【正文】 技有限公司、天津瑞朗智能家居電子科技有限公司、深圳市正星特科技有限公司等。自動(dòng)窗簾產(chǎn)品已開始走進(jìn)中國的家庭。具報(bào)道，我國 2020 年售 出商品房 億m178。,如果每 20 m178。需要一套窗簾架產(chǎn)品，僅此一項(xiàng)就可以年新增窗簾架產(chǎn)品近千萬套加上。年新增窗簾架產(chǎn)品市場需求將不低于 2020 萬套。如果單片機(jī)控制的遙控自動(dòng)窗簾，銷售占市場的 5%左右，就可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值上億元 。 隨著自動(dòng)窗簾熱潮在世界范圍內(nèi)的日漸興起，隨著中國電子技術(shù)的飛速發(fā)展、人們生活水平的不斷提高以及智能電子技術(shù)在生活中的廣泛應(yīng)用，自動(dòng)窗簾已經(jīng)成為未來家居裝飾潮流發(fā)展的最新方向，在不久的將來，沒有自動(dòng)窗簾系統(tǒng)的住宅肯定不合潮流。從目前的發(fā)展趨勢來看，在未來的 20 年時(shí)間里，自動(dòng)窗簾行業(yè)將成為中 國的主流行業(yè)之一，其市場的發(fā)展前景是非常廣闊的。 智能家居系統(tǒng)是一個(gè)大的社會(huì)系統(tǒng)工程，我們應(yīng)當(dāng)加快我國智能家居標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。自動(dòng)窗簾系統(tǒng)作為智能家居中一個(gè)很重要的部分，需要在我國智能家居這一領(lǐng)域，建立起一個(gè)具有中國特色的新興、健康的產(chǎn)業(yè)鏈。讓自動(dòng)窗簾系統(tǒng)在我國并不是遠(yuǎn)在天邊，而是近在眼前。 現(xiàn)有的電動(dòng)窗簾機(jī)的控制方式有固定式開關(guān)控制、遙控、光控、聲控等，其中以前兩種形式居多。就實(shí)用程度和經(jīng)濟(jì)角度來說，用固定式開關(guān)控制方式較好，這是因?yàn)榇昂煹拈_閉不像電視機(jī)等家電產(chǎn)品開閉得那樣頻繁，每天開閉的 次數(shù)不多，因此安裝在固定的地方使用也相當(dāng)方便，如把開關(guān)裝在床頭柜等電器綜合控制系統(tǒng)中，睡在床上就能控制窗簾的開閉。利用觸摸開關(guān)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)斷電，既安全又節(jié)能 ，但最重要的一點(diǎn)就是沒有實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化，沒的擺脫對(duì)人的依賴作用 。而采用遙控控制時(shí)，需要候機(jī)電源，不可能完全斷電而且增加遙控功能，也增加了成本，售價(jià)也相應(yīng)提高 。 窗簾機(jī)的控制方式大體上有三種：聲控、光控、時(shí)控，聲控和遙控屬于半自動(dòng)類；而光控雖屬全自動(dòng)式，但因光敏器件的靈敏度，冬夏等不同季節(jié)的光照度的不同，以及人們對(duì)起閉窗簾在時(shí)間上的要求不同，而難以實(shí)施和 普及。因此，時(shí)控式的全自動(dòng)窗簾機(jī)便成了專業(yè)以及業(yè)余電子設(shè)計(jì)人員的熱門課題。根據(jù)以上自動(dòng)窗簾有些不能實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化；有些雖然實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能不夠穩(wěn)定；有些雖然實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化，且性能還可以，但價(jià)格昂貴不適合普通消費(fèi)者使用。所以我想利用價(jià)格相對(duì)便宜的紅外線遙控發(fā)射芯片、單 3 片機(jī)作為主要控制器件，來完成該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)主要有如下幾方面的特點(diǎn)： （ 1）發(fā)射紅外線的發(fā)射裝置采用一般彩色電視機(jī)的遙控器，這樣既方便又實(shí)惠，可謂一物兩用。 （ 2）時(shí)間控制開關(guān)窗簾。通過對(duì) DS1302 芯片的設(shè)定，讓用 戶可以隨自己的生活習(xí)慣方便的自動(dòng)開關(guān)窗簾，無需手動(dòng)。 （ 3）采用紅外遙控方式，不會(huì)干擾其它電器的正常工作，也不會(huì)影響鄰近的無線設(shè)備。超距離遙控，可達(dá) 8～ 9m。 （ 4）另一種控制方式為手動(dòng)控制方式，防止停電后采用手動(dòng)控制。 （ 5）美觀。以往的遙控電動(dòng)窗簾都是向一邊拉或向上拉，而本設(shè)計(jì)為向兩邊打開，隨個(gè)人的愛好可以控制其大小。 （ 6）體積小、結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、抗干擾性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、工作可靠 。 4 第 2章 .單片機(jī)簡介 單 片 微型 計(jì)算 機(jī) 簡稱 單片 機(jī)， 又稱 為 嵌入 式微 控制 器 (Embedded microcontroller)。 常用英文字母的縮寫 MCU 表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用 處理器 發(fā)展而來。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU 集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的 發(fā)展便分道揚(yáng)鑣 以大規(guī)模集成電路為主組成的微型計(jì)算機(jī)，它的誕生是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上一個(gè)新的里程碑。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于 嵌入式系統(tǒng) ，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的 計(jì)算機(jī) ?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有 單片機(jī)。