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文檔簡介
基于單片機的智能窗簾控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)摘要:隨著智能產品越來越深入到我們生活的方方面面,再加上人們對高質量的家居產品要求,在智能家居的方向就擁有極大的需求。文中制定了一種基于內嵌式可編程控制器的智能窗簾自動控制系統(tǒng),該信息系統(tǒng)集成了目前自動控制系統(tǒng)的不足,具備無風險、便于拓展、質優(yōu)價廉的特征,然后實現(xiàn)機械結構部分的裝配,完成一個可以通過可控器去控制窗簾開合的產品,達到智能,舒適,安全的產品體驗,提高生活質量。關鍵詞:智能窗簾,PLCDesignandImplementationofIntelligentCurtainControlSystemBasedonSingleChipMicrocomputerAbstract:Withtheincreasingpenetrationofintelligentproductsintoallaspectsofourlives,coupledwithpeople'srequirementsforhigh-qualityhouseholdproducts,thereisagreatdemandinthedirectionofsmarthome.Inthispaper,anintelligentcurtainautomaticcontrolsystembasedonanembeddedprogrammablecontrollerisdeveloped.Thisinformationsystemintegratestheshortcomingsofcurrentautomaticcontrolsystems,andhasthecharacteristicsofrisk-free,easytoexpand,high-quality,andlow-cost.Then,theassemblyofthemechanicalstructureisrealized,completingaproductthatcancontroltheopeningandclosingofthecurtainthroughacontroller,achievinganintelligent,comfortable,andsafeproductexperience,andimprovingthequalityoflife.Keywords:intelligentcurtain,PLC引言課題研究的背景隨著時間的推移,新科技不斷地沖擊著人類,人類對生活品質的要求越來越高,對智能化產品的選擇也越來越多。與此同時,由于電子科技的快速發(fā)展,電子器件的更新速度也很快。這一切都會對人們的工作和生活產生影響,這是一種緊密相連的關系。如今,人們對生活品質的要求從各方面都有了很大的提高,更加便利和舒適是對智慧家庭的根本要求。在當代,人們對家居的要求不再局限于簡單的物質空間,而是要有一個更好的家居環(huán)境,一個更舒服的家居氣氛,更別說現(xiàn)在的年輕人所追求的生活禮節(jié)了。這些都給智能家庭設備的需求提出了更高的標準,也讓這個市場變得更加多元化。因此,本論文選取了一個對智慧家庭進行深入探討的課題。智能窗簾控制系統(tǒng)國內外發(fā)展狀況其實,具有創(chuàng)新性的智能幕布產品早已被歐美各國所采用。十多年來,一種以電氣工程學為主的幕墻,曾在國內市場上嶄露頭角,但因價格昂貴,施工技術不完善,并未得到廣泛的應用。近年來,隨著智能化技術的逐步發(fā)展,一種以輕薄隔聲薄膜為基材的新型幕簾,在中國逐漸煥發(fā)出勃勃生機,形成了一條內外連續(xù)的隔聲、防聲通路,達到了良好的隔聲效果。這種可移動的百葉窗,在美國已經有很長的歷史了。主要由高強度的聚酯纖維紡織面料和反光能力組成。