态下是断路状态。当水滴接触到电极上时，水滴的导电性会导致电流通过水滴形成电流回路，从而改变电极之间的电阻值。通过测量电阻值的变化，就可以判断是否有水滴存在。

2. 光照检测原理

扩展板的光照检测功能是通过光敏电阻进行识别。光敏电阻是一种特殊的电阻器，它随着光照强度的升高，电阻值会迅速降低，其在无光照时，几乎呈高阻状态，因此暗时电阻很大。

部份程序展示

3.红外遥控模块：

接收用户发送的红外遥控信号，并将其转换为电信号供主控芯片处理。

部份程序 展示

4.语音识别模块：通过语音识别技术，将用户的语音指令转化为控制信号。

HLK-V20是海凌科电子针对大量纯离线控制场景和产品推出的高性能纯离线语音识别模块，可广泛且快速的应用于智能家居、各类智能小家电、86盒、玩具、灯具、工业、 医疗、物联网、汽车、安防与照明等需要语音操控的产品。 HLK-V20支持150条本地指令离线识别，可自由定制唤醒词、命令词与应答播报词，具有丰富的外围接口。离线语音识别指的是只能识别固定命令词条，不需要连接网络。

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5.电机驱动模块：

步进电机是将电脉冲信号，转变为角位移或线位移的开环控制电机，又称为脉冲电机。步进电机组成最主要的就是转子和定子部分。
在光谱中波长自760nm至400um的电磁波称为红外线，它是一种不可见光。红外线通信的例子我们每个人应该都很熟悉，目前常用的家电设备几乎都可以通过红外遥控的方式进行遥控，比如电视机、空调、投影仪等，都可以见到红外遥控的影子。这种技术应用广泛，相应的应用器件都十分廉价，因此红外遥控是我们日常设备控制的理想方式。
我们采购的是二相四线式步进电机，二相指的是有两个线圈，四线指的是每一个线圈有两根线。其中A+与A-为一相，B+与B-为一相。
使用L9110S作为步进电机的驱动，在其数据手册中有应用电路。我们根据数据手册的说明，进行设计即可。
其中BAK控制X4引脚的电平输出；FOR控制X3引脚的电平输出。按照思路则需要两个L9110S才可以驱动二相四线步进电机

控制窗帘的展开和关闭。

部份程序 展示

系统工作模式：

手动模式：用户可以使用红外遥控或语音命令来控制窗帘的展开和关闭，同时关闭自动模式。

自动模式：系统根据光照和降雨情况自动调节窗帘的状态。

光照检测：当光照强度很高时，系统自动展开窗帘，以遮挡太阳光线；当光照强度很低时，系统自动关闭窗帘，以提供更好的隐私和防止室内过度曝光。

雨滴检测：当检测到大量雨滴时，系统自动展开窗帘，此优先级高于光照检测，以避免雨水对窗户的污染。

通过以上设计和实现，智能窗帘系统可以实现便捷的红外遥控和语音控制功能，并根据光照和降雨情况自动调节窗帘的展开和关闭，为用户提供更加智能化和舒适的使用体验。同时，系统的主控芯片和电机驱动模块的配合工作，能够实现可靠的窗帘控制，确保系统稳定运行。

主程序 展示

PCB及原理图设计