智能窗帘是带有一定自我反应、调节、控制功能的电动窗帘。如根据室内环境状况自动调光线强度、空气湿度、平衡室温等，有智能光控、智能雨控、智能风控三大突出的特点。下面我们就为大家介绍几篇关于智能窗帘的论文范文，供给需要的同学作为一个参考。
智能窗帘论文范文第一篇：基于单片机和蓝牙模块的智能窗帘设计
作者：邓成娟 黄海燕 黄萍 王凡 徐俪凌 严小黑
作者单位：广西民族师范学院
摘要：针对传统手动窗帘无法满足人们对于智能家居需求这一问题进行了基于单片机和蓝牙模块的智能窗帘设计。智能窗帘采用STC89C52单片机以及蓝牙模块为控制核心，结合感光检测电路、时钟电路、电机控制电路、按键电路等外围辅助电路，实现了窗帘手动控制、蓝牙无线控制和光控等不同的控制方式。对系统的功能测试结果表明设计达到了预期目标。
关键词：智能窗帘；单片机；蓝牙；
作者简介：*严小黑（1982-），男，硕士研究生，副教授，研究方向：通信工程。；
基金：广西民族师范学院大学生创新创业训练计划项目（编号：202010604083）；
Abstract:Aiming at the problem that the traditional manual curtain cannot meet people's demand for smart home, this paper designs the intelligent curtain based on MCU and Bluetooth module. The intelligent curtain adopts STC89C52 single chip microcomputer and Bluetooth module as the control core, and in relation with the peripheral auxiliary circuits such as photosensitive detection circuit, clock circuit, motor control circuit, key circuit and so on, realizes the curtain manual control,Bluetooth wireless control and light control. The function test results of the system show that the design achieves the expected goal.
Keyword:intelligent curtain; MCU; Bluetooth;
随着科学技术的蓬勃发展，人们对家居环境要求越来越高，智能家居系统也由此萌芽。随着高新技术和各种电子元器件的发展，光控、无线遥控窗帘应运而生，为人们的日常生活提供了便捷，因此，对于智能窗帘设计的研究具有十分重大的意义。从人们实际生活以及窗帘的可执行性、经济性、便捷性、抗干扰能力等方面考虑，设计一款具有手动、光控以及无线遥控的窗帘是非常有必要的。
1 系统总体设计
本系统的核心是STC89C52单片机，结合了晶振、电容等形成了最小系统电路如图1所示。其他模块围绕着单片机最小系统进行工作。使用1602液晶屏做显示设备，在显示控制模式的同时显示光照强度的信息；测光模块采用的是光敏电阻和模数转换芯片ADC0832,将模拟量数字化并显示出来；蓝牙模块采用hc05芯片，实现手机对窗帘的无线控制；窗帘运动是通过步进电机模块进行驱动，窗帘的开关状态由指示灯模块的闪烁来表现；使用按键模块进行设备操作输入，可以用于设置窗帘的光控阈值等；电源模块采用USB 5V电压对系统进行供电。
2 系统硬件设计
2.1 电源模块
电源模块包括电源插座和电源开关，使用USB 5V进行供电。本设计还多出了一部分外部电路，单片机的P0口是漏级开路的电路，内部没有上拉电阻其电压为低电平。因而为了能把P0口用作普通I/O口，本设计在P0口接了一个阻值为10K的上拉电阻，这样P0口就可以用来做1602液晶屏的数据口如图2所示。
图1 系统框图
2.2 蓝牙模块
本设计中使用的蓝牙芯片是hc05,在通电之后，利用手机自带蓝牙连接，进行匹配，连线如图3所示。
2.3 1602液晶模块
LCD1602液晶屏的连接需要借助16排针作为液晶插座，如图4所示是它各引脚的连接原理图。其中，液晶的引脚1和引脚16都接地；引脚2和引脚15接电源正；引脚3连接电位器，它的主要作用是调节对比度；引脚4接到单片机的P13脚可以对寄存器进行控制；引脚5接到单片机的P14引脚，就可以实现对读写的控制功能；引脚6接到单片机的P15引脚，具有使能作用；引脚7到引脚14依次接到单片机的P0口，作为数据与地址线。
