一种光控窗帘系统及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种光控窗帘系统，解决了现有技术中光控窗帘系统复杂、成本高且自动化程度低的问题。该光控窗帘系统，包括窗帘架，安装在该窗帘架上的窗帘，和带动该窗帘打开与关闭的减速电机，其特征在于，还包括单片机控制单元，分别与该单片机控制单元连接的用于采集室内光强的光信号采集单元、根据室内光强驱动所述减速电机工作的电机驱动单元、用于显示窗帘打开与关闭时间的LED时间显示单元、用于调节所述减速电机转速的速度调节单元和用于控制整个系统工作状态的定时控制单元。本发明系统简单，操作方便，成本低，具有很高的实用价值和推广价值。
【专利说明】一种光控窗帘系统及其实现方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种窗帘，具体地说，是涉及一种光控窗帘系统及其实现方法。
【背景技术】
[0003]智能窗帘系统作为智能家居的一个重要部分，具有十分广阔市场前景。现有的智能窗帘机的控制方式有固定式开关控制、遥控、光控、声控等，这些智能窗帘有些不能实现完全的自动化；有些虽然实现了完全自动化，但结构复杂，性能不够稳定；有些虽然实现了完全的自动化，且性能还可以，但价格昂贵不适合普通消费者使用。
[0004]现有光控，遥控和声控窗帘功能单一，要么光控，要么遥控或声控，不能根据使用人员的意愿去随意控制窗帘。比如:专利CN200620039590，专利CN201020666603均只是简单的光控窗帘，光线较强时窗帘关闭，而当使用人需要阳光时，这种自动控制反而成为了负担，限制颇大。专利CN92210977、专利CN200920087364均只具有声控功能，功能也很单一。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种光控窗帘系统，解决现有技术中存在的窗帘控制方式单一且结构复杂度、成本高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种光控窗帘系统，包括窗帘架，安装在该窗帘架上的窗帘，和带动该窗帘打开与关闭的减速电机，还包括单片机控制单元，分别与该单片机控制单元连接的用于采集室内光强的光信号采集单元、根据室内光强驱动所述减速电机工作的电机驱动单元、用于显示窗帘打开与关闭时间的LED时间显示单元、用于调节所述减速电机转速的速度调节单元和用于控制整个系统工作状态的定时控制单元；其中:
所述单片机控制单元包括单片机AT89C52，以及与该单片机AT89C52连接的上复位电路、晶体振荡电路和外部中断电路,所述上复位电路包括相互串联的电阻R7、复位按键S4和电阻R8，以及与所述复位按键S4并联的电容C3，且所述复位按键S4和电容C3的并联支路一端与所述单片机AT89C52连接，为所述单片机AT89C52提供高电平；所述晶体振荡电路包括晶体振荡器，和连接在该晶体振荡器两端并与之构成回路的电容Cl和C2，且所述晶体振荡器的两端分别与所述单片机AT89C52连接；所述外部中断电路包括相互并联的两条支路，其中一条由电阻RU按键S5和光电二极管D5串联构成，另一条由电阻R2、按键S6和光电二极管D6串联构成，且所述电阻Rl与按键S5的连接点与所述单片机AT89C52连接，所述电阻R2与复位按键S6的连接点与所述单片机AT89C52连接；
所述光信号采集单元包括红外线接收电路和窗帘位置信号检测电路，其中，红外线接收电路包括相互并联的红外发射器D13和红外接收器D14、D15，且所红外发射器D13串联有电阻R13，红外接收器D14串联有电阻R14，红外接收器D15串联有电阻R15 ;而所述窗帘位置信号检测电路则包括电压比较器LM339，连接在该电压比较器LM339的第6管脚上的可变电阻R22、第4管脚上的可变电阻R23和第10管脚上的可变电阻R24，以及相互串联后与所述可变电阻R24并联的光敏电阻R25和电阻R19，且所述可变电阻R22、可变电阻R23与所述可变电阻R24并联，所述光敏电阻R25和电阻R19的连接点与所述电压比较器LM339的第11管脚连接；所述红外发射器D13与电阻R13的连接点与所述电压比较器LM339的第5管脚连接，所述红外发射器D14与电阻R14的连接点与所述电压比较器LM339的第7管脚连接，所述电压比较器LM339的第I管脚、第2管脚和第13管脚分别与所述单片机AT89C52连接；