選擇帶有保護層的銅碼頭,達到節(jié)約能源的作用。在國內,目前的智能窗簾的銷售是一個新興的產業(yè),未來的發(fā)展進程中,有可能超越國外的技術水平。其實,國內有不少廠家都是做窗簾布的,但是國內這個產業(yè)的發(fā)展方向和其他產業(yè)不同。目前,在國內,智能控制系統(tǒng)幕已經逐漸走進了一千多個家庭。我認為,在未來的某一天,它會更加具有魅力。課題研究的意義在過去的幾十年中,隨著第三次技術革命的飛速發(fā)展,我們的社會已經進化到移動互聯(lián)網的時代,近幾年隨著5G人工智能等技術的大規(guī)模應用,我們的生活也開始變得越來越智能。在這個信息化,智能化的世紀,各種智能系統(tǒng)在應用新技術的同時,也將人從傳統(tǒng)繁重的生活瑣事中解放出來,例如可以自動檢測存貨并自動下單的智能冰箱,自動送餐機器人,智能客服等,這里還得多提一句,在新冠疫情肆虐的今天,在眾多酒店,體育場所大量推廣使用的智能送餐機器人,智能送快遞機器人等等機器人,在剛結束的北京冬奧會上,我們就能看到大量使用的各種各樣的智能機器人智能家居系統(tǒng),例如送餐機器人,送快遞機器人以及廣受運動員稱贊的智能床等,它們的使用大大降低了奧運村的防疫壓力也為運動健兒帶來更好的居住體驗??梢娭悄芟到y(tǒng)是一片新天地。智能家居系統(tǒng)通過管理,讓居家生活在輕松、舒適的同時也更加高效、安全[1]。智能家居除了居住功能,它是將傳統(tǒng)的家居改造成充滿一個個傳感器和微處理器的智能機器人。你可以這樣想象,家里每一面玻璃都可以是顯示屏,每一件家具上都會內置傳感器,它們會時時測量并分析數(shù)據,每當你使用它們的時候它們都保持在最佳的狀態(tài)。智能家居系統(tǒng)會將所有這些智能家電全部連接起來,形成一個可以相互傳遞數(shù)據分析的網絡。它可以實現(xiàn)遙控控制家電(空調,熱水器等)、自動智能照明控制(人到之前提前開燈,人走之后自動關燈)窗簾自控、監(jiān)控防盜報警,電器故障后統(tǒng)一收集信息后自動報修等等功能。有了智能家居系統(tǒng),它可以幫助人們節(jié)約電費,節(jié)約水費等等,這對于當下倡導節(jié)能減排,綠色生活尤為重要。本文研究內容本文提出了一種以內嵌式可編程控制器為基礎的智能窗簾自動控制系統(tǒng),它將當前自動控制系統(tǒng)的缺陷進行了整合,具有無風險、易于擴展、質量優(yōu)良、價格低廉等特點。采用模塊化的思想,選擇了集成的線路及信號解析元件,組成了整個自動化系統(tǒng)。這樣,通過對該控制系統(tǒng)進行優(yōu)化,既可以減少開發(fā)成本,又可以減少該控制系統(tǒng)的設計難度。本課題所要研究的是以最基礎的PLC的控制板為開發(fā)平臺的系統(tǒng)軟件。設計了相應的匹配流程。完成了切換,信號檢測,信息傳遞,信息處理,數(shù)據傳輸,通訊等功能。他使用了zig來搜集情報。BEE技術性傳輸,選擇WIFI進行傳輸,如果間隔比較遠,就使用GSM短消息進行數(shù)據通信。PLC的概述PLC的簡介可程序控制系統(tǒng)是一臺計算機的一部分,它的出現(xiàn),就是用來控制工業(yè)產品的。早期的可編程序控制器也稱為PLC,它是繼電磁閥門之后的一種新技術控制面板。隨著科技的飛速發(fā)展,這種可編程控制器已經不再是單純的控制,而是一種全新的控制方式。PLC的通用名稱。就像我們熟知的一塊電路板,全部的線路都在襯底上的同一平面上。所以,可編程控制器是一門技術,并不僅僅是一個單一的種類,也不僅僅是一個斷路器。目前最常用的可編程邏輯電路都是以二氧化硅(SiO2)為主體,但實際上可編程邏輯電路的應用范圍很廣,例如:玻璃/二氧化硅(Quartz/SiO2/SiO2),鈮酸鋰(LiNbO3),III-V(InP,GaAs)等III-V(SOI/SIMOX),氮氧化硅(SiON),聚合物(Polymer)等。采用平板光波導工藝的光學元件主要有:分離器、星型耦合器、可調光衰減器、光開關、光梳以及陣列波導光柵等。