图2 最小系统电路图
图3 蓝牙连线图
图4 液晶模块电路图
2.4 测光模块
测光模块用于感应光照强度，从而对窗帘进行开关。本设计使用光敏电阻采集光强，然后由ADC0832转化成数字信号发送给单片机处理。电路中包含的元器件有10K电阻R5、光敏电阻R4以及ADC0832芯片。具体的电路连接如图5所示。
2.5 步进电机模块
步进电机模块实现对窗帘运动的驱动。由于步进机工作电流电压比较大，单片机输出的电流电压无法满足步进机工作所需电流，因而引入具有放大电流电压功能的ULN2003芯片把单片机I/O输出的电流电压放大，从而驱动步进机进行工作，其电路图如图6所示。
图5 测光模块电路图
图6 步进机模块电路图
3 系统软件设计
3.1 系统主程序设计
主程序工作流程为：首先对液晶、串口、I/O口等初始化，然后读取各方面数据并显示，接着扫描按键。当检测到按键动作时，按键会执行对应功能，根据不同模式，对窗帘进行控制。在手动模式下，窗帘的开关由所设置的开关控制；在光控模式下，窗帘的开关由当时的光照强度控制，高于所设阈值就关窗帘，低于所置阈值则开窗帘。在蓝牙模块下，窗帘的开关控制根据APP发出关指令还是开指令执行。其原理图如图7所示。
3.2 蓝牙模块程序设计
蓝牙的主要功能就是传输数据，其工作过程主要与APP进行配合。在通电之后首先打开手机蓝牙与电路板上的蓝牙进行配对，然后再使用APP设置四个按键功能：模式转换、阈值设置、关减键、开加键等。当检测到APP通过蓝牙发送给单片机指令时，单片机会根据所发送的指令对窗帘进行控制。其原理图如图8所示。
4 结论
本设计采用STC89C52单片机以及蓝牙模块为控制核心，结合感光检测电路、时钟电路、电机控制电路、按键电路等外围辅助电路，实现了窗帘手动控制、蓝牙无线控制和光控等不同的控制方式，一定程度上满足了人们对于智能家居的需求，具备一定的应用价值。
图7 系统主程序原理图
图8 蓝牙程序原理图
参考文献
[1]邓荣华。蓝牙无线通信系统的HCI和L2CAP协议的分析与实现[D]武汉：武汉理工大学，2005.
[2]陈中，朱代忠。基于STC89C52单片机的控制系统设计[M].北京：清华大学出版社，2015:43-46.
[3]薄建文。蓝牙技术及其在嵌入式系统中的设计与实现[D].哈尔滨哈尔滨工程大学2003.
文献来源：邓成娟，黄海燕，黄萍，王凡，徐俪凌，严小黑。基于单片机和蓝牙模块的智能窗帘设计[J].科技创新与应用，2021,11（26）：97-98+101.
智能窗帘论文范文第二篇：基于物联网的智能汽车窗帘设计与实现
作者：连腾飞 喻恒 薛俊德
作者单位：平顶山学院信息工程学院
摘要：智能汽车窗帘主要解决的是免于手动的关闭并增加应用端Web页面加以控制，设计的汽车窗帘装置是基于树莓派作为主控芯片并且能够通过手机移动界面按钮控制窗帘的状态，用户可以通过手机页面中的关闭按钮加以控制，利用光照传感器识别外界温度触发电机拉伸汽车窗帘。
关键词：汽车窗帘；手机移动界面；光照传感器；
Abstract:The main solution of smart car curtain is to avoid manual closing effect and increase the application-side Web page to control.The car curtain device designed in this paper is based on the Raspberry Pi as the main control chip and can control the state of the curtain through the mobile interface buttons of the mobile phone.The user can turn on the phone and use the close button on the phone page to control,and use the light sensor to recognize the outside temperature to trigger the motor to stretch the curtains of the car.