所述速度调节单元包括由一个手动定时开关和三个窗帘上下速度调节开关组成的开关组S3，以及电阻R3、R4、R5、R6，和光电二极管Dl、D2、D3、D4，其中，所述电阻R3和光电二极管Dl串联，并与手动定时开关连接，电阻R4与光电二极管D2串联形成第一串联支路、电阻R5与光电二极管D3串联形成第二串联支路、电阻R6与光电二极管D4串联形成第三串联支路，所述第一串联支路、第二串联支路和第三串联支路分别与三个窗帘上下速度调节开关连接，且第一串联支路、第二串联支路和第三串联支路并联；所述电阻R3、R4、R5、R6与开关组S3的连接点分别与所述单片机AT89C52连接；
所述定时控制单元包括两个相互并联的支路，其中一条由按键S1、电阻R9、光电二极管D7串联组成，另一条由按键S2、电阻R10、光电二极管D8串联组成；且按键SI和电阻R9的连接点、按键S2和电阻RlO的连接点分别与所述单片机AT89C52连接；
所述红外发射器D13安装在所述窗帘的底部，所述红外接收器D14和D15分别安装在所述窗帘架的上端和下端，且所述窗帘的底部与所述窗帘架的下端位于同一直线上，所述窗帘的顶部与所述窗帘架的上端位于同一直线上，而所述减速电机则安装在窗帘架的上端;
所述红外接收器D14和D15分别设置有用于屏蔽室内外光线且绝热的屏蔽罩，该屏蔽罩正对所述红外发射器D13的一端开设有小孔。
[0007]进一步地，所述电机驱动单元主要包括三极管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，二极管D9、D1、Dll、D12，电容C4、C5，其中，所述三极管Q3的集电极分别与所述三极管Ql和Q5的基极连接，三极管Q3的发射极与三极管Q5的集电极、三极管Q6的集电极、三极管Q4的发射极连接，三极管Ql的发射极与三极管Q5的发射极连接，三极管Ql的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q4的集电极分别与三极管Q2和Q6的基极连接，三极管Q2的发射极与三极管Q6的发射极连接，所述减速电机一端连接在所述三极管Q2的发射极与三极管Q6的发射极之间，另一端连接在所述三极管Ql的发射极与三极管Q5的发射极之间，所述二极管D9连接在所述三极管Ql的集电极与发射极之间，所述二极管DlO连接在所述三极管Q2的集电极与发射极之间，所述二极管Dll连接在所述三极管Q5的集电极与发射极之间，所述二极管D12连接在所述三极管Q6的集电极与发射极之间，所述电容C4与所述二极管Dll并联，所述电容C5与所述二极管D12并联。
[0008]以上述硬件为基础，本发明还提供了上述光控窗帘的实现方法，包括以下步骤:
(1)在软件编程过程中，将红外接收程序放置于外部终端程序之中；
(2)接入电源，按下复位按键S4,上复位电路导通，并瞬间向单片机AT89C52的第9管脚输入高电平，单片机AT89C52进行复位操作，与此同时，上复位电路中电容C3逐渐被充电，单片机AT89C52的第9管脚的高电平逐渐下降，直到单片机AT89C52复位完成；
(3)判断是否采用自动控制模式，如果否，则执行步骤(4)，如果是，则判断是否采用定时控制模式，如果采用定时控制模式，则执行步骤(5)，如果不执行定时控制模式，则开关组S3和按键S1、S2全部停止使用，光信号采集单元中的光敏电阻R25采集室内光强，并传输给单片机AT89C52，在单片机AT89C52的控制下，利用电压比较器LM339完成室内实际光强与预设的标准光强之间的比较；由窗帘底部的红外发射器D13发出红外光，通过判断窗帘架上的红外接收器D14、D15是否接收到红外光来确定窗帘当前所在的位置，再结合电压比较器LM339的比较结果与窗帘当前的所在位置来控制减速电机转轴的转动方向，带动窗帘上下移动；
(4)执行手动控制模式:按键S1、S2停止使用，长按按键S5或S6来控制减速电机的转动方向，带动窗帘上下移动，停止按下按键S5或S6，则窗帘停止移动；
(5)执行定时控制模式:首先由红外发射器D13发出红外光，判断红外接收器D14和D15是否接收到红外光，若未接收到，则返回步骤(3)，反之，则开关组S3停止使用，首先通过按键S5和S6来设定定时时间，再通过按键SI和S2来控制定时控制单元的通断，控制定时模式的开始与停止。
