【Proteus仿真】【STM32单片机】智能窗帘控制系统设计

文章目录

  • 一、功能简介
  • 二、软件设计
  • 三、实验现象
  • 联系作者

  • 一、功能简介

    本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器,使用LCD1602显示模块、按键模块、HC05蓝牙、DHT11温湿度、PCF8591 ADC模块、光线传感器、28BYJ48步进电机等。

    主要功能:
    系统运行后,LCD1602显示温湿度和光线强度值和系统模式状态。
    系统模式以自动模式运行,当按下K4键切换为手动模式,在手动
    模式下,按下K1和K2键打开和关闭窗帘,同时可使用串口助手模拟
    蓝牙APP,发送命令0X10切换自动手动模式,发送命令0X11打开,
    0X12关闭。在自动模式下,默认温度上限为30,下限为25,光线
    上限为60,下限为30,当前温度在温度阈值范围内,光线低于下限
    ,窗帘打开,高于上限窗帘关闭。如果温度高于温度上限,则打开
    窗帘,温度低于温度下限,则关闭窗帘。在自动模式下,可通过K3键进入阈值设置窗口,K3键用于切换温度和光线上下限调节位置,K1和K2进行加减调节。


    二、软件设计

    /*
    作者:嗨小易(QQ:3443792007)
    */
    
    //系统初始界面显示
    void sys_open_show(void)
    {
    	lcd1602_clear();
    	lcd1602_show_string(0,0,"Tp:  C");
    	lcd1602_show_string(10,0,"Hi:  %");
    	lcd1602_show_string(0,1,"Light:   %");
    	lcd1602_show_string(12,1,"Auto");
    }
    
    //系统数据采集
    void sys_data_get(void)
    {
    	while(1)
    	{
    		//读取DHT11温湿度值
    		DHT11_Read_Data(&sys_ctrl.temp,&sys_ctrl.humi);
    		//光线强度采集
    		sys_ctrl.light=pcf8591_read_adcvalue(0);
    		sys_ctrl.light=cal_map(sys_ctrl.light,0,255,0,100);
    		
    		break;
    	}	
    }
    
    //系统数据设定
    void sys_data_set(void)
    {
    	u8 key=0;
    	static u8 one=0;
    	
    	key=KEY_Scan(0);
    	//自动手动模式选择
    	if(key==KEY4_PRESS || USART1_RX_BUF[0]==AUTO_MAN_CMD)
    	{
    		sys_ctrl.auto_flag=!sys_ctrl.auto_flag;
    		USART1_RX_BUF[0]=0;
    	}
    	//手动模式下控制
    	if(sys_ctrl.auto_flag==1)
    	{
    		//打开
    		if(key==KEY1_PRESS || USART1_RX_BUF[0]==OPEN_CMD)
    		{
    			sys_ctrl.run=1;
    			sys_ctrl.dir=0;
    			USART1_RX_BUF[0]=0;
    		}
    		//关闭
    		else if(key==KEY2_PRESS || USART1_RX_BUF[0]==CLOSE_CMD)
    		{
    			sys_ctrl.run=2;
    			sys_ctrl.dir=1;
    			USART1_RX_BUF[0]=0;
    		}
    	}
    	//自动模式下K3键设置阈值
    	if(sys_ctrl.auto_flag==0)
    	{
    		//阈值设置
    		if(key==KEY3_PRESS)
    		{
    			sys_ctrl.mode++;
    			//只显示一次阈值设置界面
    			if(one==0)
    			{
    				lcd1602_clear();
    				lcd1602_show_string(0,0," Temp:  -  C");
    				lcd1602_show_string(0,1,"Light:  -  %");
    				one=1;
    			}
    			if(sys_ctrl.mode>=5)
    			{
    				sys_ctrl.mode=0;
    				one=0;
    				sys_open_show();//主界面显示
    			}
    		}
    		//加
    		else if(key==KEY1_PRESS)
    		{
    			switch(sys_ctrl.mode)
    			{
    				case 1://温度下限
    					sys_ctrl.templ++;
    					if(sys_ctrl.templ>99)sys_ctrl.templ=0;
    					break;
    				case 2://温度上限
    					sys_ctrl.temph++;
    					if(sys_ctrl.temph>99)sys_ctrl.temph=0;
    					break;
    				case 3://光线下限
    					sys_ctrl.lightl++;
    					if(sys_ctrl.lightl>99)sys_ctrl.lightl=0;
    					break;
    				case 4://光线上限
    					sys_ctrl.lighth++;
    					if(sys_ctrl.lighth>99)sys_ctrl.lighth=0;
    					break;
    			}
    		}
    		//减
    		else if(key==KEY2_PRESS)
    		{
    			switch(sys_ctrl.mode)
    			{
    				case 1://温度下限
    					sys_ctrl.templ--;
    					if(sys_ctrl.templ<0)sys_ctrl.templ=99;
    					break;
    				case 2://温度上限
    					sys_ctrl.temph--;
    					if(sys_ctrl.temph<0)sys_ctrl.temph=99;
    					break;
    				case 3://光线下限
    					sys_ctrl.lightl--;
    					if(sys_ctrl.lightl<0)sys_ctrl.lightl=99;
    					break;
    				case 4://光线上限
    					sys_ctrl.lighth--;
    					if(sys_ctrl.lighth<0)sys_ctrl.lighth=99;
    					break;
    			}
    		}
    	}
    }
    