Keyword:car curtain; mobile interface; light sensor;
近年来人们对汽车要求普遍提高还有对个人隐私保护意识的增强，汽车窗帘逐渐被人们广泛接受。作为汽车智能控制与人机交互的载体，智能汽车窗帘的智能化和自动化设计和研发尤为重要。目前来说，许多具有某种特定功能的智能窗帘被设计出来。例如，利用蓝牙通信实现无线控制，以Wi-Fi技术为支持、以无线路由器通信模块为辅助调节窗帘的打开和闭合，利用WiFi无线通信技术实现对窗帘的智能控制。但是现有的汽车窗帘功能较为狭隘，既不能完全满足乘员的个性化需求，又无法根据汽车周围的环境变化和乘员的活动状态变化进行有效的智能控制。在经济高速发展和车载智能交互系统迅速兴起的大潮下，人们对驾乘体验有了更高的追求，专门的汽车窗帘随之出现并且不断发展，从单纯作为保护隐私的汽车贴膜到专门用于遮光的汽车窗帘，相似的装置被赋予了更多的功能。本文介绍一种结合手动与应用端页面交互的汽车窗帘的设计与实现。
1 系统需求
整个系统需求大体上是角色分析：
1）手动上，用户通过移动手机端界面调控窗帘。
2）自动上，当光照传感器检测到外界温度过高达到预定值时，就会触发装置，进而带动电机使窗帘伸展。
3）在性能上，该汽车窗帘简小便捷，上手体验效果很好，很安全，硬件方面不会对人造成威胁，还有可扩展性，后期可以对其增加一些其他功能模块，保证能够与时俱进，带来更好的用户体验。
4）窗帘定义：车窗就是安装在汽车玻璃内测能够达到隔绝外界热气，遮挡阳光，还有保护个人隐私等作用的装置。
1.1 角色需求分析
本装置的适用群体主要是普通家庭汽车，本系统针对广大用户，各年龄段用户都可轻易使用，操作简单，复杂性低。无论任何时候都可有效保护自己隐私，并且自动化程度高，在无线控制等方面有着明显的效果。
1.2 设计的可行性分析
系统利用前端和后端相辅相成的方式开发。前端选用js进行页面的编写，后台使用基于Python的编程，采用分布式服务器进行处理。数据库采用My SQL对表中数据进行存储。在技术上使用了当前成熟的物联网通信、传感器组网、短距离无线通信技术等，例如光照强度传感器，就是通过收集太阳在其表面被照明程度的量来作用。
2 系统的实现与详细设计
本文对于每一辆汽车窗帘子模块都在功能上做了详细设计，介绍了系统的主控制电路、各个传感器模块和短距离Wi-Fi无线模块[2].在文章的结尾，将详细解释数据库设计方法。
2.1 系统模块组成与原理
硬件主要有光照强度检测模块、Wi-Fi通信模块。
汽车窗帘工作原理：分别在窗帘两端固定两个电机，接着每两个继电器都控制一个电机。通过温度传感器检测到温度过高，其中两个继电器控制一个电机使其向一个方向转动从而拉着窗帘走向另一端，打开的时候，通过软件页面使两个继电器控制另一个电机反方向转动，再把窗帘拉过去，从而实现窗帘的打开。系统结构图如1所示。
图1 系统结构图
2.2 硬件系统
2.2.1 主控电路的设计与实现
本平台提供的硬件数据采集系统涉及到多种数据的采集、传输，因此系统应该满足安全、稳定、低成本的开发需求。最后对窗帘的系统还有在性能的表现进行了概括，并且选择了Raspberry Pi[1,5]作为获取有关硬件信息的主要主控制器。
2.2.2 Wi-Fi通信模块
系统通过短距离无线通信模块对传感器数据以及控制命令的传输，工作流程为：
1）打开Wi-Fi;
2）给Wi-Fi模块进行上电，接着复位；
3）SDIO rescan （Secure Digital Input and Output res-can数字输入输出扫描）识别出SDIO卡；
4）加载以及驱动模块；
5）接着进行驱动注册；
6）然后进行下载，再烧录到模块，注册网卡，对数据结构以及函数进行初始化；
7）对网卡设置参数；
8）对周围网络进行扫描；
9）扫描成功后连接到AP;
10）动态主机配置协议（DHCP）。