[0009]本发明的整体原理:以单片机AT89C52为控制核心，通过光敏电阻对室内光强的采集与电压比较器LM339的比较，得出电机的转动方向，再通过电机驱动单元驱动电机转动，完成对窗帘的移动控制。
[0010]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(O本发明采用简单的机械设备与电子电路、软件相结合的控制方式，实现了光控窗帘的开启、关闭，并通过专门设置的开关组S3及其配套电路实现了光控窗帘在开关过程中的速度控制和定时控制，使得光控窗帘同时可实现全自动、全手动和定时控制的三种模式，控制方式多，使用十分灵活方便，为使用者提供了更多的选择，更能满足不同情况的实际需要，实用价值大大提升。
[0011](2)本发明直接以两个电容与晶体振荡器构成回路，以起到稳定频率和快速起振的目的，电路结构简单，元器件数量少，性能稳定、可靠。
[0012](3)本发明将红外接收程序融入于外部中断程序之中，一旦接收到红外信号，则马上进入中断程序中，并启动定时器对红外信号延时时间进行定时，一旦判断出起始位，则立即进行定时计算；如果没有检测到起始位，则继续检测直到起始位出现，当指令码全部接收完毕后可根据指令码的命令执行相应的动作，如此可快速准确地得到红外编码脉冲时间，有效解决了现有红外接收器仅有解调放大整形功能、而难以准确得到红外编码脉冲时间的问题。
[0013](4)本发明不仅机械部件结构简单，而且控制电路也十分简单，在确保自动化程度的同时，有效地简化了光控窗帘的整体复杂度，降低了成本，为光控窗帘的大规模推广应用奠定了坚实的基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的机械结构示意图。
[0015]图2为本发明的系统框架示意图。
[0016]图3为本发明中上复位电路的电路原理图。
[0017]图4为本发明中晶体振荡电路的电路原理图。
[0018]图5为本发明中外部中断电路的电路原理图。
[0019]图6为本发明中红外线接收电路的电路原理图。
[0020]图7为本发明中窗帘位置信号检测电路的电路原理图。
[0021]图8为本发明中速度调节单元的电路原理图。
[0022]图9为本发明中定时控制单元的电路原理图。
[0023]图10为本发明中电机驱动单元的电路原理图。
[0024]上述附图中，附图标记对应的部件名称如下:
1-窗帘架，2-窗帘，3-减速电机，4-红外发射器，5-红外接收器。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0026]本发明公开了一种光控窗帘系统，其机械结构如图1所示，主要由窗帘架I和窗帘
2、减速电机3组成，窗帘架I包括支架和横梁组成，所述窗帘2的上端固定在横梁上，所述减速电机3与横梁轴连接，并可带动横梁顺时针或逆时针转动。另外，为实现自动化控制，还专门配置了控制系统。
[0027]本发明中，光控窗帘的控制系统如图2所示，主要包括单片机控制单元，分别与该单片机控制单元连接的用于采集室内光强的光信号采集单元、根据室内光强驱动所述减速电机工作的电机驱动单元、用于显示窗帘打开与关闭时间的LED时间显示单元、用于调节所述减速电机转速的速度调节单元和用于控制整个系统工作状态的定时控制单元。
[0028]其中，所述单片机控制单元包括单片机AT89C52，以及与该单片机AT89C52连接的上复位电路、晶体振荡电路和外部中断电路。所述上复位电路如图3所不,包括相互串联的电阻R7、复位按键S4和电阻R8，以及与所述复位按键S4并联的电容C3，且所述复位按键S4和电容C3的并联支路一端与所述单片机AT89C52连接，为所述单片机AT89C52提供高电平。在系统上电瞬间，单片机的第9脚获得高电平，同时电容C3持续充电。而随着电容C3的充电，第9管脚的高电平逐渐下降，第9管脚的高电平只需要保持2个机器周期，单片机即可完成复位操作，快速、稳定。
[0029]所述晶体振荡电路如图4所示，包括晶体振荡器，和连接在该晶体振荡器两端并与之构成回路的电容Cl和C2，且所述晶体振荡器的两端分别与所述单片机AT89C52连接。电容Cl和C2的作用主要是稳定频率和快速起振。为方便与计算机通信，晶振的频率选用
11.0592MHz ο