在此基礎上,依據響應時間和環(huán)境溫度等要求,對其進行相應的制備和制備。需要指出的是,所有的裝置均為光學被動裝置,且各自獨立。它們可以彼此結合,也可以與其他有源器件結合,從而構建出具有多種不同功能的高端器件。PLC的基本結構PLC的硬件構造與小型計算機基本相同。PLC可以在沒有其他幫助的情況下,與互聯(lián)網相連。CPU是可編程控制器的核心部件。根據PLC系統(tǒng)程序流程特有的作用,接收和接收源自研發(fā)板的信息,并檢查開關電源,存儲芯片,IO和報案定時器的工作環(huán)境,計算機語言錯誤也可以查找。PLC剛投入應用時,首先對與之相關聯(lián)的裝置進行掃描,并接收來自于重要裝置的訊息,然后將該裝置的訊息記錄在其影像區(qū)。經過編程,這個設備的資料和狀態(tài)都可以保存在圖像區(qū)。將顧客的信息信息逐個地加載到顧客的裝載記憶體晶片中。按照指示將邏輯和資料傳送至記憶體晶片。在所有可執(zhí)行程序完成之后,Ido畫面區(qū)域內的一切數(shù)據都會被傳輸?shù)捷敵鲅b置上,然后逐漸變得緩慢,直到結束。PLC的穩(wěn)定性是逐步提高的,最近幾年采用了兩臺CPU構成一個較大的可編程控制器,還有一種方法是采用三臺主機構成一個可編程控制器。這樣即使一臺電腦的鑰匙被破壞了,另一臺電腦的鑰匙也能正常工作。儲存裝置也稱為儲存程式軟體裝置。既可以存儲用戶的記憶晶片,也可以存儲其它資料資訊。電路的輸入和輸出的放款口1.通過光耦合電路的輸入口和小機械的輸入放款口共同形成了電路的輸入放款口。這玩意兒的功能就是給PLC和某些現(xiàn)場的某些界面導引專門的工具。這個過程中出現(xiàn)的線路,與存儲資料的裝置,控制裝置的裝置,以及切斷電源的裝置,都是一體的。PLC運用回路將某些緊密有關的資料傳送到現(xiàn)場進行處理。比如計算精度。用于傳輸消息的部分包括了以太網接口、RS485、PROFIBUSDP通信模塊等。PLC的工作原理PLC啟動時,工作中的操作過程分為采樣輸入、實際操作用戶信息和輸出一個新的東西三個環(huán)節(jié)。以上三步都是以一個循環(huán)來完成的。在進行上述步驟的時候,PLC的運行速度必須保持不變。(1)輸入樣本,這一步稱為輸入樣本,PLC按照數(shù)據,將樣本緩慢地輸入,并將其存儲在一張圖片中。樣本發(fā)送完畢之后,就交給顧客的資訊系統(tǒng),讓顧客處理新的樣本發(fā)送出去。兩個人在這個過程中,只會改變自己的位置,改變自己的位置,改變自己的位置,改變自己的位置。所以接收到的是一成不變的信息,這種信息的強度肯定要比掃描時間長得多,只有這樣,掃描器才能每次掃描都能接收到。(2)在用戶的系統(tǒng)中,這是一個真正的可執(zhí)行過程,PLC有自己的邏輯,按照這個邏輯進行掃描。掃描到的每個點,都是在階梯左側的一個點上。這些接觸點形成了一個順序,分別為左、右、上、下,按照相應的原理,這些接觸點可以與存儲RAM的區(qū)域相對應,也可以刷新出新的物品,以適應圖像區(qū)域中傳輸出來的電磁線圈。也可以在一個具體的子程式中清楚地顯示出具體的指令來進行實際的操作。也就是說,當所有人都在工作的時候,進入圖像區(qū)的位置和數(shù)據是不會改變的,圖像區(qū)可以改變,或者是其他的圖像區(qū)可以改變,或者是其他的圖像區(qū)可以改變。一個類似于階梯的東西,實際操作后的結果將在電纜線做出來的圈里的子程序或下面要用到的數(shù)據上進行工作與其不同的是,下邊的子程序要搞出新電纜線做出來的圈里的情況或數(shù)據信息,只是把其用作一個函數(shù),這里面是下一個時間的開始。若使用的是指令,則可在應用的過程中對其進行直接存取。這樣的話,他就不需要再修改圖片了,因為他可以在第一時間修改圖片,然后再修改圖片。(3)掃描完畢后,在傳輸出新的鏈接后,就可以進行更新鏈接了。