一、电动窗帘工作原理
(1)硬件整体架构
家用/工程电动窗帘控制器分为电源、H桥电机驱动、位置检测、本地按键、遥控接收、状态指示、主控MCU七大模块:
1. 直流管状电机:12V/24V有刷减速电机,正转开帘、反转关帘;
2. 驱动电路:H桥(TB6612/L298)实现正反转、PWM软启停调速;
3. 位置采集两种方案:
- 方案1:电机内置霍尔编码器,脉冲计数计算行程;
- 方案2:轨道两端机械限位开关(硬件防过卷保护);
4. 人机:本地开/关/停3按键、433无线遥控接收;
5. 存储EEP记忆全开、全关限位行程;
6. 保护堵转电流检测、过热停机、超时自动断电。

如需交流管状电机,可将H桥替换为可控硅光耦驱动电路;如需智能家居蓝牙/WiFi,外接串口蓝牙模块,MCU UART对接实现手机APP控制。
(2)核心控制逻辑
1. 限位自学习:长按设置键自动跑完全程,记录总脉冲数,存入EEP;
2. 精准定位:支持25%/50%/75%中间停留档位;
3. 软启动软停:PWM渐变占空比,避免窗帘冲击轨道;
4. 多重保护:
- 限位开关触发立刻停机;
- 电机堵转电流升高,ADC采样识别停机;
- 运行超时自动切断输出防烧毁电机;
5. 遥控+本地双控制,无操作休眠降低待机功耗。
二、EN8F1812资源应用
额外优势:内置运放省去外部LM358;4K Flash足够限位算法、遥控解码、软启停全套代码;TSSOP20小封装适配电机内置控制板。
三、完整硬件方案(24V直流管状电机,TSSOP20)
(1)电动窗帘电源电路
1. 输入DC24V适配器/内置锂电池;
2. 降压LDO ME6205-3.3输出给MCU、遥控、按键;
3. 24V直供TB6612电机驱动芯片;
4. 输入TVS防浪涌、肖特基防反接,功率回路加宽铜皮散热。
(2)H桥电机驱动电路(TB6612)
TB6612供电24V,两路控制脚IN1/IN2、PWM调速脚接入MCU:
- PC0=IN1(正转方向)
- PC1=IN2(反转方向)
- PC2=PWM调速输出(Timer2)
TB6612输出接管状电机两端;电机负极串联0.1Ω大功率采样电阻,两端差分送入EN8F1812内置运放放大,PA0 ADC采集堵转电流。
(3)位置检测电路
1、霍尔编码器(电机内置)
霍尔开漏输出 → 10K上拉5V → PB0(Timer1捕获输入),每转输出固定脉冲,MCU计数换算窗帘位移。
2、机械限位开关
上限限位PB1、下限限位PB2,IO内部上拉,触发电平中断立刻停机。
(4)人机与遥控电路
1. 本地按键:PB3开、PB4关、PB5停止/设置,下降沿中断,20ms消抖;
2. 433遥控接收:超外差模块DATA脚接PA1(UART RX);
3. 状态LED:PC3运行绿灯、PC4故障红灯,IO直接驱动。
四、电动窗帘程序逻辑
(1)系统基础配置
1. 系统时钟8MHz 4T模式,Timer0=1ms系统心跳;
2. Timer1开启输入捕获统计霍尔脉冲;
3. Timer2输出8bit渐变PWM,0~100%调速;
4. 内置运放20倍放大堵转采样信号,ADC每50ms采集一次电流;
5. UART配置接收433遥控编码;
6. EEPROM分区存储:总行程脉冲、全开/全关阈值、中间档位、出厂校准值。
(2)限位自学习流程
1. 长按SET键3s进入学习模式;
2. 自动先开至上限(检测PB1限位停止,记录脉冲值);
3. 自动关至下限(检测PB2限位停止,记录总行程);
4. 总脉冲、上下限自动写入EEP,正常开机直接读取。
(3)电机软启停PWM算法
启动阶段:占空比0→100%,每20ms+5;
停止阶段:占空比100→0,每20ms-5;
避免硬启停拉扯窗帘布料,降低轨道噪音。
(4)位置闭环控制
运行实时累加/递减霍尔脉冲,对比预设档位(25%/50%/75%);
到达目标脉冲值自动PWM缓停;
脉冲溢出+电流同时升高判定堵转,立刻切断H桥输出,红灯闪烁告警。
(5)多重保护逻辑
1. 限位保护:PB1/PB2触发,立即关闭电机输出;
2. 堵转保护ADC电流超过阈值,停机告警;
3. 超时保护单次运行最大30s,到点强制停机防卡滞;
4. 低压LVR3.3V不足复位,防止误动作。
(6)按键+遥控逻辑
- 本地短按:开/关/停;长按SET进入限位学习;
- 遥控编码解析:对应全开、全关、暂停、25%/50%/75%档位;
- 30s无操作进入PWOFF休眠,按键/遥控唤醒。
(7)低功耗优化
待机关闭PWM、ADC、运放,仅UART和IO中断供电,休眠电流<1μA,适合长期通电待机。
五、电动窗帘PCB布局要点
1. 功率与数字分区TB6612电机功率走线加宽,远离霍尔、ADC模拟采样线,抑制开关干扰;
2. 电流采样差分走线等长,降低共模噪声,提升堵转检测精度;
3. 限位、霍尔输入走线短,增加1k限流电阻防静电;
4. LDO输入输出电容紧贴VDD/GND,稳压更稳定;
5. 预留ICSP烧焊盘(PA0/PA1)支持Type-C批量烧录。
六、电动窗帘功能规格
1. 供电:DC 24V(适配直流管状电机)
2. 驱动:TB6612 H桥,PWM无级软启停调速
3. 位置检测:霍尔编码器+双机械限位双重保护
4. 控制方式:本地3按键+433无线遥控
5. 档位:全开/全关/25%/50%/75%定点停留
6. 存储:EEP永久保存限位行程,断电不丢失
7. 保护:限位停机、堵转检测、运行超时、低压复位
8. 功耗:工作<10mA,休眠<1μA
9. 主控:EN8F1812 TSSOP20小封装
10. 拓展:可增加NTC过热检测、定时自动开合
七、电动窗帘方案核心优势
1. 高集成省BOM:内置双路运算放大器,省去外部LM358做堵转电流放大;
2. Timer1硬件捕获,无需软件轮询霍尔脉冲,定位精度更高;
3. 原生多路硬件PWM,渐变软启停代码简洁;
4. 自带256Byte EEPROM,不用外挂存储芯片;
5. 多级超低休眠,长期通电待机几乎无损耗;
6. 国产英锐恩供货稳定,成本低于进口PIC/STM;
7. 4K程序空间充足,可拓展定时、光敏自动开窗功能;
8. 支持带电在线烧录,批量生产调试效率高。