手機(jī)、電話、 計(jì)算器 、家用電器、電子玩具、掌上電腦 以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12部單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車上一般配備 40 多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過 PC 機(jī)和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。 單片機(jī)又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片 ,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了 I/O 設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的 存儲(chǔ)器 件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多，不過價(jià)錢也是低的，一般不超過 10 元即可 ......用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、VCD 等等的家電里面都可以看到它的身影！ ......它主要是作為控制部分的核心部件。 單片機(jī)從誕生至今已經(jīng)經(jīng)歷了 4個(gè)發(fā)展階段，分別是： 第一階段（ 1974－ 1976 年）：單片機(jī)初級(jí)階段。因工藝限制，此階段的單片機(jī)采用 雙片的形式而且功能比較簡單。例如仙童公司生產(chǎn)的 F8 單片機(jī)，只包括了 8 位 CPU,64 個(gè)字節(jié)的 RAM，和兩個(gè)并行口，需要加一塊具有 1KB ROM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和兩個(gè)并行口的 3851 芯片才能組成一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)。 第二階段（ 1976－ 1978 年）：低性能單片機(jī)階段。此階段的單片機(jī)已成為一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)，但內(nèi)部資源不夠豐富，以 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS48系列為代表，片內(nèi)集成了 8 位 CPU、 8位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、 RAM 和 ROM 等，但無串行口，中斷系統(tǒng)也比較簡單，片內(nèi) RAM 和 ROM 容量較小且尋址范圍不大于 4KB。 第三階段（ 1978－ 1982）：高性能單片機(jī)階段。此階段的單片機(jī)內(nèi)部資源豐富，以 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS51 系列為代表，片內(nèi)集成了 8位 CPU、 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串行 I/O 口、多級(jí)中斷系統(tǒng)、 RAM 和 ROM 等，片內(nèi) RAM 和 ROM 容量加大，尋址范圍可達(dá) 64KB。有的型號(hào)內(nèi)部還帶有 A/D 轉(zhuǎn)換器。 第四階段（ 1982－）： 8 位單片機(jī)得鞏固發(fā)展及 16 位、 32 位單片機(jī)推出階 5 段。 16位單片機(jī)以 Intel 公司生產(chǎn)得 MCS96 系列為代表，在片內(nèi)帶有多通道 A/D轉(zhuǎn)換器和高速輸入 /輸出（ HSI/HSO）部件，中斷處理和實(shí) 時(shí)處理能力很強(qiáng)。 目前單片機(jī)的品種眾多，其中性能優(yōu)良的 8 位單片機(jī)在今后若干年內(nèi)仍然將是工業(yè)檢測、控制應(yīng)用領(lǐng)域中的主角。 （ 1）小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。能利用它方便地組裝成各種智能式測控設(shè)備及各種智能儀器儀表，很容易滿足儀器設(shè)備既智能又微型化的要求。 （ 2）可靠性高、適用的溫度范圍寬。單片機(jī)芯片一般是按工業(yè)測控要求設(shè)計(jì)的，能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。這一點(diǎn)是其他機(jī)種無法比擬的。 （ 3） 易擴(kuò)展、控制能力強(qiáng)。通過單片機(jī)本身或擴(kuò)展可以方便地構(gòu)成各種規(guī)模地應(yīng)用系統(tǒng)及多機(jī)和分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 （ 4） 指令系統(tǒng)相對(duì)簡單，較易掌握，且指令中又較豐富地邏輯控制功能指令，能較方便地直接操作外部輸入輸出設(shè)備。 由于單片機(jī)具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性好和價(jià)格便宜等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，已成為傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造和新產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想機(jī)種，具有廣泛的發(fā)展前景。單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得許多領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度大大提高，可以說，當(dāng)今世界正面臨著一場以單片機(jī)（微電腦）技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命 。 可以說，二十世紀(jì)跨越了三個(gè) “ 電 ” 的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過，這種電腦，通常是指個(gè)人計(jì)算機(jī)， 簡稱 PC 機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的 “ 肚子 ” 里?