具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于信号采集及控制技术领域，具体涉及一种具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统及方法。
【背景技术】
[0002]窗帘是日常生活中所必需的一部分。随着社会信息化的不断加快，人们的生活观念和工作习惯也有了很大的改变，所以对传统的住宅有了新的需求。在欧美等发达国家，手势遥控窗帘已被广泛应用，以美国洛杉矶为例，85%的高档小区都装有手势识别系统。而行业龙头企业PointGrab公司发布的最新一代手势识别技术可以帮助消费者更容易的通过手势来控制操作家中的电子设备以及家用电器。基本上来说此技术是在用户面前产生一个“全透明的空间”，能让使用者在不接触电器的情景下从远处直接进行操控。
[0003]这种系统称为PointSwitch家庭环境解决系统。各种智能家居的操作只需使用者在远处划划手势便可。想象一下，在这种环境中我们没必要再拿起遥控器，控制窗帘的打开与关闭、调节灯光的明暗成度、以及空调的温度用手挥一挥就能轻松实现。在完全黑暗的环境下PointSwitc系统可以完全正常运行，和白天使用准确度无异，且拥有极大的识别角度，且可以穿过墙壁。普通消费者的家中也完全适合PointSwitch系统的使用，改造及其方便，成本也在消费者可以接受的范围内。
[0004]PointGrab公司已经与许多笔记本厂商及家电厂商进行合作，在产品中集成了手势控制功能。当然很多其他科技巨头也加入此领域。微软、谷歌等世界科技巨头在手势识别家居领域的各自先进技术，预言智能家居将是21世纪全球科技的主战场。
[0005]在10年前，智能系统就已经进入我国，但由于使用价格高，人们的思维和观念比较落后，一直没有得到大的推广。这两年，随着电子技术的不断提高及价格的不断下降，以手势自动遥控为主的智能窗帘控制器又开始在我国市场迅猛发展。据了解，全国共有170多种智能窗帘控制器获得了国家专利。手势遥控自动窗市系统在国内是一个新兴的行业，然而，它正以锐不可挡之势飞速崛起。手势遥控自动窗帘系统走进中国以来，手势遥控自动窗帘系统生产商由最初的几家企业增加到如今的百余家的规模，其行业发展的速度在所有行业中也是首屈一指的。目前，我国手势遥控自动窗帘的生产厂商、销售商、装饰公司已形成完整的产业链，很多国内著名企业纷纷踏入遥控自动窗帘系统行业。
[0006 ] TCL集团已经研发出一种基于闪联标准的手势遥控人机交互系统。该系统基于手势识别与行为理解等先进技术，使用户用简单的手势就能代替鼠标完成一系列复杂的操作，通过手势控制电视的换台、开关、声音控制和图像控制等。随着智能家居在世界范围内的蓬勃发展，中国电子技术的创新进步、人们生活水平的提高以及智能电子技术在生活中的普及，手势自动遥控窗帘已经成为未来家居行业发展的最新方向，在不久的将来，没有手势自动遥控窗帘的住宅肯定不合这个时代潮流。在之后的10年里，手势自动遥控窗帘行业会成为中国的主流行业之一，其市场的发展前景是非常广阔的。
[0007]现有技术中多使用视觉手势识别控制窗帘的开和关，整个系统包括图像采集、预处理、特征提取和选择、分类器的设计以及手势识别等等，需要对图像进行采集、处理等，过程较复杂，手势动作不宜过快，图像效果对结果影响很大。此外，补光装置也在很多实际系统中有一定的应用，但是未见将补光装置应用到窗帘的智能控制。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统，其结构简单紧凑，体积小，携带方便，性价比高，操作灵活，能够在0°?90°内任意遥控百叶窗叶片的开度，还能够实现节能灯补光，实用性强，便于推广使用。
[0009]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统，其特征在于:包括百叶窗窗帘主体、窗帘动力机构和手势遥控窗帘电路，所述窗帘动力机构包括用于带动百叶窗窗帘主体的叶片打开或关闭的第一电机和用于带动百叶窗窗帘主体上升或落下的第二电机，所述第一电机的输出轴上固定连接有第一滚筒，所述第一滚筒上缠绕有与百叶窗窗帘主体左右两侧的叶片穿联的拉绳，所述第二电机的输出轴上固定连接有第二滚筒，所述第二滚筒上缠绕有与百叶窗窗帘主体中间的叶片穿联的拉绳;所述手势遥控窗帘电路包括LED补光节能灯组、微控制器模块和电源模块，所述微控制器模块的输入端接有手势信号采集模块和光照采集模块，所述微控制器模块的输出端接有电机驱动电路、显示模块、报警模块和补光灯驱动电路，所述第一电机和第二电机均与电机驱动电路的输出端连接，所述LED补光节能灯组与补光灯驱动电路的输出端连接，所述第一电机、第二电机、微控制器模块、电源模块、电机驱动电路、显示模块、报警模块、补光灯驱动电路和LED补光节能灯组均设置在百叶窗窗帘主体顶部，所述手势信号采集模块和光照采集模块分别装于百叶窗窗帘主体左侧和右侧，所述LED补光节能灯组包括三个补光节能灯。
