【正文】 2）根據(jù)要求完成根據(jù)陽光和聲音控制窗簾動作的控制要求（3）完成整個控制系統(tǒng)硬件電路原理圖設計和軟件設計，編程工作。（4）完成軟硬件聯(lián)調工作，實現(xiàn)設計功能5本章小結本章主要講述了智能窗簾的研究背景和在人們日常生活中的重要意義，以及當前窗簾的主要控制方式分別是遙控、時控、光控和聲控。在本次設計中確定自己想要往哪些方面研究智能窗簾的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)什么樣的功能。還提出來在設計的過程中會遇到的問題，大概的想了一下怎么完成本次設計的任務。第一章 方案論證及總體設計由于白天和黑夜的光照強度不同則需要光電傳感器自動開關窗簾，這是智能窗簾不可缺少的部分。那么選擇什么樣光電傳感器比較好呢？通過自己查找資料，發(fā)現(xiàn)光電傳感器主要有以下幾種選擇方案。方案一：采用光敏電阻作為光控模塊，主要是利用光電感應效應原理工作的，在沒有光線的地方，光敏電阻的阻值比較大，電流很?。划斢泄庹蛰^強時，其電阻值瞬間變小，電流增大。為了使光敏電阻器吸收更多的光能，光敏電阻被制成薄片形狀。光敏電阻具有體積小、靈敏度高、穩(wěn)定性好、質量輕等特點。因此光敏電阻被用于很多光電控制系統(tǒng)，如路燈，照相機自動曝光裝置，光電計數(shù)器等方面[5]。方案二：采用光敏二極管作為光控模塊，主要是通過單向導電性工作的，光照特性比較好。在沒有光照時，反向電阻很大，反向電流比較小，二極管截止。當受到光照時，PN結導通，電阻迅速變小，電流變大，二極管導通，電路工作。但是它的能耗相對其它光電傳感器而言比較高，容易引起發(fā)熱等現(xiàn)象。所以在本次設計中，不適合使用。方案三：采用光敏三極管作為光控模塊，光敏三極管對電路中的電流有很大的放大作用。但是光敏三極管的光照特性和靈敏度沒有光敏二極管好，還容易受溫度的影響。因為光敏電阻器的應用范圍廣、性能相對較好、體積小、價格便宜等特點。所以本次設計選用光敏電阻作為光電傳感器。方案一：矩陣鍵盤電路連接復雜，但節(jié)省了很多I/O口，提高了端口的利用率。軟件編程比較難，適合按鍵使用量大的場合。方案二：獨立鍵盤電路相對簡單，每個按鍵只占用一個I/O口，編寫程序簡單。獨立按鍵具有體積小、裝配方便、價格便宜等特點。適用于比較少的場合。但按鍵數(shù)量多時，需要占用多個輸入或輸出端口。由于獨立鍵盤價錢便宜，需要的數(shù)量比較少，所以本系統(tǒng)采用方案二方案一：特定人語音識別僅考慮對于專人的話音進行識別。識別性能好，在寂靜的狀態(tài)下大于96％。設計模塊化，可獨立使用，也可配合其他控制模塊工作。但此語音識別系統(tǒng)不適用于人們靈活的說話方式。方案二：非特定人語音識別的語音與人無關，通常要用大量不同人的語音數(shù)據(jù)庫對識別系統(tǒng)進行識別。非特定人語音識別可以單獨解決語音識別問題，不用外接任何輔助的芯片，也不用使用者提前準備錄音工作。因為非特定語音識別簡單、方便、靈活且實用性強等特點，所以選擇方案二。方案一：八個發(fā)光二極管組成LED數(shù)碼管的顯示。這些段分別由字母a, b, c, d, e, f, g, dp來表示。我們看到的字樣是電壓被加到數(shù)碼管特定段上顯示出來的。據(jù)我所知，電流在20mA以內。