SOCKET由上层创建，网卡由IOCTL功能操作。每送出一个参数都由结构体完成，上述返回的结果也需通过结构体[3]这个桥梁。如图2所示。
2.2.3 直流步进电机
电机工作：当一个信号脉冲由直流电动机发出时，系统就会获得一个位置增量，并且随之所产生的角位移量与传输的脉冲数成正比[4].再通过电机控制绑在窗帘两端的绳子，电机转动时拉动绳子带动窗帘。如图3所示。
图2 Wi-Fi通信工作流程图
图3 电机检测流程图
2.2.4 光照传感器模块
光照传感器采用热点效应原理，用途主要是检测光照，将太阳发出的热量值转换成电压，当外界温度过高时会使其电压值过高，从而将数据传给主控芯片，工作流程如图4所示：
图4 光照传感器工作流程图
2.3 软件系统
2.3.1 数据跟踪的设计以及实现
本系统采用ESP8266模块并与后端服务器建立对等连接以及数据上传。服务器验证客户端上传的数据并通过审核。当通过由传感器模块采集到的数据超过或者低于预定值时，自动关闭窗帘。如图5所示。
图5 窗帘状态监测流程图
2.3.2 Web页面
应用端Web页面运用H5、CSS3、Java Script开发出静态页面，数据库使用My SQL等实现网络数据库连接和处理。系统后端的数据检索和处理是结合Python的全栈框架（Django）实现的。数据库从温湿度传感器获取数据，与外界温度进行比较，超过定值触发电机转动。通过页面按钮向后端发请求，后端接受并处理进而控制电机转动，实现窗帘闭合。
2.3.3 数据库设计
在存储数据方面，My SQL被数据库存储为关系数据库管理系统。关系数据库从光传感器接收温度数据，并从表格的应用程序页面中的关闭按钮记录背景数据。从而增加了速度的提取和灵活性。
3 系统调试
硬件模块和软件模块分开调试。
（1）硬件功能测试
装置中电机的作用，装置被触发时，带动电机工作，两端的两个电机方向转动，从而带动其两端所绑定的窗帘挂绳，以实现汽车窗帘的开与闭。
（2）软件测试
界面：Web手机界面也是系统的功能之一。每次点击界面的控制按钮都会向后台发送数据请求，从而触发设备运行[6],并且还可以通过Web界面查看实时状态。
至此，基于树莓派的汽车窗帘研究工作已经基本完成，最后是对硬件和软件部分中的功能进行一系列的测试，以保证模块功能的完整性与执行的可靠性。
4 结束语
本文设计了一种基于物联网的汽车窗帘系统[7],该系统采用短距离无线通讯技术，实现了自主控制窗帘开与闭合功能。
系统的设计已经接近尾声，每一个模块功能大体上已经完成。用户可以根据自己的需要设定窗帘的状态。后续可以进行优化，对模块细分，以及把前端[8]页面做得更加美观，完善汽车窗帘的功能和修复问题，让用户有更好的使用体验。
参考文献
[1]王德庆。用Python玩转树莓派和MegaPi[M] .北京：清华大学出版社出版， 2019
[2]朱玉杰，曹嘉平，高志勇。基于TRIZ理论的智能汽车窗帘设计[J] .重庆理工大学学报（自然科学） , 2020,34（12）：53-58,79
[3]苏赐民，谭志清，周祖彬，等。以WiFi为技术支持的智能窗帘控制系统设计[J] .电子世界， 2019（14）：168- 169
[4]魏志丽。 PLC控制步进伺服电机实现定位的几种方法[J] .现代制造技术与装备， 2017（4）：160,164
[5]陈建皓。树莓派入门指南[M] .北京：人民邮电出版社， 2014
[6]孙振利。电动汽车智能交互设计研究[J] .艺术科技， 2016,29（3）：91
[7]詹学海，邵清亮，张琪，等。基于物联网技术的智能窗帘设计[J] .电子世界， 2017（12）：83-84
[8]刘博文。深入浅出Vue.js[M] .北京：人民邮电出版社出版， 2020
文献来源：连腾飞，喻恒，薛俊德。基于物联网的智能汽车窗帘设计与实现[J].工业控制计算机，2021,34（06）：107-108+111.