[0010]上述的具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统，其特征在于:所述微控制器模块包括单片机STC89C52RC以及复位电路和晶振电路，所述复位电路包括极性电容C5、电阻R14和复位按键S1，所述极性电容C5的正极和复位按键S1的一端均与电源模块的+5V电压输出端相接，所述极性电容C5的负极、电阻R14的一端和复位按键S1的另一端均与单片机STC89C52RC的第9弓|脚相接，所述电阻R14的另一端接地;所述晶振电路包括晶振XTAL以及非极性电容C6和非极性电容C7，所述晶振XTAL的一端和非极性电容C6的一端均与单片机STC89C52RC的第18引脚相接，所述晶振XTAL的另一端和非极性电容C7的一端均与单片机STC89C52RC的第19引脚相接，所述非极性电容C6的另一端和非极性电容C7的另一端均接地。
[0011]上述的具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统，其特征在于:所述手势信号采集模块包括上手势信号采集模块U1和下手势信号采集模块U2，所述上手势信号采集模块U1包括型号为LM393的电压比较器U7、型号为4N25的光电耦合器U8、滑动变阻器VR1、发光二极管D0和发光二极管D1，所述电压比较器U7的第2引脚与滑动变阻器VR1的滑动端相接，所述滑动变阻器VR1的一个固定端与电源模块的+5V电压输出端相接，所述滑动变阻器VR1的另一个固定端接地，所述电压比较器U7的第3引脚和光电耦合器U8的第1引脚均通过电阻R3与电源模块的+5V电压输出端相接，且均通过非极性电容C1接地，所述光电耦合器U8的第4引脚通过电阻R4与电源模块的+5V电压输出端相接，所述光电耦合器U8的第2引脚和第3引脚均接地，所述电压比较器U7的第1引脚与单片机STC89C52RC的第36引脚相接，且通过电阻R1与电源模块的+5V电压输出端相接，所述发光二极管DO的阳极与电源模块的+5V电压输出端相接，所述发光二极管DO的阴极通过电阻R2与单片机STC89C52RC的第36引脚相接，所述发光二极管D1的阳极与电源模块的+5 V电压输出端相接，且通过非极性电容C2接地，所述发光二极管D1的阴极通过电阻R5接地;所述下手势信号采集模块U2包括型号为LM393的电压比较器U9、型号为4N25的光电耦合器U10、滑动变阻器VR2、发光二极管D2和发光二极管D3，所述电压比较器U9的第2引脚与滑动变阻器VR2的滑动端相接，所述滑动变阻器VR2的一个固定端与电源模块的+5V电压输出端相接，所述滑动变阻器VR2的另一个固定端接地，所述电压比较器U9的第3引脚和光电耦合器U10的第1引脚均通过电阻R8与电源模块的+5V电压输出端相接，且均通过非极性电容C4接地，所述光电耦合器U10的第4引脚通过电阻R7与电源模块的+5V电压输出端相接，所述光电耦合器U10的第2引脚和第3引脚均接地，所述电压比较器U9的第1引脚与单片机STC89C52RC的第37引脚相接，且通过电阻R9与电源模块的+5V电压输出端相接，所述发光二极管D3的阳极与电源模块的+5V电压输出端相接，所述发光二极管D3的阴极通过电阻R10与单片机STC89C52RC的第37引脚相接，所述发光二极管D2的阳极与电源模块的+5V电压输出端相接，且通过非极性电容C3接地，所述发光二极管D2的阴极通过电阻R6接地。
[0012]上述的具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统，其特征在于:所述光照采集模块包括光照传感器GY-30，所述光照传感器GY-30的第1引脚与电源模块的+5V电压输出端相接，所述光照传感器GY-30的第2引脚与单片机STC89C52RC的第3引脚相接，且通过电阻R11与电源模块的+5V电压输出端相接，所述光照传感器GY-30的第3引脚与单片机STC89C52RC的第4引脚相接，且通过电阻R12与电源模块的+5V电压输出端相接，所述光照传感器GY-30的第4引脚和第5引脚均接地。
[0013]上述的具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统，其特征在于:所述电机驱动电路包括电机驱动芯片L298N、开关二极管D4、开关二极管D5、开关二极管D6、开关二极管D7、开关二极管D8、开关二极管D9、开关二极管D10和开关二极管D11，所述电机驱动芯片L298N的第6引脚、第7引脚、第10引脚和第12引脚依次对应与单片机STC89C52RC的第1引脚、第2弓|脚、第39引脚和第38引脚相接，所述电机驱动芯片L298N的第9引脚与电源模块的+5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片L298N的第4引脚、开关二极管D4的阴极、开关二极管D5的阴极、开关二极管D8的阴极和开关二极管D9的阴极均与电源模块的+ 12V电压输出端相接，所述第一电机的一端、开关二极管D4的阳极和开关二极管D6的阴极均与电机驱动芯片L298N的第2引脚相接，所述第一电机的另一端、开关二极管D5的阳极和开关二极管D7的阴极均与电机驱动芯片L298N的第3引脚相接，所述第二电机的一端、开关二极管D8的阳极和开关二极管D10的阴极均与电机驱动芯片L298N的第13引脚相接，所述第二电机的另一端、开关二极管D9的阳极和开关二极管D11的阴极均与电机驱动芯片L298N的第14引脚相接，所述电机驱动芯片L298N的第1引脚、第8引脚和第15引脚以及开关二极管D6的阳极、开关二极管D7的阳极、开关二极管D10的阳极和开关二极管D11的阳极均接地。
[0014]上述的具有模糊补光功能的手势遥控窗帘系统，其特征在于:所述报警