共陽極數(shù)碼管是將發(fā)光二極管的陽極和電源正極連接起來，共陰極數(shù)碼管就是將發(fā)光二極管的陰極和電源負極連接在一起。LED對電流很敏感，容易受溫度的影響。它的管壓降的發(fā)散性比較大，因此它對工作環(huán)境要求比較高。LED 只有工作在恒定電流值下才能保證數(shù)碼管具有清晰均勻的亮度顯示。發(fā)光效率拌隨著長時間的使用LED數(shù)碼管而下降。方案二：LCD內部自帶顯示芯片，使用其物理特性改變其電壓來顯示文字、數(shù)字和圖形。LCD液晶顯示器可以直接驅動集成度高的電路，它具有穩(wěn)定性好、顯示清晰等特點，讓人看了一目了然。由于LCD液晶顯示質量高、接口簡單、便于操作、功耗低等特點。顯示模塊則選擇LCD液晶顯示。方案一：SGS公司生產(chǎn)的L298N電機驅動芯片，可以在電壓43V左右工作，電流正常工作相比。它采用的是H橋驅動，能夠從線圈正反兩個方向通電。L298N可以直接控制電機運行，不需要外接輔助電路，能夠通過電源調節(jié)輸出電壓。它既能同時驅動兩臺直流減速電機，也能驅使一臺二相或四相的步進電機工作。但是工作時間長容易發(fā)熱。方案二：Uln2003芯片是由七個PNP達林頓晶體管組成的非門電路。輸入和輸出電流狀態(tài)相反。它能在電流500mA、電壓50V的情況下正常工作。應用范圍比較廣，在各種控制電路中常用作繼電器的驅動芯片?；诔杀?，結構簡單的特點，本設計采用的是Uln2003。（1）語音控制：當人們發(fā)出“開窗”的語音指令時，實現(xiàn)步進電機正轉（電機逆時針轉動），模擬窗簾打開。當人們發(fā)出“關窗”的語音指令，步進電機反轉（電機順時針轉動），模擬窗簾關閉。（2）環(huán)境亮度控制：光敏電阻根據(jù)白天和晚上的外界環(huán)境亮度程度不同工作。夜晚光照強度比較暗，電機順時針轉動（反轉），模擬窗簾關閉。這是本次光控模塊設計運行的初始狀態(tài)。白天光照強度比較強，電機逆時針轉動（正轉），模擬窗簾關閉。實物演示時，為了不產(chǎn)生誤動作，需要強電源來演示白天的工作狀態(tài)。到了夏天，夜晚時間變短，白天時間變長，一般六點鐘左右天就亮了，特別是對于上班族來說，有時晚上工作很晚，天亮不想打開窗簾，可以調節(jié)電位器，使光敏電阻的阻值變大。只有早晨八九點鐘當太陽光很強時，窗簾就自動打開。（3）手動控制：該功能使智能窗簾打開或關閉。并增加功能狀態(tài)指示，電機正轉，液晶LCD顯示為“1”，電機反轉，顯示為“2”，電機停止，顯示為“0”。根據(jù)任務和實際要求，該系統(tǒng)總體方案是由語音識別模塊、光敏電阻和運放組成的光控電路、STC89C52單片機控制系統(tǒng)、按鍵模塊、步進電機驅動模塊，LCD顯示等有關電路組成。，本控制系統(tǒng)是由單片機通過軟件程序來實現(xiàn)智能控制。本章分析了各個模塊電路的選擇方案并進行論證，比較它們的優(yōu)缺點，進而選取最佳設計方案。根據(jù)用戶的功能需求，進行具體分析，闡述如何實現(xiàn)窗簾的智能化并且設計系統(tǒng)的整體框架。第二章 系統(tǒng)硬件設計 STC89C52單片機的介紹STC89C52單片機是由深圳宏晶公司代理銷售的一款MCU，它的生產(chǎn)商是美國ATMEL公司。一個芯片由8位CPU構成，片內含4kbytes的可反復擦寫的FlashROM和128bytes的RAM，2個16位定時計數(shù)器。 。