[0030]所述外部中断电路如图5所示，包括相互并联的两条支路，其中一条由电阻R1、按键S5和光电二极管D5串联构成，另一条由电阻R2、按键S6和光电二极管D6串联构成，且所述电阻Rl与按键S5的连接点与所述单片机AT89C52连接，所述电阻R2与复位按键S6的连接点与所述单片机AT89C52连接。输入到单片机的INTO和INTl管脚的电平为高电平，表示没有中断事件发生。当任一个外部中断源有中断请求并发送出一个低电平时，单片机便立即响应该中断请求。外部中断电路实现的功能为在定时控制模式下，控制计时的开始与停止。
[0031]所述光信号采集单元包括红外线接收电路和窗帘位置信号检测电路，其中，红外线接收电路如图6所示，包括相互并联的红外发射器D13和红外接收器D14、D15，且所红外发射器D13串联有电阻R13，红外接收器D14串联有电阻R14，红外接收器D15串联有电阻R15。所述红外发射器D13安装在所述窗帘的底部，所述红外接收器D14和D15分别安装在所述窗帘架的上端和下端。当窗帘全部展开后，所述红外发射器与安装在窗帘架下端的红外接收器位于同一直线上；当窗帘全部收起后，所述红外发射器与安装在窗帘架上端的红外接收器位于同一直线上。另外，由于窗帘在使用过程中，会持续受到室内外阳光的照射，因此，红外发射器与红外接收器在工作过程中都会受到很强的光线干扰。为增强抗干扰能力，本发明设置了以下两个措施:(I)将整个红外线接收电路使用屏蔽罩进行光屏蔽，只要屏蔽范围足够全面，即可在红外发射器与红外接收器之间形成一个完全不受外界光干扰的光通道；(2)采用直接调用延时时间的方法或者定时器定时的方法来设置接收红外编码信号延时时间的上限和下限。通过上述两个措施，可以最大限度地减小室内外光强对红外接收造成的干扰，使抗干扰效果达到最佳，进而提高红外接收的准确性，最终达到准确控制窗帘开启与关闭的目的。
[0032]为了更准确、更全面地实现对窗帘的控制，所述窗帘的底部与所述窗帘架的下端位于同一直线上，所述窗帘的顶部与所述窗帘架的上端位于同一直线上，而所述减速电机则安装在窗帘架的上端。如此，便使得红外发射器与最下端的红外接收器正对时，自动说明窗帘已经完全展开，而当红外发射器与最上端的红外接收器正对时，则自动说明窗帘已经完全收拢，从而为定时控制模式提供了准确可靠的硬件实现基础。
[0033]所述窗帘位置信号检测电路如图7所示，包括电压比较器LM339，连接在该电压比较器LM339的第6管脚上的可变电阻R22、第4管脚上的可变电阻R23和第10管脚上的可变电阻R24，以及相互串联后与所述可变电阻R24并联的光敏电阻R25和电阻R19，且所述可变电阻R22、可变电阻R23与所述可变电阻R24并联，所述光敏电阻R25和电阻R19的连接点与所述电压比较器LM339的第11管脚连接；所述红外发射器D13与电阻R13的连接点与所述电压比较器LM339的第5管脚连接，所述红外发射器D14与电阻R14的连接点与所述电压比较器LM339的第7管脚连接，所述电压比较器LM339的第I管脚、第2管脚和第13管脚分别与所述单片机AT89C52连接。通过光敏电阻R25对室内外光强信号的采集，并传输给比较器LM339进行比较，可以准确、快速地监测出窗帘的当前位置，并判断出当前的光线环境是否需要控制窗帘进行开关操作，如果需要，则向单片机AT89C52输出控制信号，由单片机执行下一步工作。
[0034]所述速度调节单元如图8所示，包括由一个手动定时开关和三个窗帘上下速度调节开关组成的开关组S3，以及电阻R3、R4、R5、R6，和光电二极管Dl、D2、D3、D4，其中，所述电阻R3和光电二极管Dl串联，并与手动定时开关连接，电阻R4与光电二极管D2串联形成第一串联支路、电阻R5与光电二极管D3串联形成第二串联支路、电阻R6与光电二极管D4串联形成第三串联支路，所述第一串联支路、第二串联支路和第三串联支路分别与三个窗帘上下速度调节开关连接，且第一串联支路、第二串联支路和第三串联支路并联；所述电阻R3、R4、R5、R6与开关组S3的连接点分别与所述单片机AT89C52连接。速度调节单元主要用于实现窗帘开关过程中移动速度的控制，它通过三个窗帘上下速度调节开关的开启与闭合来改变单片机对减速电机的控制信号，以改变减速电机的转轴转动速度，进而实现对窗帘移动速度的控制。
