本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能窗簾控制裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著微電子技術(shù)、自動控制、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，面向各種復(fù)雜應(yīng)用背景的多傳感器系統(tǒng)大量涌現(xiàn)，人類開始步入物聯(lián)網(wǎng)時代。融合了自動化控制、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和無線通訊技術(shù)于一體的智能化家居控制系統(tǒng)作為其中的一個典型應(yīng)用越來越成為人們關(guān)注的熱點，更多的智能設(shè)備走入了普通大眾的生活。當前的智能窗簾控制裝置可根據(jù)光亮度檢測控制窗簾的開啟或關(guān)閉，但現(xiàn)有光亮度檢測手段僅是檢測房間外部的光亮度或房間內(nèi)部的光亮度，這種光亮度檢測手段，檢測的光亮度不夠準確，不能滿足使用要求。另外現(xiàn)有智能窗簾裝置的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，因此需要進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種在滿足使用功能的情況下，盡量降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度的智能窗簾控制裝置及其控制方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種智能窗簾控制裝置，包括主控芯片以及與所述主控芯片連接的驅(qū)動窗簾步進電機動作的步進電機驅(qū)動電路、用于連接外部直流電源的電源電路、顯示電路、按鍵電路以及接收遙控裝置的遙控信號的紅外接收頭，所述主控芯片連接兩個分別用于檢測窗簾內(nèi)側(cè)室內(nèi)亮度與外側(cè)室外亮度的光敏電阻。

所述主控芯片采用ti公司的430f149芯片，所述顯示模塊采用lcd1602。

兩個所述光敏電阻分別通過一個可調(diào)電阻接地。

所述按鍵電路包括三個并聯(lián)連接的手動輸入按鍵。

所述窗簾步進電機為兩個，裝配在窗簾的兩端，分別通過減速器連接一個驅(qū)動窗簾移動的絲桿。

本發(fā)明的目的還在于提供所述智能窗簾控制裝置的控制方法，包括以下步驟：

接收兩個光敏電阻的實時光亮度檢測數(shù)據(jù)，根據(jù)該實時光亮度檢測數(shù)據(jù)判斷室內(nèi)亮度是否大于室外亮度；

若室外亮度大于室內(nèi)亮度，則當室內(nèi)亮度達到用戶設(shè)定的亮度上限時，打開窗簾；而當室內(nèi)亮度達到用戶設(shè)定的亮度下限時，關(guān)閉窗簾；

若室外亮度小于室內(nèi)亮度，則關(guān)閉窗簾。

本發(fā)明通過主控芯片連接兩個分別用于檢測窗簾內(nèi)側(cè)亮度與外側(cè)亮度的光敏電阻，可以實現(xiàn)通過兩個光敏電阻檢測窗簾內(nèi)外側(cè)的亮度的情況，由控制芯片根據(jù)窗簾內(nèi)外側(cè)的亮度情況以及用戶的設(shè)定情況，控制窗簾開啟或關(guān)閉。

本發(fā)明的控制方法，通過兩個光敏電阻實現(xiàn)檢測室內(nèi)外的實時亮度情況，并控制窗簾根據(jù)室內(nèi)外亮度情況打開或閉合，使得窗簾的打開或閉合控制更加符合人們的生活需要。

附圖說明

圖1是智能窗簾控制裝置的原理示意圖；

圖2是步進電機驅(qū)動機械機構(gòu)的示意圖；

圖3是按鍵電路的電路圖；

圖4-6分別電源電路的各部分電路圖；

圖7-8分別是光敏電阻的連接電路圖；

圖9-10分別是步進電機驅(qū)動電路的電路圖；

圖11是智能窗簾控制裝置的控制流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見圖1-11所示，一種智能窗簾控制裝置，包括主控芯片以及與所述主控芯片連接的用于連接外部直流電源的電源電路、顯示電路、按鍵電路、接收遙控裝置的遙控信號的紅外接收頭、驅(qū)動窗簾步進電機動作的步進電機驅(qū)動電路以及分別用于檢測窗簾內(nèi)側(cè)室內(nèi)與外側(cè)室外亮度的光敏電阻r6(光敏電阻1)、光敏電阻r7(光敏電阻2)；兩個所述光敏電阻分別通過一個可調(diào)電阻(r8、r9)接地，一端接vcc電源端，分別與主控芯片的p6.1、p6.2腳連接。