    //系统功能控制
    void sys_fun_ctrl(void)
    {
    	static u8 sta=0;
    	
    	//手动模式下窗帘控制
    	if(sys_ctrl.auto_flag)
    	{
    		if(sys_ctrl.run==1)//只执行1次,打开窗帘
    		{
    			if(sta==0)
    			{
    				step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,sys_ctrl.dir,50,3,1);
    				sta=1;
    			}
    		}
    		else if(sys_ctrl.run==2)//只执行1次,关闭窗帘
    		{
    			if(sta==1)
    			{
    				step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,sys_ctrl.dir,50,3,1);
    				sta=0;
    				sys_ctrl.run=0;
    			}
    		}
    	}
    	//自动模式下窗帘控制
    	else
    	{
    		//如果温度高于上限值,打开窗帘
    		if(sys_ctrl.temp>sys_ctrl.temph)
    		{
    			sys_ctrl.dir=0;
    			if(sta==0)//只打开1次
    			{
    				step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,sys_ctrl.dir,50,3,1);
    				sta=1;
    			}
    		}
    		//如果温度低于下限,关闭窗帘
    		else if(sys_ctrl.temp<sys_ctrl.templ)
    		{
    			sys_ctrl.dir=1;
    			if(sta==1)//只关闭1次
    			{
    				step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,sys_ctrl.dir,50,3,1);
    				sta=0;
    			}
    		}
    		//如果在阈值范围内
    		else 
    		{
    			//光线高于上限,关闭窗帘
    			if(sys_ctrl.light>sys_ctrl.lighth)
    			{
    				sys_ctrl.dir=1;
    				if(sta==1)//只关闭1次
    				{
    					step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,sys_ctrl.dir,50,3,1);
    					sta=0;
    				}
    			}
    			//光线低于下限,打开窗帘
    			else if(sys_ctrl.light<sys_ctrl.lightl)
    			{
    				sys_ctrl.dir=0;
    				if(sta==0)//只打开1次
    				{
    					step_motor_28BYJ48_send_pulse(4,sys_ctrl.dir,50,3,1);
    					sta=1;
    				}
    			}
    		}
    	}
    }
    
    //应用控制系统
    void appdemo_show(void)
    {
    	u8 i=10;
    	sys_parm_init();//系统参数初始化
    	KEY_Init();
    	pcf8591_init();
    	DHT11_Init();
    	step_motor_gpio_init();
    	lcd1602_init();//LCD1602初始化
    	USART1_Init(9600);
    	while(i--)
    	{
    		//读取DHT11温湿度值
    		DHT11_Read_Data(&sys_ctrl.temp,&sys_ctrl.humi);
    		//光线强度采集
    		sys_ctrl.light=pcf8591_read_adcvalue(0);
    		sys_ctrl.light=cal_map(sys_ctrl.light,0,255,0,100);
    	}
    	sys_open_show();//系统初始界面显示
    
    	while(1)
    	{
    		sys_data_get();
    		sys_data_show();
    		sys_data_set();
    		sys_fun_ctrl();		
    	}
    }
    
    
    
    

    三、实验现象

    B站演示视频:https://space.bilibili.com/444388619






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    专注于51单片机、STM32、国产32、DSP、Proteus、ardunio、ESP32、物联网软件开发,PCB设计,视频分享,技术交流。

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