智能家居系统中自动窗帘控制系统的设计实现

3 系统软件设计

本系统中单片机微处理器的主要任务是完成对HS3008接收到的红外信号的控制与处理，从而完成对相应控制单元的控制。主程序首先完成初始化，然后启动HS3008等待接收控制指令，进行相应的输出操作[4]。系统流程图如图5所示。

单片机对接收到的红外信号控制指令通过P3.2口来完成，其对应第二功能时为外部中断0(INT0)，通过接收到不同的红外信号脉冲实现相应的操作。程序中重要的子程序有：串口初始化、串口接收中断以及红外信号处理子程序等。当串口设置完毕、程序初始化后，程序对P3.2口进行实时检测，一旦检测到有低脉冲到来，则进行解码后，提取相应的子程序以实现对电机的控制。当接收到手动控制信号时，则直接对电机进行控制，实现窗帘的拉开、关闭或停止；当接收到半自动控制信号时，操作者只需按下拉开或关闭按钮来程序执行，从而实现窗帘拉开或关闭。对于电机如何停止的问题，本设计在窗帘滑杆上安装了微动开关，一旦窗帘拉动到指定位置就会触碰微动开关，从而送给单片机一个低脉冲，单片机在接收到低脉冲后，则认为窗帘已完全拉开或关闭，调用程序实现电机的停止转动；当接收到光控信号时，单片机调用相应的程序，驱动光敏二极管检测环境亮度，根据检测结果，实现窗帘的拉开或关闭。电机的停止也如同半自动控制，如此实现窗帘的自动控制。

电机的工作状态还可通过数码管显示出来，程序的编写很简单，通过不同的数字表示相应工作状态。与此同时，还可以通过鸣响提示电路提示电机正在工作，以避免多次按下按钮使单片机进行误操作，造成死机。

基于单片机的智能遥控窗帘的设计，在实时性要求较低的测控与采集系统的应用中具有很好的发展前景和应用价值。在国内外，自动调光窗帘成为人们家居生活的首选布置。本文介绍的自动调光窗帘利用红外遥控实现了其控制功能，在设计过程中遇到了一些典型的问题，但采取了相应的措施：
(1)电机驱动问题。电机的驱动电压为5 V，但是经过三极管的降压后，电机驱动能力明显下降，为了增大电机驱动能力，在控制部分与电机执行部分加了4N25光耦隔离，将两部分隔离开来，外接12 V电压，以增大电机的驱动能力。(2)电机停机问题。单独靠程序来实现电机的停机，对时间控制的要求非常高，且不易实现。如果通过继电器来实现停机也可以，但由于继电器响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高，故采用了微动开关，通过送单片机低脉冲来实现电机停机，实时性也很好[5]。