在此期間,電腦的解決方案會根據圖像中的條件和相關的資料,將新的線路傳輸出來,之后傳輸出來線路中的驅動程序和相關的機械設備,最后,將得到的線路傳輸出來,并將相應的外部設備傳輸出去。PLC的特點高可靠性(1)具有較高的穩(wěn)定性和較好的抗干擾能力;(2)具有較高的實用價值和方便的操作;(3)程序的設計簡單明了,易于理解;(4)該控制器的原理比較先進,使用方便;(5)用較少的時間來進行控制系統(tǒng)的設計;(6)容易裝置,容易調整,維修和維修工作量少;(7)適合多種工業(yè)產品的制造和使用,具有十分廣闊的用途。采用模塊化結構要滿足各類工業(yè)控制的需求,除了單元式的小型PLC之外,絕大部分PLC都是使用模塊化結構,PLC的各個部件,例如CPU電源I/O等,都是采用模塊化設計,通過機架及電纜將各模塊連接在一起,系統(tǒng)的規(guī)模和功能可以按照用戶的要求進行組合。編程簡單易學PLC程序大部分都是以與繼電器相似的方式進行程序設計的,對于用戶而言,無需一定的電腦專業(yè)知識,所以易于為普通工程師所了解。安裝簡單維修方便PLC并不要求有一個特殊的機房,它可以在多種工業(yè)環(huán)境下進行操作。在操作過程中,只要將現(xiàn)場的各類設備與PLC對應的I/O端相連接,就可以開始進行操作。在各個模塊上都有一個運行和故障指示裝置,這樣就可以方便地讓用戶對運行狀態(tài)進行理解,并找到問題所在。因為PLC采用的是模塊化結構,所以,如果某個模塊出現(xiàn)了問題,用戶可以利用更換模塊的方式,快速地讓系統(tǒng)重新開始運轉。PLC的應用在目前的情況下,PLC應用于工業(yè)制造非常普遍。1.PLC通常被用在切換的數(shù)據邏輯中,而常規(guī)的電磁閥門缺少對其的邏輯控制,被其用掉之后,居然還能將其用掉,這兩個大的邏輯性都浪費在了工廠里的流水線上。2.加工車間對環(huán)境溫度,工作壓力,總流量等因素進行控制。要使PLC對這種仿效的信息進行處理,必須實現(xiàn)數(shù)字與仿真的互相轉換。所以很多廠家都會選擇制作這樣的轉換的控制模塊,目的是要對數(shù)字與仿真模擬進行轉換,最后能夠實現(xiàn)利用PLC來操控這些轉換后的信息。3.可編程控制器既可以對旋轉移動進行控制,又可以對直線移動進行控制。他在上面操作了一下,原本的電源都是和手機模擬機相連的,但是現(xiàn)在卻是換了一個更加專業(yè)的電源。智能窗簾控制系統(tǒng)方案設計系統(tǒng)功能分析智能窗簾控制系統(tǒng)的核心是將互聯(lián)網技術、通訊技術、無損檢測技術、智能控制系統(tǒng)水平等與家具產品相結合。該調查的準則是“聰慧、環(huán)保、安全為根本”,即以用戶運用窗簾布的經驗為基礎,讓用戶按照自己的需求,來完善相應的家居環(huán)境。本文所探討的智能窗簾控制系統(tǒng),都是建立在把人們的生活環(huán)境轉變成信息化技術的基礎上,來實現(xiàn)智能化的環(huán)境。整個控制系統(tǒng)的主要功能如下。(1)一種用于獲取和調控的環(huán)境參量的系統(tǒng)智能窗簾控制系統(tǒng),主要是利用ZigBee機器設備A對工作溫度、濕度和照明燈具抗壓強度等主要參數(shù)進行采集,并將采集過的數(shù)字信號轉換成信號,顯示在OLED屏幕上。(2)外界參量傳輸控制裝置通過ZigBee機械裝置A和裝置B按照相關的方式來配置該網絡信號傳輸系統(tǒng)。所述機械裝置A所獲取的所述資訊,經由所述一種內部通信協(xié)定,立即傳送給所述機械裝置B,再經由所述串行介面,傳送給所述ARM控制電路板。(3)對控制系統(tǒng)進行環(huán)境變量的求解ARM控制臺會對收到的資料進行分析和處理。若資料資料符合要求,則會將資料上載到資料庫中儲存。如果采集到的信息有問題,就會發(fā)出警報。該系統(tǒng)完全自動激活存儲數(shù)據,并與設定的閥門數(shù)值進行實時比對,從而實現(xiàn)相應的智能終端的控制。