ELECTRONICS WORLD・ 苈 .基于STM32的智能窗帘控制系统设计与实现 浙江工贸职业技术学院王孝尚 【摘要】物联网技术的发展使智能家居的应用得到了普及。本设计主要介绍了智能窗帘控制系统的设计与实现方法 该系统选用STM32, ̄ 片作为控制器,WiFi方式作为通讯介质,通过手机APP远程控制电机的正反转,自动打开或关闭窗帘。文章先是阐述了系统总体的设计方 案,然后给出了硬件电路设计原理图,和软件设计流程图。经过设计、制作与测试,完成系统功能,运行效果良好。 【关键词】智能家居;STM32;物联网 本文主要设计J, 个基于STM32单片机的智能窗帘控制系统。 f{j户可以通过予 LAPP远程、无线控制窗帘的开和关。 1系统方案设计 智能窗帘控制系统主要由微处理器模块、继电器输出控制电机 模块、WiFi通讯模块以及手机APP操作模块组成。系统采用STM32 芯片作为控制系统的核心,采集窗帘的当前状态通过wiFi模块同 步到手 ̄}LAPP端:另外,刖户可以通过手 ̄JLAPP发送命令至微处理 器,微处理器经过解析后控制电机正反转打开或关闭窗帘。通过上 述原理,叮以实现手机端与远程控制端的信息同步,完成窗帘的智 能控制过程。智能窗帘控制系统的总体结构示意图如图l所示。 刷电机。但是单片机的10管脚输出能力有限,我们需要设汁驱动放 大电路:同时为丁,实现控制电机正反转,又不增加多电源的情况。 当继电器K1导通、K2不导通,电机左边接电源正极、右边接 电源接地,实现正转:当继电器Kl不导通、K2导通,电机左边接 电源地、右边接电源正极,实现反转。 2.4其他模块 个完整的单片机控制系统,除了最小系统、输入输出模块. 还需要其他的工作模块。此次系统设计还包括现在程序电路、电源 指示灯电路、滤波电路等相关电路。图3是JTAG下载电路。 一图1智能窗体结构示意图 整个系统设计分为硬件电路的设计与制作和软件程序的编写与调 试。硬件部分采}{jSTM32:L ̄,片作为控制器,通过WiFi模块远程无线接 收数据的输入,采 继电器输出,以弱控强,驱动电机转动,需要设 计单片机最小系统、继电器输出电路、WiFi通讯电路等模块电路:软 件部分采用开源、V-台一一机智云进行二次开发,制作手 ̄)LAPP页面进 行挖制,降低成本。机智云平台为开发者提供了自助式智能硬件开发 1:具与开放的云端服务。系统的方案设计图如图2所示。 图3 JTAG下载电路原理图 3系统软件设计 本系统的软件主要包括窗帘端的电路控制程序和手机端的APP 程序。电路板的控制程序主要在实现单片机的初始化功能后,进入 待机状态.等待接收远程APP端的控制命令,单片机通过分析判断 指令来控制电机的正转、反转和停止。图4是主程序流程图。 L-{=!堕 墅至旦口 图2系统方案设计图 2系统硬件设计 系统平台的硬件电路主要包括单片机最小系统电路、电机正反 转电路、WiFi通讯电路以及其他工作电路。 2.1单片机最小系统电路 控制系统中最主要的部分是处理器(CPU),它是系统的 控制与运算处理中心。本设计采用sTM32RCT6芯片作为处理器, 它是一种低功耗、高性能的微处理器,此次设计所需实现的小系统 功能主要是时钟电路、复位电路、晶振时钟电路和蜂呜器电路。 复位电路的主埂功能是使单片机进行初始化:晶振电路即石英晶体 震荡器,是用来产生荩准频率的;蜂呜器主要用于按键反馈,即当 用户操作使用本系统,发生命令给单片机时,蜂鸣器会发出“滴” 声反馈给用户,提示已经完成一次操作,提高用户体验。 2.2串口通讯电路 窗帘控制系统与手 LAPP软件的通讯采用WiFi方式进行,由于 手机自带WiFi功能,所以对窗帘控制端需要设计WiFi接口电路。本 设汁采用乐鑫ESP8266模块。ESP8266高度片内集成,包括天线开 关、电源管理转换器,因此仅需极少的外部电路,且包括前端模块 在内的整个解决方案在发计时将所占PCB空间降到最低。强大的片 上处理和存储能力,使其呵通过GPIO口集成传感器及其他应用的 特定设备,实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源。 为WiFi; 片集成化,与单片机的连接方式为串口连接。 2.3电机正反转电路 本系统通过在窗帘导轨上安装传送皮带,采用电机正反转来控 制传送皮带的前进与后退来控制窗帘的打开与关闭。通常情况下, 电机为220V交流电驱动,而且工作时声音响、效率低、安全性能 篑。为了提高安全以及系统性能,经过对比,我们选片j24V直流无 ・188・屯子世界 图4主程序流程图 手 ̄)LAPP端主要实现操作页面的设计和后台业务程序的编写 实现与远程窗帘控制端进行通讯,控制电机正反转及停止。 4分析与总结 经过测试实验,系统运行结果良好,功能全部实现。通过手机 APP进行窗帘的远程与自动控制,考虑生活中的一‘些常见问题,使 对窗帘的操作更加人性化。系统采用STM32单片机,电路设计简 单,使用方便,性价比较高,具有良好的市场应用前景。 参考文献 …李赛楠.基于sTM32Mcu的智能光控窗帘Ⅱ1.电子世界,2(116(15): 124-126. 【2】王林艳,李晓娓.基- ̄-AT89S52单片机的智能窗帘的设计U1电 脑知识与技术.2015(05):258—259 『31唐艳凤.基于单片机的智能窗帘控制器设计U1.福建电脑 )15(O3):5( ̄51 作者简介: 王孝尚,男,浙江温州人,硕士研究生,研究方向:嵌入式控 制与计算机控制、物联网方向。