[0035]所述定时控制单元如图9所示，包括两个相互并联的支路，其中一条由按键S1、电阻R9、光电二极管D7串联组成，另一条由按键S2、电阻R10、光电二极管D8串联组成；且按键SI和电阻R9的连接点、按键S2和电阻RlO的连接点分别与所述单片机AT89C52连接。定时控制单元主要用于实现窗帘的定时控制模式，它在手动定时开关的总体控制下，与外部中断电路相配合，共同对窗帘的定时时长和定时启停进行控制，实现窗帘的定时开启与关闭，而随着定时时长的变化，则可以轻松实现窗帘的半开，甚至小部分打开或者大部分打开，使得窗帘的自动控制多种多样，随意调节室内光线强度，充分满足使用者在不同情况下的实际需求，如同手动控制一般灵活多变，随心所欲。
[0036]所述电机驱动单元如图10所示，主要包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，二极管D9、D1、Dll、D12，电容C4、C5，其中，所述三极管Q3的集电极分别与所述三极管Ql和Q5的基极连接，三极管Q3的发射极与三极管Q5的集电极、三极管Q6的集电极、三极管Q4的发射极连接，三极管Ql的发射极与三极管Q5的发射极连接，三极管Ql的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q4的集电极分别与三极管Q2和Q6的基极连接，三极管Q2的发射极与三极管Q6的发射极连接，所述减速电机一端连接在所述三极管Q2的发射极与三极管Q6的发射极之间，另一端连接在所述三极管Ql的发射极与三极管Q5的发射极之间，所述二极管D9连接在所述三极管Ql的集电极与发射极之间，所述二极管DlO连接在所述三极管Q2的集电极与发射极之间，所述二极管Dll连接在所述三极管Q5的集电极与发射极之间，所述二极管D12连接在所述三极管Q6的集电极与发射极之间，所述电容C4与所述二极管Dll并联，所述电容C5与所述二极管D12并联。
[0037]整个电机驱动单元完全受单片机的控制，要使减速电机运转，必须导通图10中对角线上的一对三极管，即三极管Ql与Q6，或者三极管Q2与Q5。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过减速电机，从而控制电机的正反转向。当三极管Ql管和Q6管导通时，电流从电源正极经过Ql从左至右穿过减速电机，然后再经过Q4回到电源负极，该流向的电流将驱动减速电机顺时针转动，本实施例中减速电机正转则窗帘向上收起。反之，当三极管Q2和Q5管导通时，电流将从右至左流过电机，该流向的电流将驱动减速电机逆时针转动，本实施例中减速电机反转则窗帘向下展开。如10中，三极管Q1、Q2、Q3、Q4为NPN管，型号为8050 ;三极管Q5、Q6为PNP管，型号为8550。
[0038]驱动减速电机时，保证驱动电路中两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Ql和Q5同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时，电机驱动电路中除了三极管之外再无其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值，可能烧坏三极管。基于上述原因，并简化电路复杂度，降低实现难度，在电机驱动电路中设置两个电容和四个二极管，以对电机驱动电路起到稳定的作用，避免同侧三极管同时导通。
[0039]为了配合上述硬件的工作，本发明提供了上述光控窗帘系统的实现方法，包括以下步骤:
首先，在软件编程过程中，重点注意将红外接收程序放置于外部终端程序之中，并采用直接调用延时时间的方式来设置接收红外编码信号延时时间的上限和下限，以此来保证红外编码脉冲时间计算的精确度，最大程度地降低红外接收中受到的干扰，从而有效提高红外线接收电路的精度，提高信号采集的准确性，提高窗帘控制的精度。
[0040]程序编写完成并载入系统之后，接入电源，按下复位按键S4，上复位电路导通，并瞬间向单片机AT89C52的第9管脚输入高电平，单片机AT89C52进行复位操作，与此同时，上复位电路中电容C3逐渐被充电，单片机AT89C52的第9管脚的高电平逐渐下降，直到单片机AT89C52复位完成。
[0041]此后，可根据实际需要实时地选择窗帘控制的三种模式:手动控制模式、自动控制模式和定时控制模式。其中，定时控制模式为自动控制模式的子模式。