(4)一種機械維修與管理制度監(jiān)控中心利用變電器實時采集機器設備馬達的電壓(電流量)。并將其與設定的門限數(shù)值進行比較。如發(fā)生不正常情況,則會自動關閉維修。(5)人機交互式操作用戶交互式的控制系統(tǒng),包括了電子電腦端的移動電話應用程序和移動電話的信息終端裝置。移動app中的終端機程序調整幫助。該軟件可以看到各種環(huán)境的參數(shù),并且可以發(fā)布控制智能幕布機械裝置的指令。除了移動電話消息之外,其他的功能和軟件一樣。系統(tǒng)網關架構設計按照對智能窗簾控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的控制模塊主要包括了如下幾種控制模塊:環(huán)境參數(shù)自感現(xiàn)象網絡、監(jiān)測中心控制模塊、執(zhí)行器模塊和上位機軟件控制模塊。ZigBee的所有無線感應器都是以ZigBeetcp技術為基礎,按照相互關系將兩臺ZigBee裝置連接為一個。ZigBee信號終端設備上裝有溫度濕度測量傳感器、照明燈具抗壓強度測量傳感器,ZigBee助理是負責接收終端設備的環(huán)境參數(shù),ZigBee助理能夠將收到的信號傳送到監(jiān)控中心,并將處理決策執(zhí)行到服務器進行構建,可將相應的指令推向監(jiān)控中心,并對其進行修改。智能窗簾控制系統(tǒng)所用到關鍵技術我們所處的時代,是一個高科技,移動互聯(lián)網信息整合,蓬勃發(fā)展的時代,嵌入式體系的運用,牽扯到了許多領域。嵌入式的應用程序有其特有的功能特點。這與我們平常所用的計算機應用體系不同。這通常要求與特定的應用密切地聯(lián)系在一起。只有按照要求執(zhí)行的方案,內嵌的系統(tǒng)才能被賦予生命力。該方案適用于一些功能損失較大,封裝較大,安全性能較差的應用場合。嵌入式的系統(tǒng)由兩個控制模塊組成,一個是硬件,一個是軟件。其中,主要包括單片機設計,存儲芯片,輸入輸出引線,以及內存等。ZigBee技術ZigBee的技術問題我們應當非常熟悉。這是一個結合了短程傳輸,低成本,低能量消耗,以及易于使用的一種無線網路技術。ZigBee的主要用途是:流量規(guī)定不是很大,傳輸數(shù)據類型相對較少,收集到的數(shù)據具有很高的穩(wěn)定性,而且在技術上本身的成本和性能上的損失也相對較少,所以應該盡可能地選擇在容易安裝的地方。傳送速率為250千比特/秒,20千比特/秒,40千比特/秒。而且,隨著現(xiàn)代通訊技術的進步,這種信號的傳播范圍還會越來越大。在項目研究的設計過程中,我們自己的智能控制系統(tǒng)窗簾布系統(tǒng)并不需要很高的傳輸數(shù)據效率傳輸量,因此,在降低成本和信息采集的條件下,ZigBee在技術上可以充分地滿足系統(tǒng)的要求。根據ZigBee建立的域網的具體描述,可以將域網分成三個部分:節(jié)點、路由器和協(xié)調機。每一個部件都有它自己的功能。聯(lián)結點可以被認為是一個網絡的終結點,但是我們所要求的體系比較簡單,只有聯(lián)結點和協(xié)調兩個部件就足夠了。節(jié)點的作用是收集前端傳輸?shù)臄?shù)據,接收前端傳輸?shù)牟僮髅?,并將前端傳輸?shù)絀nternet。運營是對系統(tǒng)操作進行監(jiān)控的核心,它要負責網絡的建立以及對網絡上的信息進行的日常維護。系統(tǒng)的硬件平臺設計智能幕布硬件系統(tǒng)的設計思路是:(1)在成本方面,本文提出的智能窗簾的硬件結構體系,其最大的作用就是方便地發(fā)送和接受數(shù)據,選擇了一個無線發(fā)送模塊,其核心是降低成本,降低能量消耗的控制模塊。(2)界面類型的一致性,將界面相容模型納入到界面設計中。由于目前常規(guī)的智能窗簾傳感器接口都沒有統(tǒng)一,降低了系統(tǒng)的兼容性,所以本文的傳輸數(shù)據采用了無線網絡裝置,從而確保了智能窗簾的穩(wěn)定性。