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表 、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)， 就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞 —— “ 智能型 ” ，如智能型洗衣機(jī)等。現(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。 導(dǎo)彈 的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng) 絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡 ，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)， 錄像機(jī) 、 攝 像機(jī) 、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域， 6 第 3 章 .系統(tǒng)設(shè)計(jì) 這次設(shè)計(jì)題目為單片機(jī)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了紅外控制。隨著窗簾紅外控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的窗簾控制 器應(yīng)運(yùn)而生。 實(shí)現(xiàn)這種控制目的的方案有 3個(gè)。 方案（一）自動(dòng)控制系統(tǒng)。（采用 A/D 轉(zhuǎn)換器） 方案（二）模擬集成控制器自動(dòng)控制系統(tǒng)。（采用 V/F 轉(zhuǎn)換電路） 這二個(gè)方案都是采用單片機(jī)控制，液晶顯示模塊 LCD顯示。 方案（一）的系統(tǒng)框圖如圖 31： 圖 31 方案一的原理框圖 STC89C52 是一款 采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容的單片機(jī)，其主要性能特點(diǎn)有： （ 1）高性能、低功耗的 8Byte 微控制器， RISC 精簡指令集機(jī)構(gòu)，指令功能強(qiáng)大，且多數(shù)為單周期指令，具有低功耗的閑置和掉電控制模式、 5 個(gè)中斷源、兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器等功能。 （ 2）片內(nèi)集成 4KB 可編程閃爍存儲(chǔ)器，可進(jìn)行 1000 次以上寫 /擦循環(huán)操作，數(shù)據(jù)保留時(shí)間可達(dá) 10年 ， 支持三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定。 （ 3）豐富強(qiáng)大的外部接口性能： 32 可編程 I/O 線，可編程串行通道，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 采用 LG28 顯示模塊 41BH 數(shù)碼管，動(dòng)態(tài)掃描， 8550 三極管位選驅(qū)動(dòng) ， AT89C51 微處理器 P0 口直接段選實(shí)現(xiàn)小時(shí)、分鐘顯示，具有顯示亮度強(qiáng)、穩(wěn)定性能好、顯示誤差少等 優(yōu)點(diǎn)。 方案（二）的框圖如圖 32： 紅外發(fā)送模塊 電源模塊 鍵盤模塊 液晶模塊 紅外接收模塊 STC89C52 7 圖 32 方案二的原理框圖 該窗簾控制器采用 STC89C52單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制一個(gè) 220v的可逆、變速電動(dòng)機(jī)控制窗簾的拉開和關(guān)閉。窗簾控制器可以使用紅外遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程手動(dòng)開、手動(dòng)關(guān)和手動(dòng)?？刂疲贿€可以根據(jù)室外環(huán)境亮度實(shí)現(xiàn)環(huán)境亮度光控。以及光控狀態(tài)下環(huán)境亮度的控制參數(shù)的調(diào)整等等都可以通過遙控器進(jìn)行設(shè)置。 該紅外遙控窗簾可謂是一款多功能的窗簾控制器窗簾控制器原理圖 。 經(jīng)過論證選擇方案二。 理介紹 為使基于單片機(jī)控制的紅外線遙控系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中方便快捷，并且具有較高的性能 /價(jià)格比，所以對(duì)該系統(tǒng)的原器件作了精心挑選。按在實(shí)際工作中的作用，可分為以下幾個(gè)部分： STC89C52RC 單片機(jī)是整個(gè)電路的核心，它控制其它模塊來完成各種復(fù)雜的操作；紅外線一體化接受頭負(fù)責(zé)接受命令；芯片DS1302 負(fù)責(zé)時(shí)鐘的運(yùn)行及設(shè)置參數(shù)。 AT24C02 用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 中央控制器 —— STC89C52RC STC89C52RC 是由 宏晶 公司推出的一種小型單片機(jī) ， 其主要特點(diǎn)為采用 Flash存貯器技術(shù)，降低了制造成本， 其軟件、硬件與 MCS51 完全兼容， 且 采用高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造 ， 將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中 ， 可以很快被中國廣大用戶接受 。 其程序的電可擦寫特性，使得開發(fā)與試驗(yàn)比較容易 ， 為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 STC89C52RC 的特點(diǎn) STC89C52RC 有很寬的工作電源電壓，可為 ～ 6V,當(dāng)工作在 3V 時(shí)，電流相當(dāng)于 6V 工作時(shí)的 1/4。 STC89C52RC 工作于 12Hz 時(shí)，動(dòng)態(tài)電流為 ，空閑態(tài)為 1mA,掉電 狀態(tài) 僅為 20nA。這樣小的功耗 很適合于電池供電的小型控制系統(tǒng)。 STC8