[0042]首先判断是否采用自动控制模式，如果否，则执行手动控制模式:按键S1、S2停止使用，长按按键S5或S6来控制减速电机的转动方向，带动窗帘上下移动，停止按下按键S5或S6，则窗帘停止移动。
[0043]如果要执行自动控制模式，则判断是否采用定时控制模式，如果采用定时控制模式，则执行定时控制模式:首先由红外发射器D13发出红外光，判断红外接收器D14和D15是否接收到红外光，若未接收到，则返回自动控制模式判断步骤，因为定时控制模式只在窗帘全开或全闭状态下才能进行。若当前收到红外信号，则表示窗帘处于全开或全闭状态，此时开关组S3停止使用，首先通过按键S5和S6来设定定时时间，再通过按键SI和S2来控制定时控制单元的通断，控制定时模式的开始与停止。
[0044]如果不执行定时控制模式，则表示直接进行自动控制，无需定时。此时开关组S3和按键S1、S2全部停止使用，光信号采集单元中的光敏电阻R25采集室内光强，并传输给单片机AT89C52，在单片机AT89C52的控制下，利用电压比较器LM339完成室内实际光强与预设的标准光强之间的比较；由窗帘底部的红外发射器D13发出红外光，通过判断窗帘架上的红外接收器D14、D15是否接收到红外光来确定窗帘当前所在的位置，再结合电压比较器LM339的比较结果与窗帘当前的所在位置来控制减速电机转轴的转动方向，带动窗帘上下移动。
[0045]结合上述硬件和软件，可以对窗帘实现多种模式下的自由控制，精确度很高，并且仅通过单纯的按键即可完全控制操作，十分方便，具有很高的实用价值和推广应用价值。
[0046]上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种光控窗帘系统，包括窗帘架，安装在该窗帘架上的窗帘，和带动该窗帘打开与关闭的减速电机，其特征在于，还包括单片机控制单元，分别与该单片机控制单元连接的用于采集室内光强的光信号采集单元、根据室内光强驱动所述减速电机工作的电机驱动单元、用于显示窗帘打开与关闭时间的LED时间显示单元、用于调节所述减速电机转速的速度调节单元和用于控制整个系统工作状态的定时控制单元；其中: 所述单片机控制单元包括单片机AT89C52，以及与该单片机AT89C52连接的上复位电路、晶体振荡电路和外部中断电路,所述上复位电路包括相互串联的电阻R7、复位按键S4和电阻R8，以及与所述复位按键S4并联的电容C3，且所述复位按键S4和电容C3的并联支路一端与所述单片机AT89C52连接，为所述单片机AT89C52提供高电平；所述晶体振荡电路包括晶体振荡器，和连接在该晶体振荡器两端并与之构成回路的电容Cl和C2，且所述晶体振荡器的两端分别与所述单片机AT89C52连接；所述外部中断电路包括相互并联的两条支路，其中一条由电阻RU按键S5和光电二极管D5串联构成，另一条由电阻R2、按键S6和光电二极管D6串联构成，且所述电阻Rl与按键S5的连接点与所述单片机AT89C52连接，所述电阻R2与复位按键S6的连接点与所述单片机AT89C52连接； 所述光信号采集单元包括红外线接收电路和窗帘位置信号检测电路，其中，红外线接收电路包括相互并联的红外发射器D13和红外接收器D14、D15，且所红外发射器D13串联有电阻R13，红外接收器D14串联有电阻R14，红外接收器D15串联有电阻R15 ;而所述窗帘位置信号检测电路则包括电压比较器LM339，连接在该电压比较器LM339的第6管脚上的可变电阻R22、第4管脚上的可变电阻R23和第10管脚上的可变电阻R24，以及相互串联后与所述可变电阻R24并联的光敏电阻R25和电阻R19，且所述可变电阻R22、可变电阻R23与所述可变电阻R24并联，所述光敏电阻R25和电阻R19的连接点与所述电压比较器LM339的第11管脚连接；所述红外发射器D13与电阻R13的连接点与所述电压比较器LM339的第5管脚连接，所述红外发射器D14与电阻R14的连接点与所述电压比较器LM339的第7管脚连接，所述电压比较器LM339的第I管脚、第2管脚和第13管脚分别与所述单片机AT89C52连接； 