一种基于模糊PID的智能窗帘控制器，和智能窗帘的执行电机连接用于控制智能窗帘的遮光部件的开合状态，其特征在于包括：电机控制部，和执行电机连接，用于发出电流信号来驱动执行电机的运转；通信部，与外界的智能终端进行通信；光照检测部，设置在窗帘的室内侧，用于检测室内的光照强度信号；以及位置检测部，用于检测遮光部件的位置信号，其中，电机控制部包括单片机主控单元、电源单元、电机驱动单元。由于其中的电机控制部具有的单片机主控单元可以根据环境光的情况，进行模糊PID控制，所以使得本发明专利技术的智能窗帘控制器可以准确控制智能窗帘的开闭，满足人们的合理利用自然光和保护隐私需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于模糊PID的窗帘智能控制器和窗帘，属于智能控制领域。
技术介绍
智能家居领域发展迅猛，窗帘智能控制器就是其中一种。窗帘是日常生活的必备品。它一般有两个主要功能：一、帮助我们合理利用自然光，当室内光线较暗时，我们可打开窗帘让光线照进来；而当室内光线较亮时，又可以打开窗帘；二、保护我们的隐私，夜幕降临时，我们习惯拉上窗帘。然而自然光的变化不可捉摸，不同季节，不同天气甚至一天中的不同时刻，光线的变化都很大。因此，想要根据室内外光差自动控制窗帘的开闭，并不容易。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供了一种基于模糊PID的窗帘智能控制器和窗帘，其利用模糊PID控制来解决上述不同情况下光照和控制信号问题来准确控制智能窗帘的开闭，满足人们的合理利用自然光和保护隐私需求。一种基于模糊PID的智能窗帘控制器，和智能窗帘的执行电机连接用于控制智能窗帘的遮光部件的开合状态，其特征在于包括：电机控制部，和执行电机连接，用于发出电流信号来驱动执行电机的运转；通信部，与外界的智能终端进行通信；光照检测部，设置在窗帘的室内侧，用于检测室内的光照强度信号；以及位置检测部，用于检测遮光部件的位置信号，其中，电机控制部包括单片 机主控单元、电源单元、电机驱动单元。本专利技术提供的基于模糊PID的智能窗帘控制器，还可以具有这样的特征：其中，位置检测部还包括避障单元、遮光部件开度检测单元，避障单元，用于避开遮光部件开合过程中的障碍，遮光部件开度检测单元，用于检测遮光部件的开度信号。本专利技术提供的基于模糊PID的智能窗帘控制器，还可以具有这样的特征：其中，避障单元为红外传感器，遮光部件开度检测单元包括两个霍尔传感器，以相隔四分之一圆周放置，用于检测执行电机的转向以及旋转圈数并传送给单片机主控单元。本专利技术提供的基于模糊PID的智能窗帘控制器，还可以具有这样的特征：其中，光照检测部为光照传感器BH1750FVI芯片。本专利技术提供的基于模糊PID的智能窗帘控制器，还可以具有这样的特征：其中，霍尔传感器为3144E开关型霍尔传感器，红外传感器为红外发射接收管。本专利技术提供的基于模糊PID的智能窗帘控制器，还可以具有这样的特征：其中，通信部与智能终端通信的方式为蓝牙或Wi-Fi。本专利技术还提供一种智能窗帘，包括：智能窗帘本体，包括执行电机和遮光部件；以及控制器，和执行电机连接用于控制遮光部件的开合状态，其中，控制器为上述的基于模糊PID的智能窗帘控制器。专利技术作用与效果本专利技术所提供的基于模糊PID的智能窗帘控制器，具有电机控制部、通信部、光照检测部以及位置检测部，由于其中的电机控制部具有的单片机主控单元可以根据环境光的情况，进行模糊PID控制，所以使得本专利技术的智能窗帘控制器可以准确控制智能窗帘的开闭，满足人们的合理利用自然光和保护隐私需 求。附图说明图1为本专利技术的智能窗帘的结构示意图；图2为本专利技术的基于模糊PID的智能窗帘控制器的结构框图；图3为光强模糊查询表。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术的智能窗帘和基于模糊PID的智能窗帘控制器的结构和使用方法工作原理作具体阐述。实施例1图1为本实施例的智能窗帘的结构示意图。如图1所示，智能窗帘100包括智能窗帘本体10和基于模糊PID的智能窗帘控制器20。其中，智能窗帘本体10包括执行电机11和遮光部件12以及挂杆13，其中执行电机11和遮光部件12都安装在挂杆13上，而挂杆13被固定在窗户的上部墙壁上。