(3)隨著信息網和各類移動智能終端的迅速發(fā)展,對主機的選擇也隨之發(fā)生了變化。其中以智能手機,平板電腦,以及其他的移動智能終端最為重要。多樣化的選擇給客戶帶來了巨大的便利,使他們在整體上和方便上都得到了充分的享受。(4)系統(tǒng)整體功能的完備性,系統(tǒng)功能的多樣性與完整性,是評價智能幕布能否被研發(fā)成功的一個關鍵指標,也是用戶是否希望使用智能幕布的一個關鍵指標,因此,如何提高系統(tǒng)多樣性的選擇,是研發(fā)人員必須要思考的問題。系統(tǒng)硬件總體結構設計智能的窗簾布系統(tǒng),使用的是最基本的程序控制器的單片機設計,其中的設備元件包括:供電的開關電源、收集信息的區(qū)域、收集環(huán)境溫度信息的元件、收集光線的信息的元件、操控這種原文的關鍵控制板、一塊屏幕、一個電機推動,還有報案的設備以及它們可以做大數(shù)據的控制模塊。如下圖所示:系統(tǒng)硬件電路設計該智能幕布控制器的硬件部分包括九個部分??梢詤⒄针姎夥謪^(qū)的線路的特征,將配電線路劃分為供電的電源電路、收集信息的電源電路、以及進行信息交流的電源電路。電源電路設計在系統(tǒng)的設備元件上面,對于驅動電機來說,也有電機內部的芯片所需的電源是12V,有些器件的電源更多的是5V。最早的時候,他使用的是24V的電力,后來他使用的是12V和5V的電力。采集控制電路設計該采集電路包括輸入采集電源、主控芯片元件以及輸入控制電路三個部分。輸入采集電源電路包括了自然環(huán)境溫度濕度,周圍月亮的光的光亮程度,以及一些較為重要的信息的收集,在重點的一些地方,有很小的系統(tǒng)設計,有些一部分,有馬達控制系統(tǒng),和一些導出信息的顯示器。以下是獲取的控制電路。(1)輸入數(shù)據收集電路的工作原理按鍵采集電路主要包括三個部分:溫度、濕度采集電源電路、光照強度采集電源電路和功能鍵采集電路。1.一種溫、濕收集回路的工作機理收集室內的溫、濕資料,主要是利用相關的傳感器。所用的儀器的輸出與程序控制器中的某些元件相連,程序控制器可以讀取輸入的數(shù)據,從而可以隨時與試驗中的溫濕進行對接。2.用來照明的高壓光強收集電路的工作機理對光線強度的采集選擇了光敏傳感器的控制模塊,按照2英寸的間距將其與單片機的P.7腳連接起來。利用單片機進行了內部A/D轉換功能的設計,實現(xiàn)了對外界光線強度的探測。3.功能按鍵提取電路的工作原理四種按鍵,即“手動式鍵”,“全自動鍵”,“開啟窗簾的按鍵”,“關閉窗簾的按鍵”。(2)一種主控制器的研制本系統(tǒng)采用了MCU的結構,并結合各種不同的電路,構成了系統(tǒng)的核心控制部分。晶振電路包括一臺12兆赫的晶振電路,或者二臺30伏的功率電容。振蕩器的供電線路是要使MCU在設計時要依照次序工作。各種類型的電源線路,都是配套的按鈕,也有一些是電解的,還有一些是各種型號的電阻。標定出的數(shù)據與9吋大小的MCU設計結合在一起。合理的電源電路就是為電力電容器提供不同的數(shù)據信號,控制單片機設計回到上電情況,解決由于電源電流波動導致單片機設計不能正常運行的問題。(3)電動機傳動系統(tǒng)的研制單片機和某個裝置的腳部與P2.7這一原稿的腳部相連,其主要作用是控制馬達的數(shù)據。P2.5pin和P2.6pin分別連接到L298N的IN1和IN2上,并通過P2.5pin和P2.6pin來控制產生器的健美指令。L298N的1個輸出量和2個輸出量,使電動機1移動。D7-D104個1N4148維持二極管用來防止在斷電以后損壞馬達。藍牙通信電路設計藍牙通訊的供電線路全部通過HC-06手機藍牙元件,MAX332等核心元件與其它元件構成。MAX332是一種很普通的轉換處理器,被用在了MCU和無線通訊設備上,用來平衡兩人的電流。采用MCU設計的P3.0、P3.1兩個引線分別連接到MAX332型脈寬轉換器11、12型脈寬轉換器12的引線上。通過MC-06內部的串口接收HC-06發(fā)出的控制命令。