一種基于模糊PID的智能窗簾控制器及智能窗簾制造技術

一種基于模糊PID的智能窗簾控制器，和智能窗簾的執行電機連接用于控制智能窗簾的遮光部件的開合狀態，其特征在于包括：電機控制部，和執行電機連接，用于發出電流信號來驅動執行電機的運轉；通信部，與外界的智能終端進行通信；光照檢測部，設置在窗簾的室內側，用于檢測室內的光照強度信號；以及位置檢測部，用于檢測遮光部件的位置信號，其中，電機控制部包括單片機主控單元、電源單元、電機驅動單元。由于其中的電機控制部具有的單片機主控單元可以根據環境光的情況，進行模糊PID控制，所以使得本發明專利技術的智能窗簾控制器可以準確控制智能窗簾的開閉，滿足人們的合理利用自然光和保護隱私需求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于模糊PID的窗簾智能控制器和窗簾，屬于智能控制領域。
技術介紹
智能家居領域發展迅猛，窗簾智能控制器就是其中一種。窗簾是日常生活的必備品。它一般有兩個主要功能：一、幫助我們合理利用自然光，當室內光線較暗時，我們可打開窗簾讓光線照進來；而當室內光線較亮時，又可以打開窗簾；二、保護我們的隱私，夜幕降臨時，我們習慣拉上窗簾。然而自然光的變化不可捉摸，不同季節，不同天氣甚至一天中的不同時刻，光線的變化都很大。因此，想要根據室內外光差自動控制窗簾的開閉，并不容易。
技術實現思路
本專利技術為解決上述問題，提供了一種基于模糊PID的窗簾智能控制器和窗簾，其利用模糊PID控制來解決上述不同情況下光照和控制信號問題來準確控制智能窗簾的開閉，滿足人們的合理利用自然光和保護隱私需求。一種基于模糊PID的智能窗簾控制器，和智能窗簾的執行電機連接用于控制智能窗簾的遮光部件的開合狀態，其特征在于包括：電機控制部，和執行電機連接，用于發出電流信號來驅動執行電機的運轉；通信部，與外界的智能終端進行通信；光照檢測部，設置在窗簾的室內側，用于檢測室內的光照強度信號；以及位置檢測部，用于檢測遮光部件的位置信號，其中，電機控制部包括單片 機主控單元、電源單元、電機驅動單元。本專利技術提供的基于模糊PID的智能窗簾控制器，還可以具有這樣的特征：其中，位置檢測部還包括避障單元、遮光部件開度檢測單元，避障單元，用于避開遮光部件開合過程中的障礙，遮光部件開度檢測單元，用于檢測遮光部件的開度信號。本專利技術提供的基于模糊PID的智能窗簾控制器，還可以具有這樣的特征：其中，避障單元為紅外傳感器，遮光部件開度檢測單元包括兩個霍爾傳感器，以相隔四分之一圓周放置，用于檢測執行電機的轉向以及旋轉圈數并傳送給單片機主控單元。本專利技術提供的基于模糊PID的智能窗簾控制器，還可以具有這樣的特征：其中，光照檢測部為光照傳感器BH1750FVI芯片。本專利技術提供的基于模糊PID的智能窗簾控制器，還可以具有這樣的特征：其中，霍爾傳感器為3144E開關型霍爾傳感器，紅外傳感器為紅外發射接收管。本專利技術提供的基于模糊PID的智能窗簾控制器，還可以具有這樣的特征：其中，通信部與智能終端通信的方式為藍牙或Wi-Fi。本專利技術還提供一種智能窗簾，包括：智能窗簾本體，包括執行電機和遮光部件；以及控制器，和執行電機連接用于控制遮光部件的開合狀態，其中，控制器為上述的基于模糊PID的智能窗簾控制器。專利技術作用與效果本專利技術所提供的基于模糊PID的智能窗簾控制器，具有電機控制部、通信部、光照檢測部以及位置檢測部，由于其中的電機控制部具有的單片機主控單元可以根據環境光的情況，進行模糊PID控制，所以使得本專利技術的智能窗簾控制器可以準確控制智能窗簾的開閉，滿足人們的合理利用自然光和保護隱私需 求。附圖說明圖1為本專利技術的智能窗簾的結構示意圖；圖2為本專利技術的基于模糊PID的智能窗簾控制器的結構框圖；圖3為光強模糊查詢表。具體實施方式為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結合附圖對本專利技術的智能窗簾和基于模糊PID的智能窗簾控制器的結構和使用方法工作原理作具體闡述。實施例1圖1為本實施例的智能窗簾的結構示意圖。如圖1所示，智能窗簾100包括智能窗簾本體10和基于模糊PID的智能窗簾控制器20。