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基于梁山派开发板的智能窗帘项目

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简介

如今智能化家居系统越来越多,带给人们快捷、舒适的体验。这是一款基于梁山派微控制器的智能窗帘控制系统。应用雨滴传感器模块、光线强度传感器模块、红外接收模块、步进电机模块来实现窗帘的自动控制。

简介:如今智能化家居系统越来越多,带给人们快捷、舒适的体验。这是一款基于梁山派微控制器的智能窗帘控制系统。应用雨滴传感器模块、光线强度传感器模块、红外接收模块、步进电机模块来实现窗帘的自动控制。
立创·开发板电子设计训练营

开源协议

GPL 3.0

创建时间:2023-08-20 17:33:14更新时间:2023-10-09 10:02:58

描述

立创训练营基础营之智能窗帘项目:

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简介:

应用雨滴传感器模块、光线强度传感器模块、红外接收模块、步进电机模块来实现窗帘的自动控制。

(1)可以通过红外遥控与语音设置是否打开自动模式;
(2)在自动模式下,当光照强度很高时,自动展开窗帘;当光照强度很低时,自动关闭窗帘;
(3)在自动模式下,当检测到大量雨滴时,自动展开窗帘,此优先级比光照检测高;
(4)在任何时候,可以通过红外遥控或语音命令展开与关闭窗帘,并关闭自动模式;
(5)主控芯片接收到数据后,驱动电机运转,现实智能窗帘窗户系统。

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实物图:

 

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原理图说明:

1、雨滴模块:我们需要给雨滴传感器的一极接正,一极接负,才可以产生回路测量电压变化。但是当传感器的雨滴过多时会导致两极彻底短路。为了防止雨滴传感器彻底短路,需要增加一个电阻R1作为负载,防止3.3V直接接入GND,形成电源短路。
 
2、电源指示灯:可以帮助我们判断电源接入是否正常。
 
3、红外接收接口:红外线接收头感应到有红外光就输出低电平,没有感应到红外光就输出高电平。因此,我们只要检测OUT端,是否输出低电平,就可以知道是否有接收到红外数据。
 
 
4、光线检测:扩展板的光照检测功能是通过光敏电阻进行识别。光敏电阻是一种特殊的电阻器,它随着光照强度的升高,电阻值会迅速降低,其在无光照时,几乎呈高阻状态,因此暗时电阻很大。我们将模块原理图简化,直接使用一个分压电阻加上一个光敏电阻即可。
 
5、步进电机:我们采购的是二相四线式步进电机,其中BAK控制X4引脚的电平输出;FOR控制X3引脚的电平输出。图中的电机A,接入步进电机的一相即可。按照思路则需要两个L9110S才可以驱动二相四线步进电机。
 
6、语音识别模块:该语音识别模块是可以由我们自由设计命令词的,可以通过在线配置平台进行配置。配置完成之后会生成一个语音识别固件,我们要将固件下载到模块里,通过模块的B6,B7引脚进行下载。所以下方通过排针的方式引出了B6,B7引脚方便我们下载。还需要注意的是,在下载固件时,要先将模块断电。待下载工具识别到模块之后,再给模块通电,才可以正常下载。这个通断电操作,由原理图中的SW1开关进行控制。
 

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pcb设计说明:
顶层设计总览图(上图)
底层设计总览图(上图)

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关键程序说明:
 
1、红外指令判断

通过红外命令判断想要进行哪种操作,并给出相应的响应。

在这个函数中,定义了四个unsigned char类型的数组,分别存储播报语音的内容。当用户按下对应的红外键时,会触发不同的条件分支,例如按下“*”键会进入自动模式,按下“#”键会进入非自动模式。

每当按下一个键时,先通过get_infrared_command()函数来读取按键值,并根据这个值作出相应的操作。当按键操作完成后,使用clear_infrared_command()函数来清除按键记录,避免影响下一次操作。

 
 
2、语音控制

其中rx_flag是一个标志位,用于表示是否接收到语音命令,rx_data则是接收到的语音命令值。

当rx_flag为1时,表示接收到了语音命令,根据rx_data值来判断用户想要进行的操作。分别有开窗帘、关窗帘、自动模式和手动模式四种操作。

对于开/关窗帘的操作,会调用open_curtain()或close_curtain()函数来实现打开/关闭窗帘,并且设置非自动模式(NO_AUTO_MODE)。

对于自动模式和手动模式的操作,则会调用set_mode_switch_flag()函数,根据传入的参数值来设置不同的模式。

最后,将标志位rx_flag重置为0,以便下一次的语音命令接收。

 

 

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重要物料购买:

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装配说明:
如下图装配完成:

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

3D模型

序号文件名称下载次数
暂无数据

附件

序号文件名称下载次数
1
GD32F450.uvprojx
6
2
GD32F450.uvprojx
4
3
GD32F450.uvprojx
4
4
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5
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