軟件的設計軟件主流程設計該系統(tǒng)運行后,首先執(zhí)行重置的過程。重置過程執(zhí)行IO管腳的分配,并重置定時器及串行通訊端口號碼。在重置之后,該過程就會進入一個持續(xù)的while(1)周期。以循環(huán)的次序進行以下的具體工作:(1)重置完成后,進行鑰匙的掃描,以確定所有工作的完整狀態(tài)。如果是手動模式,那么可以根據開關對話框按鍵的啟動情況,開啟電機控制程序流程,來控制電機的運轉;如果是自動模式,接著進行步驟(2)。(2)首先,使能通信過程流從遙控控制終端接收并對其進行處理。如果該命令被接收為控制命令,那么啟動馬達控制程序,以控制馬達的運行。如果命令是針對基礎參數(shù),那么收到的基礎參數(shù)將被存儲起來。完成之后,啟動感應器的探測過程,對當前的環(huán)境監(jiān)測體系進行采集,并根據采集的結果來確定切換窗的規(guī)范與不符合。如果沒有,那么就回到第一步。若具備開關窗口的先決條件,啟動馬達控制程式流對馬達進行控制。接著進行第(3)步。(3)確定電動機的行動是否準時到了,如果沒有限制到一定的時間,就會執(zhí)行電動機的控制程序。如果達到了規(guī)定的時間,要對聲控開關進行控制,使其發(fā)出報警聲音,并返回流程(1)的軟件工作流程如下所示通信程序設計在信息交換交互的過程中,無線網絡控制的末端會發(fā)出操控命令,對環(huán)境中的相關信息的調節(jié)點進行操作,也會有窗簾移動姿態(tài)。比如工作溫度,濕度,光線等等。按照以上的提示,可以進行開關,也可以進行控制。下面我們就來說說這些數(shù)據傳輸?shù)闹甘?,終端和終端的數(shù)據都是由無線網絡和系統(tǒng)的軟件來實現(xiàn)的。以AA為開始,指示的符號是(01)和(02),其中(01)表示簾子的開啟,02表示自然環(huán)境的改變。這里面的資料全是三個字組合而成的。在幕布移動的時候,01號的命令被刪除了,其他的命令也被刪除了。在窗簾移動的時候,1-3表示的是自然的溫度和自然的濕度,還有光照程度。1.預先的規(guī)制該調整是按照PLC系統(tǒng)與全自動幕布控制系統(tǒng)的軟件的協(xié)作來完成的。利用STEP7/Mcro/WII44.0開發(fā)的該軟件,通過對其進行開發(fā),實現(xiàn)了對該軟件的開發(fā)。主要是把PLC和上位機相連,一般在通信時都會把處理好的系統(tǒng)軟件下載到PLC上。采用硬件配置接線方式將自動窗簾控制系統(tǒng)和PLC進行聯(lián)線,24V直流穩(wěn)壓電源給直流電機和直流電磁閥為PLC系統(tǒng)給予工作電源,最后進行插電調節(jié)。2.綜合規(guī)制窗簾自動控制系統(tǒng)的軟件調試過程:(1)檢查設備的硬件,檢查外部的線路,開啟STEP7-Mcro/WIV4.0的CNC程序,將PLC與移動電話連接起來,確保移動電話與移動電話之間的通信暢通。(2)把已經編寫好了的較好的系統(tǒng)軟件下載到PLC中,并使PLC進入工作模式。(3))確認非自動啟動狀態(tài)是否存在問題,選擇了非自動啟動狀態(tài),先按下“運行”鍵,再按下其他按鈕,觀察是否能起到相應的效果,如果起不到效果,則重新調整軟件,并進行硬件測試。(4))對自動開機進行檢測,選擇自動開機后,按下“運行”鍵,觀察整個系統(tǒng)的工作情況,如果不能起到預期的效果,就可以對其進行改進,并對其進行硬件的檢測。(5)對人工設置的常用故障進行檢查,檢查在發(fā)生故障時對其進行預防的能力。如果發(fā)生了異常,PLC可以自行關閉,那么估算功能就完成了。3.規(guī)律性的結果通過對系統(tǒng)的調整,對系統(tǒng)的每一個操作步驟進行檢查,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和精度。通過計算得出最終的效果,本控制系統(tǒng)可以完成對自動窗簾的控制,在全自動操作時,本系統(tǒng)可以完成預先設定的各項功能。