其中，智能窗簾本體10包括執行電機11和遮光部件12以及掛桿13，其中執行電機11和遮光部件12都安裝在掛桿13上，而掛桿13被固定在窗戶的上部墻壁上。本實施例中遮光部件12即為普通的窗簾，在執行電機11的控制下開合。基于模糊PID的智能窗簾控制器20，和執行電機11連接用于控制遮光部件12的開合狀態，具有電機控制部21、通信部22、光照檢測部23以及位置檢測部24。其中，電機控制部21，和執行電機11連接，包括單片機主控單元211、電源單元212以及電機驅動單元213。單片機主控單元211，采用單片機作為平臺，將預先設計好的模糊PID控制模型寫入到單片機中，這樣就得到了可以進行模糊PID控制的單片機主控單元211。本實施例使用的單片機型號為宏晶公司的STC89C52RC單片機。下文在使用過程中將詳細介紹控制模型的構建。電源單元212和單片機主控單元211連接，為其供電，其本身同室內電網連接。電機驅動單元213，和電源單元212連接，并在單片機主控單元211的控制下直接驅動執行電機11的運轉。通信部22，與外界的智能終端進行通信，通信的方式為藍牙或Wi-Fi，本實施例中選用藍牙和智能手機進行通信，直接由智能手機上的APP發出指令經通信部22接收后發給單片機主控單元211進行控制。光照檢測部23，設置在遮光部件12的室內側，用于檢測室內的光照強度信號L，單位為lx。本實施例中選用光照傳感器BH1750FVI芯片，安裝在室內，且和單片機主控單元211連接。位置檢測部24，用于檢測遮光部件的位置信號，包括避障單元241、遮光部件開度檢測單元242。避障單元241，用于避開遮光部件12開合過程中的障礙，使用紅外傳感器，本實施例中使用紅外發射接收管實現壁障。遮光部件開度檢測單元242，用于檢測遮光部件12的開度信號，由兩個霍爾傳感器組成，以相隔1/4圓周放置在執行電機11的旋轉軸側，可得到執行電機11轉向以及旋轉圈數，由單片機主控單元211處理霍爾傳感器的信號便可得 到窗簾的行程，即開度信號W，也就是感應遮光部件12的位置信號W，本實施例中選用的是3144E開關型霍爾傳感器。1.光照模糊控制算法實現。依據模糊控制的原理，選定設定光強SP，設定值與實際值偏差ER(ER＝SP-L)，作為模糊控制器的輸入量，窗簾開度U作為輸出量。定義論域為SP[0,1500]，ER[-600,600]，U[0,1]。SP，ER為光照強度，單位是lx。U表示窗簾開度百分比，0表示全關，1表示全開。設定SP，ER，U的模糊子集分別為：SP{TS,VS,S,M,B,VB,TB本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于模糊PID的智能窗簾控制器，和所述智能窗簾的執行電機連接用于控制所述智能窗簾的遮光部件的開合狀態，其特征在于包括：電機控制部，和所述執行電機連接，用于發出電流信號來驅動所述執行電機的運轉；通信部，與外界的智能終端進行通信；光照檢測部，設置在所述窗簾的室內側，用于檢測室內的光照強度信號；以及位置檢測部，用于檢測所述遮光部件的位置信號，其中，電機控制部包括單片機主控單元、電源單元、電機驅動單元。

【技術特征摘要】
1.一種基于模糊PID的智能窗簾控制器，和所述智能窗簾的執行電機連接用于控制所述智能窗簾的遮光部件的開合狀態，其特征在于包括：電機控制部，和所述執行電機連接，用于發出電流信號來驅動所述執行電機的運轉；通信部，與外界的智能終端進行通信；光照檢測部，設置在所述窗簾的室內側，用于檢測室內的光照強度信號；以及位置檢測部，用于檢測所述遮光部件的位置信號，其中，電機控制部包括單片機主控單元、電源單元、電機驅動單元。2.根據權利要求1所述的基于模糊PID的智能窗簾控制器，其特征在于：其中，所述位置檢測部還包括避障單元、遮光部件開度檢測單元，所述避障單元，用于避開所述遮光部件開合過程中的障礙，所述遮光部件開度檢測單元，用于檢測所述遮光部件的開度信號。3.根據權利要求2所述的基于模糊PID的智能窗簾控制器，其特征在于：其中，所述避障單元為紅外傳感器，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭健博，焦新兵，
申請(專利權)人：上海理工大學，
類型：發明
國別省市：上海;31