兩個所述光敏電阻分別位于窗簾的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，即分別面向室外和室內(nèi)，同時可測得室外和室內(nèi)的亮度。面向室內(nèi)的光敏電阻測得的亮度可與用戶設(shè)定的亮度上下限值相比較，進而執(zhí)行動作，打開或關(guān)閉窗簾。如果室內(nèi)的亮度大于用戶設(shè)定的亮度上限的時候，窗簾打開，如果室內(nèi)的亮度小于用戶設(shè)定的亮度下限的時候，窗簾關(guān)閉(在白天，室內(nèi)不開燈的情況下，此時室外亮度會大于室內(nèi)的室內(nèi)亮度)。

具體說，在黎明時分，由于窗簾的阻隔，室外亮度會大于室內(nèi)亮度。當室內(nèi)亮度通過室內(nèi)光敏電阻檢測的光亮度值大于用戶的設(shè)定上限時，窗簾就會打開。在黃昏時分，雖然沒有窗簾阻隔，但是由于兩個光敏電阻時的位置一個朝向室內(nèi)一個朝向室外，在僅有自然光的情況下，室內(nèi)亮度要小于室外的光照亮度，當室內(nèi)光照亮度小于設(shè)定的亮度下限時，窗簾會進行關(guān)閉動作。

在正常生活中，在室內(nèi)亮度不夠的情況下會在室內(nèi)開燈，室外光敏電阻實時檢測室外的光亮度，在這種情況下，室內(nèi)的實時亮度必然大于室外的亮度，為了避免只有一個光敏電阻檢測光亮度時，在室內(nèi)開燈時會打開窗簾的情況發(fā)生，本發(fā)明通過設(shè)一個光敏電阻檢測室內(nèi)的亮度，一個光敏電阻檢測室外的亮度，此時，其室外的亮度小于室內(nèi)的亮度，即使室內(nèi)的光敏電阻檢測室內(nèi)亮度達到用戶設(shè)定的亮度上限，窗簾也會進行關(guān)閉，而不會打開，從而使得窗簾的智能性開啟或閉合更加符合人們的生產(chǎn)、生活需要。

需要說明的是，窗簾的自動打開或者關(guān)閉這種同一動作不會連續(xù)重復(fù)進行多次。但是如果僅僅在室外使用一個光敏電阻，可能會發(fā)生室外光敏電阻由于感應(yīng)到室內(nèi)的光照從而產(chǎn)生的誤操作，進而導(dǎo)致窗簾的開啟，不符合要求。

另外，兩個光敏電阻同時也是個冗余結(jié)構(gòu)，若一個失效，另一個正常工作，窗簾也可打開或閉合。

所述主控芯片采用ti公司的430f149，此款控制芯片具有低功耗等特點，從而可以滿足本裝置的低功耗的要求，其具體芯片的結(jié)構(gòu)及引腳位置不再圖示說明。

其中，所述按鍵模塊包括三個并聯(lián)連接的手動輸入按鍵s2、s3、s4，可手動輸入選擇控制模式，與3.3v電源端分別通過一個電阻(分別為電阻r2、r3、r4)連接，另一端接地，分別與所述控制芯片430f149的p4.1-p4.3接線端連接。如兩個手動輸入按鍵s2、s3可以分別配置成由用戶選擇要設(shè)定窗簾內(nèi)側(cè)光敏電阻的光亮度上限值與光亮度下限值，如一個為光亮度上限值設(shè)定按鍵，而另一個為光亮度下限值設(shè)定按鍵，分別由用戶通過兩個按鍵實現(xiàn)選擇相應(yīng)的內(nèi)側(cè)光敏電阻的光亮度上限值與光亮度下限值進行控制，若當前光亮度值達到上限值時，控制關(guān)閉窗簾，若當前光亮度值達到下限值時，控制開啟窗簾。