本实施例中遮光部件12即为普通的窗帘，在执行电机11的控制下开合。基于模糊PID的智能窗帘控制器20，和执行电机11连接用于控制遮光部件12的开合状态，具有电机控制部21、通信部22、光照检测部23以及位置检测部24。其中，电机控制部21，和执行电机11连接，包括单片机主控单元211、电源单元212以及电机驱动单元213。单片机主控单元211，采用单片机作为平台，将预先设计好的模糊PID控制模型写入到单片机中，这样就得到了可以进行模糊PID控制的单片机主控单元211。本实施例使用的单片机型号为宏晶公司的STC89C52RC单片机。下文在使用过程中将详细介绍控制模型的构建。电源单元212和单片机主控单元211连接，为其供电，其本身同室内电网连接。电机驱动单元213，和电源单元212连接，并在单片机主控单元211的控制下直接驱动执行电机11的运转。通信部22，与外界的智能终端进行通信，通信的方式为蓝牙或Wi-Fi，本实施例中选用蓝牙和智能手机进行通信，直接由智能手机上的APP发出指令经通信部22接收后发给单片机主控单元211进行控制。光照检测部23，设置在遮光部件12的室内侧，用于检测室内的光照强度信号L，单位为lx。本实施例中选用光照传感器BH1750FVI芯片，安装在室内，且和单片机主控单元211连接。位置检测部24，用于检测遮光部件的位置信号，包括避障单元241、遮光部件开度检测单元242。避障单元241，用于避开遮光部件12开合过程中的障碍，使用红外传感器，本实施例中使用红外发射接收管实现壁障。遮光部件开度检测单元242，用于检测遮光部件12的开度信号，由两个霍尔传感器组成，以相隔1/4圆周放置在执行电机11的旋转轴侧，可得到执行电机11转向以及旋转圈数，由单片机主控单元211处理霍尔传感器的信号便可得 到窗帘的行程，即开度信号W，也就是感应遮光部件12的位置信号W，本实施例中选用的是3144E开关型霍尔传感器。1.光照模糊控制算法实现。依据模糊控制的原理，选定设定光强SP，设定值与实际值偏差ER(ER＝SP-L)，作为模糊控制器的输入量，窗帘开度U作为输出量。定义论域为SP[0,1500]，ER[-600,600]，U[0,1]。SP，ER为光照强度，单位是lx。U表示窗帘开度百分比，0表示全关，1表示全开。设定SP，ER，U的模糊子集分别为：SP{TS,VS,S,M,B,VB,TB本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于模糊PID的智能窗帘控制器，和所述智能窗帘的执行电机连接用于控制所述智能窗帘的遮光部件的开合状态，其特征在于包括：电机控制部，和所述执行电机连接，用于发出电流信号来驱动所述执行电机的运转；通信部，与外界的智能终端进行通信；光照检测部，设置在所述窗帘的室内侧，用于检测室内的光照强度信号；以及位置检测部，用于检测所述遮光部件的位置信号，其中，电机控制部包括单片机主控单元、电源单元、电机驱动单元。
【技术特征摘要】
1.一种基于模糊PID的智能窗帘控制器，和所述智能窗帘的执行电机连接用于控制所述智能窗帘的遮光部件的开合状态，其特征在于包括：电机控制部，和所述执行电机连接，用于发出电流信号来驱动所述执行电机的运转；通信部，与外界的智能终端进行通信；光照检测部，设置在所述窗帘的室内侧，用于检测室内的光照强度信号；以及位置检测部，用于检测所述遮光部件的位置信号，其中，电机控制部包括单片机主控单元、电源单元、电机驱动单元。2.根据权利要求1所述的基于模糊PID的智能窗帘控制器，其特征在于：其中，所述位置检测部还包括避障单元、遮光部件开度检测单元，所述避障单元，用于避开所述遮光部件开合过程中的障碍，所述遮光部件开度检测单元，用于检测所述遮光部件的开度信号。3.根据权利要求2所述的基于模糊PID的智能窗帘控制器，其特征在于：其中，所述避障单元为红外传感器，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑健博，焦新兵，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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