程序狀態(tài)字PSW、存儲器RAM和ROM、累加器、并行I/O接口P0~P地址指示DPTR、寄存器B、定時器/計數(shù)器以及時鐘電路和復位電路等這些功能部件由內部總線聯(lián)接在一起，組成單片機[3]。 STC89C52單片機結構圖VCC引腳：接5V電源供電。GND引腳：接地端XTAL1：接外部晶體的一個引腳，此引腳接入外部時鐘信號。XTAL2：接外部晶體的另一個引腳，外部時鐘信號由此引腳接入。RST引腳：復位輸入端。VCC失電后，此引腳可接備用電源，保持內部RAM中的數(shù)據(jù)。P0口：常用作地址和數(shù)據(jù)總線口。 P1端口：供用戶編程的輸入或輸出口。 P2口：作為擴展系統(tǒng)的高8位地址總線口，也可以當I/O口使用。P3口： 內部帶8 個上拉電阻的雙向I/O口，具備兩種功能。作為第一種使用時，與P1口相同。. P3端口的特殊功能ALE/PROG引腳：鎖存P0的低8位地址，輸入EPROM編程脈沖。EA/VPP：當/EA使能端保持低電平時，單片機只訪問外部存儲器。當/EA端保持高電平時，單片機拜訪內部程序存儲器。PSEN引腳：讀寫外部程序存儲器信號。 ，這就是時鐘電路圖。電路程序正常工作要在規(guī)定的時間內完成，否則就無法和單片機進行聯(lián)系。單片機內所有的位操作的時間是以時鐘電路為基準的。內部振蕩和外部振蕩是時鐘電路的兩種形式。本設計就采用這種外接晶振的方法，這種方式是把存在的時鐘信號引入單片機中，從而使內部時鐘和外部信號聯(lián)系到一起。晶振電路通常選用12MHz的晶振。單片機正常工作離不開它提供穩(wěn)定的計時信號。一般情況下，時鐘頻率和單片機的運行速度成正比。電容CC2起到穩(wěn)定震蕩頻率的作用。電容范圍在2040pF之間，這里連接的是30pF的電容。 復位操作使單片機回到初始化狀態(tài)，對于單片機而言，復位是不可或缺的。如果沒有復位電路，當程序運行錯誤或者使用者操作不當導致系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時，單片機系統(tǒng)就會癱瘓。這就是人們常說的“跑飛”或者“死鎖”現(xiàn)象。只需要給單片機STC89C52至少五毫秒的高電平時，單片機就會自動完成復位操作。復位操作通常分為兩種形式：上電復位、開關復位。上電復位是接通電源后，自動完成復位動作。開關復位是在電源接通時，單片機正在工作的時候，突然發(fā)生死機狀態(tài)，手動按動按鈕開關操作使單片機復位并進行初始化工作。 復位電路 電源電路干電池具有價格便宜，方便使用等特點。電源電路采用干電池供電，需要三節(jié)干電池串聯(lián)進行供電給單片機。由于還要供電給液晶顯示屏LCD1602和語音識別模塊，耗電量比較大，三節(jié)干電池是遠遠不夠的，需要6節(jié)電池，才能使整個電路正常工作。，單片機工作為5V，需要加一個三端集成穩(wěn)壓器LM7805使其正常工作。三端集成穩(wěn)壓器LM7805具有過流保護、過熱保護、性能可靠、電路簡單等特點，所以應用比較廣。 LM7805內部示意圖鍵盤在單片機控制系統(tǒng)中能實現(xiàn)向STC89C2輸入數(shù)據(jù)，傳送指令的功能，它是人為干擾主控系統(tǒng)的重要手段。6個按鍵被用在這次畢設中。其中K1為手動開窗按鍵，當按下K1鍵時，電機正轉模擬窗簾打開。K2為手動關窗按鍵，當按下K2鍵時，電機反轉模擬窗簾關閉