所述三個手動輸入按鍵的另一個按鍵s4可配置成，由用戶輸入定時開啟或關(guān)閉窗簾的定時時間，如設(shè)定幾小時后將關(guān)閉的窗簾打開，或?qū)⒋蜷_的窗簾關(guān)閉。

其中，在具體控制時，控制芯片可以通過比較所述光亮度上限值、光亮度下限值與內(nèi)側(cè)光敏電阻的光亮度值來實現(xiàn)控制窗簾的開啟或關(guān)閉，若當前的內(nèi)側(cè)光敏電阻的光亮值符合用戶所設(shè)定的光亮度上限值或光亮度下限值時，由主控芯片控制步進電機運動，將窗簾打開或關(guān)閉，

所述紅外接收頭，用以接收紅外遙控器發(fā)出的遙控信息，用戶可以通過遙控器選擇窗簾的控制模式，紅外遙控器的控制模式與手動輸入按鍵的控制模式一致，可以設(shè)置三個輸入按鍵，按以上的手動輸入按鍵的控制模式來控制。。

其中，所述紅外接收頭與按鍵電路在功能上是冗余的，若其中一個模塊損壞，無法正常工作，另一個模塊仍可正常工作。

所述顯示電路連接顯示模塊，所述顯示模塊采用lcd1602，顯示模塊用于顯示當前控制模式下的控制狀態(tài)參數(shù)，如當前的光亮度上限值、下限值，定時時時等參數(shù)信息，方便用戶觀察了解裝置的當前控制狀態(tài)。顯示模塊lcd1602分別接主控芯片的顯示模塊連接腳相連接，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，不再說明。

其中，所述電源電路包括lm7805線性穩(wěn)壓芯片和lm1117線性穩(wěn)壓芯片,lm7805線性穩(wěn)壓芯片與電源接插件p1連接，電源輸入側(cè)與電源接插件p1之間并聯(lián)有電容c3、c5，電源輸出側(cè)與vcc端并聯(lián)有電容c4、c6，接地端接地gnd,lm1117線性穩(wěn)壓芯片的輸入端接vcc端,輸出側(cè)與3.3v電壓輸出端并聯(lián)兩個電容c7、c8，3.3v電壓輸出給控制芯片及按鍵電路供電，其接地端接地gnd；電源接頭p1的pw1、pw2通過兩個并聯(lián)的電容c11、c13與電源芯片7805的輸入端連接，電源芯片7805的輸出端通過兩個并聯(lián)的電容c14、c15連接mvcc電壓端，給步進電機提供5v工作用電，其它與主控芯片連接的模塊分別與vcc端連接。

需要說明的是，本發(fā)明中，其中的步進電機的供電與控制芯的供電是相互獨立的，p1接入7v-30v直流電，即可使本發(fā)明正常工作。

所述步進電機驅(qū)動電路，包括兩個驅(qū)動電路芯片uln2003(ic1、ic1)，為控制窗簾移動的兩個步進電機1驅(qū)動窗簾移動提供動力，兩個步進電機分別連接減速器2，減速器分別連接一個絲桿3，可分別裝配在窗簾的兩端，分別控制一塊窗簾運動，兩塊窗簾形成一個窗戶的一個窗簾，所述步進電機可采用現(xiàn)有窗簾控制用的絲桿驅(qū)動方式來控制移動，為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳細說明該絲桿與窗簾的連接方式。智能窗簾控制裝置驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動，步進電機帶動減速器轉(zhuǎn)動，減速器帶動絲杠轉(zhuǎn)動，即可完成窗簾打開或閉合。

所述驅(qū)動電路芯片uln2003通過其輸出針腳13-16連接與兩個步進電機連接的5*1排針封裝的p2、p4接頭的針腳1-4連接，其gnd針腳p8接地,vcc腳接vcc端，p2、p4接頭接電源mvcc端，并通過其輸入針腳1-4的的連接腳p10-17分別與主控芯片的針腳p1.0-1.7對應(yīng)相連接。