在幕布的操作中,如果幕布的操作發(fā)生了錯誤,則可以在幕布的操作中將幕布的操作程序關閉,從而達到保護幕布的目的。經過多次調整,可以達到當前的設計方案的預期效果。結論這次設計,將可編程控制器作為智能幕布的控制系統(tǒng)中最主要的技術指標。在進行這一設計時,使用硬件對設備進行配置是十分容易的,但是在軟件設計的過程中,由于一些設計要點,在進行測試的時候會出現(xiàn)許多困難,所以要逐步解決。(1)在生產PLC的過程中,經常會有兩個圓環(huán),一般的手機程序都不能使用兩個圓環(huán),所以在生產過程中,必須要加上一個電磁閥門。(2)所有的開啟和關閉都是由可編程控制器來控制的,設計者可以通過改變控制系統(tǒng)中的一些參數(shù)來改變整個過程。(3)可編程控制器的種類很多,但起到的效果和簾子差不多,所以可以根據PLC的型號和參數(shù)來調整PLC的參數(shù),實現(xiàn)自動開機、關機、智能照明等多個功能。(4)根據實際的自然條件,修改控制程序,可以實現(xiàn)完全的自動開啟和關閉,PLC程序還可以實現(xiàn)關閉、開啟、自動柔光燈等單一的操作。(5)在使用這種控制裝置時,可以將很多東西添加到一個室內,比如一個指示燈,一個聲音控制的開關。經過比較發(fā)現(xiàn),自動化窗簾的控制操作系統(tǒng)可以有許多種,各種優(yōu)化的控制系統(tǒng)軟件都可以使用,但是一定要把它的結構和成本考慮進去。經過這一次的設計,他對PLC在配置中的使用有了更加深刻的理解和理解。經過幾個月的努力,終于完成了智能窗簾的設計。由于筆者本身主要從事于汽車設計工作,這個設計題目對于筆者來說具有一定的難度,不光需要撿起來大學里學過的C語言,數(shù)字電路等課程的知識,還需要自己在網上尋找大量資料并自我理解學習。最終,筆者能夠從方案選擇、方案論證、編程、制作一直到最后的成功實現(xiàn)目標功能,這足以讓筆者在本次的畢業(yè)設計中受益匪淺。但畢竟理論與實踐存在差異,作為學生,我們在學生生涯學到的知識終歸是有限的,所以這就需要我們擁有持續(xù)的學習能力。從最初的被動接受式的學習,再到現(xiàn)在的主動查找式學習,這對我而言是一種學習方法上的突破。通過查找資料文獻,上網收集有用的信息文章,最后整合在一起制作出對應的產品,即培養(yǎng)了我的自學能力,又鍛煉了我的動手能力,讓我能夠在這個實際項目中將理論與實踐結合。本次設計讓我對單片機有了基礎的認識,也加強了我自身機械相關專業(yè)課知識的理解,最難能可貴的是讓我又撿起來了自己好久都不使用的三維建模軟件,自己設計畫零件,并且通過3D打印機打印制作。因此,本次設計雖然較為簡單,但對于我本人來說,讓我全面了解學習了單片機方面的知識,提高了自己的設計能力,是一次真正意義上的將理論轉為實踐的過程。本次畢業(yè)設計,我選用PLC,它的優(yōu)點很明顯,上手簡單,庫函數(shù)豐富,非常適用于本次設計。此外,采用直流電機搭配線輪傳動來制作窗簾的運動執(zhí)行模塊也是一種創(chuàng)新通過本次的畢業(yè)設計,也讓我充分體會到在學習新知識的過程中的樂趣。而且唯有對所學習的知識有了一定自己的理解,才能設計出自己想要的東西。在以后的工作,學習生活中,我要保持住這種狀態(tài),不斷地去學習新的知識,并且動手去做去實踐,加深理論知識與實踐能力,以求在今后的工作學習中取得一定的進步。本次畢業(yè)設計雖然結束了,一方面時間緊湊,而本人又是在職的狀態(tài),僅能通過為數(shù)不多的休息時間來學習和制作畢業(yè)設計,另一方面,由于自身能力確實有限,綜合起來使得本次設計并非最理想的智能窗簾。設計本身還有非常多可以擴充的功能,如語音識別控制,紅外遙控開關,定時定點開窗簾等,都可增加在本次設計中。我相信隨著我不
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