自動窗簾控制器畢業(yè)設(shè)計論文-文庫吧
2025-06-08 15:25 本頁面
【正文】 布線技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合而發(fā)揮作用。在通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)的迅猛發(fā)展潮流下，家庭生活實現(xiàn)了現(xiàn)代化與智能化，居家環(huán)境也變得更加舒適與安全。智能化控制的工作原理自然離不開運算和控制單元，而該器采用的主控器件AT89C51，正是運算與控制單元的集合體。器的整體主要由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分由單片機(jī)擴(kuò)展的外圍電路以及各種實現(xiàn)單片機(jī)器控制功能的接口電路組成；軟件部分主要由單片機(jī)器實現(xiàn)其特定控制功能的各種程序組成。本設(shè)計中介紹了自動窗簾控制器的硬件構(gòu)成以及軟件設(shè)計過程，以盡最大可能滿足不同人對窗簾開閉的不同需求。同時，器在針對人們一般需求的設(shè)計開發(fā)外，還提出多種解決方案，在考慮到經(jīng)濟(jì)性和簡便性的前提下，可以供日后對控制器的功能進(jìn)行擴(kuò)展?；緝?nèi)容安排（1）緒論：介紹目前國內(nèi)外電動窗簾的發(fā)展現(xiàn)狀和研究的目的和意義。（2）總體設(shè)計方案：概括自動窗簾控制器的的總體設(shè)計方案選取以及硬件設(shè)計的總況。（3）硬件設(shè)計：采用89C51單片機(jī)作為控制核心，并且輔助以外圍電路，其中包括電源電路，定時電路，步進(jìn)電機(jī)控制電路，鍵盤/顯示電路等一系列相關(guān)電路。（4）軟件設(shè)計：介紹各個功能模塊的的設(shè)計流程以及設(shè)計思路。（5）總結(jié)：針對設(shè)計中的不足進(jìn)行再思考以及提出自動窗簾控制器功能的擴(kuò)展。設(shè)計思想及基本功能該器具有一般的窗簾控制器的最基本的功能，即通過電動按鈕來開閉窗簾，在此基本功能的前提下，本設(shè)計根據(jù)需求還設(shè)計了可以根據(jù)光照強(qiáng)度和設(shè)定時間自動開閉窗簾的功能，在選取設(shè)計方案和采用元器件方面，該器本著簡單實用經(jīng)濟(jì)的思想，盡量簡化電路設(shè)計，用最簡單的電路布線和選用最經(jīng)濟(jì)實用的器件來達(dá)到設(shè)計要求。自動窗簾控制器具有以下幾個基本功能：（1）手動控制：該功能是根據(jù)用戶的需求通過按鍵進(jìn)行窗簾的開關(guān)，此功能可以使窗簾的開閉處于任何一種狀態(tài)；（2）自動控制：用戶可以通過按鍵一次性開閉窗簾；（3）光照控制：器可以根據(jù)用戶設(shè)定的光照強(qiáng)度值通過感光器采集光照自動開光窗簾；（4）時間控制：此功能是根據(jù)用戶設(shè)定的時間一次性開關(guān)窗簾。二、總體電路設(shè)計及其原理說明方案選取 單片機(jī)在各種電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，很多的電子產(chǎn)品利用單片機(jī)所取得的便利性得到了人們的好評，針對單片機(jī)控制的自動窗簾控制器的智能化要求，實現(xiàn)其自動控制的方案有兩種：方案（一）基于溫度檢測以及聲控檢測器件的自動控制方案（二）基于光照強(qiáng)度器件的自動控制這二個方案都是基于單片機(jī)控制的，采用步進(jìn)電機(jī)控制以及液晶顯示，不同的設(shè)計部分在于檢測器件的選取上。方案（一）的器框圖如圖1：方案（二）的器框圖如圖2： 圖2 方案（二）的原理框圖方案（一）與方案（二）的區(qū)別主要在于檢測器件的應(yīng)用，方案（一）采用溫度采集和聲音檢測元件，通過設(shè)定的溫度來控制窗簾的開閉，以減少光照對室內(nèi)的溫度影響，利用聲音控制雖然方便性有所提高，但是其誤差較大。方案（二）采用的時鐘模塊實用性更強(qiáng)。綜合考慮以上因素，器設(shè)計采用方案（二）?？傮w方案設(shè)計自動窗簾控制器總體方案設(shè)計是基于滿足設(shè)計要求的前提并且根據(jù)理論上的可實現(xiàn)性和硬件上的經(jīng)濟(jì)實用性，而進(jìn)行設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。本章從人們對器功能需求出發(fā)，在綜合考慮各種因素的情況下，設(shè)計出自動控制器的總體構(gòu)架，并且在基本功能需求的基礎(chǔ)上盡可能考慮器的可擴(kuò)展性。① 系統(tǒng)基本功能A. 手動控制狀態(tài)：此功能使自動窗簾控制器具有手動拉開、關(guān)閉和停止功能。B. 半自動控制狀態(tài)：此功能是在要打開或者關(guān)閉窗簾的時候，通過“開”或“關(guān)”按鍵，窗簾在電機(jī)的帶動下可以自動開閉。C. 亮度自動控制：此功能是利用設(shè)定的光照強(qiáng)度自動完成窗簾的打開或者關(guān)閉，真正實現(xiàn)黑天關(guān)閉，白天打開的功能。D. 時間自動控制：此功能根據(jù)用戶需要，設(shè)定需要開閉窗簾的時間，通過輸入的開啟或關(guān)閉時間，控制窗簾開關(guān)。② 器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計自動窗簾控制器設(shè)計的總體框圖如圖3所示：光敏傳感 信號校正A/D轉(zhuǎn)換89C51顯示模塊鍵盤模塊步進(jìn)電機(jī)圖3 電動窗簾控制器結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)光照來開閉窗簾主要原理是用光敏電阻采集外界的光強(qiáng)度，從光傳感器采集的信號利用信號校正電路放大，濾波后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，由于A/D轉(zhuǎn)換器件的轉(zhuǎn)換需要一定時間，一旦在這段時間內(nèi)信號發(fā)生變化，轉(zhuǎn)換結(jié)果將會出現(xiàn)偏差，所以在轉(zhuǎn)換期間要應(yīng)該采用采樣保持電路。傳入的信號由89C51單片機(jī)來控制，并且做出響應(yīng)，以實現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止。顯示模塊是用來顯示自動窗簾控制器的各種狀態(tài)。鍵盤作為輸入設(shè)備，通過不同按鍵來控制單片機(jī)進(jìn)行各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。電源電路設(shè)計單片機(jī)正常工作電壓為5V，因此設(shè)計的電源電路主要是提供單片機(jī)工作電壓。圖4是為單片機(jī)提供電壓的電源電路。在這個電路中采用了三端集成穩(wěn)壓器LM7805，可以輸出5V的直流電壓以供給單片機(jī)。圖4 電
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