具體工作流程如下：

電源接插件p1端接入直流電源(7-30v)，通過電源電路，裝置通電并初始化后，由用戶使用獨立按鍵或遙控器設(shè)定內(nèi)側(cè)光敏電阻的亮度上限值和下限值，形成設(shè)定值；光敏電阻r6檢測窗簾外側(cè)的亮度，光敏電阻r7檢測窗簾內(nèi)側(cè)的亮度，并將模擬電壓值反饋給控制芯片，控制芯片多次采樣，進行數(shù)據(jù)處理，獲得室內(nèi)外光亮度的采樣值，比較設(shè)定值與采樣值，根據(jù)比較結(jié)果，驅(qū)動步進電機執(zhí)行相應(yīng)動作，或打開或關(guān)閉。

本發(fā)明利用光敏電阻的對光照敏感的特性，配合步進電機以及單片機430f149，從而實現(xiàn)對窗簾的智能控制。

本發(fā)明的目的還在于提供所述智能窗簾控制裝置的控制方法，包括以下步驟：

接收兩個光敏電阻的實時光亮度檢測數(shù)據(jù)，根據(jù)該實時光亮度檢測數(shù)據(jù)判斷室內(nèi)亮度是否大于室外亮度；

若室外亮度大于室內(nèi)亮度，則當室內(nèi)亮度達到用戶設(shè)定的亮度上限時，打開窗簾；而當室內(nèi)亮度達到用戶設(shè)定的亮度下限時，關(guān)閉窗簾；

若室外亮度小于室內(nèi)亮度，則關(guān)閉窗簾。

本發(fā)明中，兩個所述光敏電阻分別位于窗簾的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，即分別面向室外和室內(nèi)，同時可測得室外和室內(nèi)的亮度。面向室內(nèi)的光敏電阻測得的亮度可與用戶設(shè)定的亮度上下限值相比較，進而執(zhí)行動作，打開或關(guān)閉窗簾。如果室內(nèi)的亮度大于用戶設(shè)定的亮度上限的時候，窗簾打開，如果室內(nèi)的亮度小于用戶設(shè)定的亮度下限的時候，窗簾關(guān)閉(在白天，室內(nèi)不開燈的情況下，此時室外亮度會大于室內(nèi)的室內(nèi)亮度)。

具體說，在黎明時分，由于窗簾的阻隔，室外亮度會大于室內(nèi)亮度。當室內(nèi)亮度通過室內(nèi)光敏電阻檢測的光亮度值大于用戶的設(shè)定上限時，窗簾就會打開。在黃昏時分，雖然沒有窗簾阻隔，但是由于兩個光敏電阻時的位置一個朝向室內(nèi)一個朝向室外，在僅有自然光的情況下，室內(nèi)亮度要小于室外的光照亮度，當室內(nèi)光照亮度小于設(shè)定的亮度下限時，窗簾會進行關(guān)閉動作。

在正常生活中，在室內(nèi)亮度不夠的情況下會在室內(nèi)開燈，室外光敏電阻實時檢測室外的光亮度，在這種情況下，室內(nèi)的實時亮度必然大于室外的亮度，為了避免只有一個光敏電阻檢測光亮度時，在室內(nèi)開燈時會打開窗簾的情況發(fā)生，本發(fā)明通過設(shè)一個光敏電阻檢測室內(nèi)的亮度，一個光敏電阻檢測室外的亮度，此時，其室外的亮度小于室內(nèi)的亮度，即使室內(nèi)的光敏電阻檢測室內(nèi)亮度達到用戶設(shè)定的亮度上限，窗簾也會進行關(guān)閉，而不會打開，從而使得窗簾的智能性開啟或閉合更加符合人們的生產(chǎn)、生活需要。

本發(fā)明根據(jù)兩個光敏電阻的反饋值來調(diào)節(jié)窗簾的打開與閉合，兩個光敏電阻分別窗簾內(nèi)側(cè)的亮度和外側(cè)的亮度，改善了傳統(tǒng)智能窗簾只檢測一側(cè)的局限性；本發(fā)明采用手動與遙控雙輸入的形式，從而避免了因找不到遙控器或按鍵損壞而無法控制窗簾的情況；本發(fā)明也可根據(jù)時間，實現(xiàn)定時打開和定時閉合的功能；本發(fā)明操作簡單，容易使用，應(yīng)用廣泛。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。