所述速度调节单元包括由一个手动定时开关和三个窗帘上下速度调节开关组成的开关组S3，以及电阻R3、R4、R5、R6，和光电二极管D1、D2、D3、D4，其中，所述电阻R3和光电二极管Dl串联，并与手动定时开关连接，电阻R4与光电二极管D2串联形成第一串联支路、电阻R5与光电二极管D3串联形成第二串联支路、电阻R6与光电二极管D4串联形成第三串联支路，所述第一串联支路、第二串联支路和第三串联支路分别与三个窗帘上下速度调节开关连接，且第一串联支路、第二串联支路和第三串联支路并联；所述电阻R3、R4、R5、R6与开关组S3的连接点分别与所述单片机AT89C52连接； 所述定时控制单元包括两个相互并联的支路，其中一条由按键S1、电阻R9、光电二极管D7串联组成，另一条由按键S2、电阻R10、光电二极管D8串联组成；且按键SI和电阻R9的连接点、按键S2和电阻RlO的连接点分别与所述单片机AT89C52连接； 所述红外发射器D13安装在所述窗帘的底部，所述红外接收器D14和D15分别安装在所述窗帘架的上端和下端，且所述窗帘的底部与所述窗帘架的下端位于同一直线上，所述窗帘的顶部与所述窗帘架的上端位于同一直线上，而所述减速电机则安装在窗帘架的上端; 所述红外接收器014和015分别设置有用于屏蔽室内外光线且绝热的屏蔽罩，该屏蔽罩正对所述红外发射器013的一端开设有小孔。
2.根据权利要求1所述的一种光控窗帘系统，其特征在于，所述电机驱动单元主要包括三极管01、02、03、04、05、06，二极管09、010、011、012，电容04、⑶，其中，所述三极管03的集电极分别与所述三极管和阴的基极连接，三极管03的发射极与三极管05的集电极、三极管06的集电极、三极管04的发射极连接，三极管的发射极与三极管05的发射极连接，三极管的集电极与三极管02的集电极连接，三极管04的集电极分别与三极管02和06的基极连接，三极管02的发射极与三极管06的发射极连接，所述减速电机一端连接在所述三极管收的发射极与三极管06的发射极之间，另一端连接在所述三极管的发射极与三极管阴的发射极之间，所述二极管09连接在所述三极管的集电极与发射极之间，所述二极管010连接在所述三极管02的集电极与发射极之间，所述二极管011连接在所述三极管阴的集电极与发射极之间，所述二极管012连接在所述三极管06的集电极与发射极之间，所述电容(?与所述二极管011并联，所述电容⑶与所述二极管012并联。
3.—种光控窗帘系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在软件编程过程中，将红外接收程序放置于外部终端程序之中； (2)接入电源，按下复位按键54，上复位电路导通，并瞬间向单片机八189052的第9管脚输入高电平，单片机八189052进行复位操作，与此同时，上复位电路中电容03逐渐被充电，单片机…89052的第9管脚的高电平逐渐下降，直到单片机…89052复位完成； (3)判断是否采用自动控制模式，如果否，则执行步骤(4),如果是，则判断是否采用定时控制模式，如果采用定时控制模式，则执行步骤(5),如果不执行定时控制模式，则开关组83和按键31、82全部停止使用，光信号采集单元中的光敏电阻825采集室内光强，并传输给单片机…89052，在单片机八189052的控制下，利用电压比较器0039完成室内实际光强与预设的标准光强之间的比较；由窗帘底部的红外发射器013发出红外光，通过判断窗帘架上的红外接收器014、015是否接收到红外光来确定窗帘当前所在的位置，再结合电压比较器0039的比较结果与窗帘当前的所在位置来控制减速电机转轴的转动方向，带动窗帘上下移动； (4)执行手动控制模式:按键31、32停止使用，长按按键35或36来控制减速电机的转动方向，带动窗帘上下移动，停止按下按键35或36，则窗帘停止移动； (5)执行定时控制模式:首先由红外发射器013发出红外光，判断红外接收器014和015是否接收到红外光，若未接收到，则返回步骤(3),反之，则开关组33停止使用，首先通过按键35和36来设定定时时间，再通过按键51和32来控制定时控制单元的通断，控制定时模式的开始与停止。
【文档编号】A47H5/02GK104433725SQ201410666651
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】张江林, 巨辉, 廖文军, 樊昌元, 张雪原, 蒋秀洁, 何西凤, 张绍全, 刘兴茂, 庄慧敏, 伍瑾斐, 丁正东, 周扬, 余磊 申请人:成都信息工程学院, 成都成信帝成科技有限公司