城市中的霓虹灯、路灯等光源往往在夜晚极其显眼，针对城市居民在晚上仍旧遭受光污染，需要通过窗帘、遮光帘、遮阳板等家居设备来减少对晚上睡眠质量的影响的现象，同时在白天又有通过阳光照射来提高室内能见度以及温度的需求，所以设计了这个系统，通过使用Arduinounor3板，结合光敏传感器、步进电机、火焰传感器、有源蜂鸣器等模块来实现由光明传感器数值控制步进电机正转反转，以实现遮阳帘上升与下降的效果，同时兼备火灾警报功能。这个设备的自动化可以减少使用者不必要的时间浪费，对于活动不方便的人群可以减少危险发生的可能性，在生活中有一定的实际使用意义。
目录
一、 引言 4
(一)、 自动遮阳帘装置的发展背景 4
(二)、 自动遮阳帘装置的意义 5
(三)、 目前自动遮阳帘的发展现状 5
二、 方案设计及元器件选择 5
(一)、 自动遮阳帘装置的方案设计 5
1. 系统功能需求分析 5
2. 系统设计方案 6
(二)、 装置所需元器件选择 6
1. Arduino uno r3 6
2. 光敏传感器模块 8
3. 28BYJ48型步进电机以及ULN2003驱动板 9
4. 火焰传感器 13
5. 有源蜂鸣器 16
三、 软件系统的设计 17
(一)、 Arduino IDE软件 17
(二)、 程序流程设计 18
1. 遮阳帘升降程序 18
2. 火灾报警程序 20
(三)、 对软件系统的拓展 21
四、 整体总结 22
五、 致谢 22
六、 参考文献 22
七、 附录 23
(一)、 整合后的完整代码 23
(二)、 完整接线情况 25
(三)、 原理图 26
(四)、 实验过程记录 27
引言
自动遮阳帘装置的发展背景
本次课题的自动遮阳帘灵感来源于窗帘以及百叶窗，百叶窗的历史非常悠久，在我国已有六七百年，其原型甚至可以追溯到战国时代。初代百 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
叶窗的功能可以用来通风使新鲜空气流通，但是此时的百叶窗也有一些弊端，比如在水平方向上，内外是无法透视的，只有斜面才可以透过光线。这种老式的百叶窗虽然活动性较差，但是同时保证了隐私性。直至近代19世纪美国人获取了百叶窗专利，新式的百叶窗功能更加丰富，经改良后广泛应用于建筑设计上。而窗帘的发展则可以追溯到中世纪时的欧洲古堡，由于当时并没有发明玻璃，而古堡的建筑窗户又小，所以基本靠毯子或布来遮挡。直至几个世纪后，玻璃的工艺才不断完善。但是窗帘被保留下来，并不断向时尚演变，同时有了另一个功能，便是遮挡太阳辐射。同时随着智能化的发展，现代化的遮阳帘也加入了许许多多的科技成分，比如电动遮阳帘，电动百叶窗。
自动遮阳帘装置的意义
我国地处北温带，每年都有两次太阳直射。而南方地区所受日照时间更长，辐射相对也会更加强烈。这时候建筑物中的部分场所，比如走廊，窗口，阁楼，玻璃外墙等便需要调节太阳直射的辐射。调查发现，当太阳辐射通过窗口过多，进入室内便会引起室内过热，室内的人会因此感觉到不适，同时也会增加空调耗电量。而城市中越来越多的玻璃幕墙使得生活中的光污染越来越频繁，同时在夜晚的时候，城市中的高架桥、路灯交通灯、建筑物上的霓虹灯等等都是光污染的源头。如果没有遮光帘，这些光线经过玻璃折射或直接照入卧室都会对居民的睡眠质量产生不同程度的影响。而且对于老人，幼儿这些行动不便的人群来说，减少调节遮阳帘的动作可以有效避免意外的发生。同时自动遮阳帘的火焰报警功能可以在窗户周边对于火焰进行实时监测，通过选择传感器的灵敏度可以覆盖整个房间的范围。
目前自动遮阳帘的发展现状
当今遮阳帘的大部分市场仍旧以手动为主，电动遮阳帘占据少数市场，而带有传感器的智能遮阳帘使用范围很小，仅有少部分高端建筑配备了智能遮阳帘。一些标注着全自动遮阳帘的商品，定价更加昂贵但也仅提供了遥控器控制，而不能做到由遮阳帘自身随环境太阳光变化而变换遮阳帘状态，而本次课题中的设计装置可以直接改装原有的遮阳帘来避免浪费资源。
方案设计及元器件选择
自动遮阳帘装置的方案设计
系统功能需求分析
智能遮阳帘整个系统需要根据当前环境下的光敏传感器获取的光照值，根据该值与设定值进行数据大小对比，进而判断需要上升或下降遮阳帘，判断后使用步进电机控制机械结构达到使用效果。在这一部分工作的同时，火焰传感器及时获取房间及窗户周围的数据，如果数据出现异常则判断发生火灾立刻使蜂鸣器工作。
图二(一)1 系统硬件设计流程图
系统设计方案
从系统硬件设计流程图可知，本课题中的自动遮阳帘装置需要通过两种传感器获取两组数据同时上传给Arduino板，再由Arduino版发出数字信号，来驱动有源蜂鸣器或通过驱动版驱动步进电机工作。由此可以分析出整个系统的设计需要以Arduino开发板为核心，然后基于光照传感器、火焰传感器获取的数据，以模拟信号状态输入Arduino开发板内，然后输出数字信号控制步进电机正反转和有源分鸣器工作。后期还可以根据手中的资源模块进行联网功能的升级，进而通过WiFi或蓝牙模块进行远程对该自动遮阳帘装置的控制。
装置所需元器件选择
Arduinouno r3
Arduino是一个开源的平台，这个平台拥有灵活且方便组装的硬件以及轻松使用的软件。初次接触Arduino是在我们的专业课程学习的课堂上，在之前已经拥有一些c语言和c++语言的基础上，同时之前在其他课程上也不同程度的接触到了stm32系列单片机以及c51系列单片机，所以在上手Arduino这种以类c语言开发的模式变得更加通俗易懂了些。在本次课题思考的初期，起初选用的是stm32单片机，但是随着对stm32单片机的不断深入了解，同时对比Arduino板的优缺点，最终还是选择了更容易入手的、难度较低的Arduino平台。在选择Arduinounor3这个型号前我对比了其他型号如Arduino Uno、ArduinoNano、Arduino Mini、ArduinoMEGA2560 R3、Arduino Due、Arduino Duemilanove等，见图二(二)1。

原文链接：http://www.jxszl.com/jsj/wlw/608404.html