基于Web和GPRS的智能窗帘的研发

下载后可任意编辑 附件1 项目编号 电气与信息工程学院 大学生科技创新活动计划项目 申 报 书 创新项目名称基于Web和GPRS的智能窗帘的研发 创新项目负责人 王玉超 班级名称 13电气工程及其自动化（1） 申报日期 2024.5.15 项目类别个人项目□ 团队项目 下载后可任意编辑 一、项目简介 项 目 概 况 项目名称 基于Web和GPRS的智能窗帘的研发 项目性质 （ ）基础讨论 （√）应用基础讨论 项目来源 （ ）自主立题 （√ ）老师指导选题 起止时间 自2024 年6月 至2024年6月 项目状况 1.研发阶段 2.中试阶段 3.批量（规模）生产（选项打√） 申 请 人 姓名 王玉超 性 别 男 出生 年月 1995.12 入学 年月 2024.09 所在 班级 13电气工程及其自动化1班 联系 电话 18892681723 电子 信箱 项目组主要成员 姓名 年龄 性别 专业 具体分工 周昌仪 20 男 13自动化 模型设计与运用 陈金晨 20 男 14物联网 材料选择及构思 项目 指导 老师 姓名 陈佳泉 性 别 男 出生年月 1970.01 主要讨论方向 计算机控制 近三年获奖成果国家级奖项 8 项，省部级奖项_ 9_项 近三年科研经费_12_万元，年均___4__万元 项 目 主 要 内 容 简 介 本项目作为国家级大学生创新项目基于Web和GPRS的智能家居远程监控系统的研发的一个子项目，项目旨在讨论与设计一款手持智能家居远程监控系统。 本项目基于核心控制器ARM9-S3C2440A为开发平台，由微处理器模块、光线感应模块、用户按键选择模块、信息LED 显示模块、步进电机驱动模块六部分组成，使窗帘在自动模式下通过网关与外部网络进行交互，根据光线自动调整窗帘的开放与闭合，保护住户的隐私以及遮蔽阳光，以及确保环境的舒适性。具有操作简单、成本低、功能强大、系统稳定性好等优点，具有很强的有用性和推广意义。 二、项目的讨论目的及意义 1．申请项目的必要性、目的及意义 ◆申请项目必要性 随着工业自动化和控制系统信息化的快速进展，基于物联网的智能化管理和服务开始广泛应用于人们的工作和生活中。其中智能家居作为物联网重要的组成部分之一，同时也是最贴近民生生活的一个领域。国家政策的支持极大地促进了智能家居产业的进展，使智能家居行业具有宽阔的进展前景。然而在智能家居行业存在标准不统一，各大智能家居公司实行单独和房地产商合作进行开发，致使成本高、功能单一、产品之间兼容性差等缺点。 ◆申请项目目的 基于上述背景下我们团队提出了创新的设计理念，采纳SAMSUNG的S3C2440处理器和嵌入式linux系统为平台，通过Zigbee组建家庭内部无线网络，然后通过网关与外部网络进行交互，实现远程监控，具有操作简单、成本低、功能强大、系统稳定性好等优点，具有很强的有用性和推广意义。 ◆申请项目意义 本项目作为其子项目，主要研发智能窗帘这一系统模块的开发，窗帘在每个家庭生活是必备的，其基本功能是保护住户的隐私以及遮蔽阳光等。所以窗帘的便利性自然也受到家庭的关注。但传统的窗帘绝大部分是用手去开关，每天开关不仅不省力，而且还可能错过最佳光照时间，尤其是大窗帘，比较重，而且长，在开闭时需要费很大力气才能开关窗帘，特别不方便；研发新型的智能窗帘控制器能够使家居窗帘系统更具可控性，使得家居环境更加舒适。系统实现对于居室内窗帘的自动控制，根据温湿度自行调节窗帘的开关，光照强度强时，窗帘关起，反之，湿度低时，窗帘关起，反之开启，并完成了智能窗帘节点与ZigBee智能网关的通信，可以通过接受用户和智能网关的指令进行调节，有效通信距离可以达到50 米以上。 该项目的完成，能为国家项目提供技术支持，且具有很强的有用性，很容易运用到现在已有的窗帘家居上面，是一种具有很强的推广性的创新产品。 2．项目的背景、主要内容、技术水平及应用范围 ◆项目的背景 虽然现在的智能家居前景很宽阔，但是因为各种原因导致智能家居市场成为一块只能看不能吃的蛋糕。基于市场进展的需求我们研发提出了“基于Web和GPRS的智能家居远程监控系统”以适应市场，帮助智能家居行业打开市场。 为整个系统提供技术支持，有必要在智能窗帘方面进行智能系统的研发。 ◆主要内容 一、系统硬件电路设计 智能窗帘控制系统主要由微处理器模块、光线感应模块、用户按键选择模块、信息LED 显示模块、步进电机驱动模块六部分组成。 其系统结构如图1 所示。 图1 系统原理图 通过ZigBee 网络，用户可以用按键对居室内的所有窗帘进行集中管理和控制。当系统没有接收到到用户的指令，处于默认工作状态时，系统实现对于居室内窗帘的自动控制，根据温湿度自行调节窗帘的开关，光照强度强时，窗帘关起，反之，湿度低时，窗帘关起，反之开启，并完成了智能窗帘节点与ZigBee智能网关的通信，可以通过接受用户和智能网关的 指令进行调节，完成窗帘的开放与闭合，保障居室的舒适度。 二、系统硬件设计 2.1 微控制器模块 本文采纳了TI 公司的CC2530 芯片作为核心处理器模块。CC2530 芯片釆用的是2.4 GHz 的SOC 片上系统，建立在基于标准协议的IEEE802.15.4 之上的ZigBee 协议栈Z-Stack。Z-Stack 采纳模块化设计方法，是基于ZigBee 法律规范中的协议栈结构进行设计的，这样防止用户对协议找的关键部分误改的可能性，也避开了用户在开发过程中浪费大量时间去读一些与应用实现无关的代码，在一定程度上加速了应用程序的开发。它可以建立强大的网络节点，并且成本非常低。CC2530 结合了RF 收发器的许多优良性能，具有业界标准的增强型8051CPU，以及系统内可编程闪存，8kBRAM 和许多其它强大的功能。因为CC2530 共有四种不同的闪存版本，并具有不同的运行模式，所以它尤其适应超低功耗要求的系统，而且运行模式之间的转换时间短的特点进一步确保了非常的低能源消耗CC2530 非常适用于智能窗帘控制系统，该微控制器模块是整个系统的核心部分，完成对各个模块的控制以及协调整个系统的正常运转，同时也是组建智能家居内部网络的关键。 微处理器模块基本电路如图2 所示。 图2 微处理器模块 2.2 光线感应模块 光敏二极管接口电路，主要由光敏二极管和PCF8591 组成，PCF8591 主