【正文】 目 錄摘要 IIAbstract III1緒論 1 1 22總體方案設計 3 控制器智能項目 3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃 43 系統(tǒng)硬件設計 5 89C51單片機及相關電路 5 6 6 7 電源電路 9 步進電機 9 鍵盤/顯示接口電路 11 傳感器 13 信號調(diào)理電路 14 放大濾波電路 14 A/D轉(zhuǎn)換 144 系統(tǒng)軟件設計 16 主程序軟件設計 16 主要功能子程序設計 17 步進電機程序設計 17 鍵盤程序設計 18 定時程序設計 195 總結(jié)與展望 21參考文獻 22致謝 23摘要本電路根據(jù)辦公和生活環(huán)境需要，采用AT89C51單片機控制系統(tǒng)，利用P3口的特殊功能與P1口的空閑模式和掉電模式，根據(jù)其不同控制模式，實現(xiàn)半自動控制、自動控制、定時控制的相互轉(zhuǎn)換控制窗簾機。該設計包括光電開關電路、系統(tǒng)主控模塊、電源轉(zhuǎn)換電路、保護電路等組成，可實現(xiàn)窗簾自動升降。關鍵詞：單片機；定時控制；光電開關；步進電機AbstractAccording to the requirements of office and living environment, this design made use of the SCM (Single Chip Micyoco ) controlling system of AT89C51, the special function at P3, the idleness mode and loseelectric mode at P1. Based on the different controlling mode, we realize to control the curtain machine by mutual transformation of semiautomatic and automatic controlling and infrared remoter. This design is made up of infrared remote circuit, systematic controlling mode, electrical source transformation, protective circuit, etc. It can reach the achievement of automatically rising and falling of the curtain.Key words: SCM。 timing control。 photoelectric switch。 stepping motor1緒論21 世紀是信息化的世紀，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動了人類文明的巨大進步。智能家居控制系統(tǒng)可以定義為一個過程或者一個系統(tǒng)。利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關的各種子系統(tǒng)，有機地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間。還將原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ撸峁┤轿坏男畔⒔粨Q功能，幫助家庭與外部保持信息交換暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。系統(tǒng)的網(wǎng)絡化功能可以提供遙控、家電（空調(diào)，熱水器等）控制、照明控制、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報警、電話遠程控制、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段。使生活更加舒適、便利和安全。因智能家居控制系統(tǒng)布線簡單、功能靈活，擴展容易而被人們廣泛接受和應用。在設計本系統(tǒng)時，面對各種檢測對象和大量控制單元，需要利用各種接口標準和MCU進行連接，再經(jīng)過MCU 進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)實時測控。而此時采用單片機來實現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng)不僅具有采集控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度提高采各模塊和芯片的協(xié)調(diào)性，從而大大提高系統(tǒng)的可利用性。此次系統(tǒng)設計系統(tǒng)正是把利用AT89C51 單片機的優(yōu)點，順利的完成了本設計的要求。并且實現(xiàn)了學習型定時和自動控制功能，為控制家居設備提供了良好的基礎。正是因為通信技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習慣，提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形勢下應運而生的。智能家居控制系統(tǒng)的主要功能包括通信、設備自動控制、安全防范三個方面。隨著新技術(shù)和自動化的發(fā)展，傳感器的使用數(shù)量越來越大，功能也越來越強，各種傳感器都已經(jīng)標準化、模塊化這給智能家居控制系統(tǒng)的設計提供極大方便。電話遠程控制作為一較新的課題與常規(guī)的遙控方式相比，顯示出一定的優(yōu)越性，不需進行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。同時，由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以充分利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)，因此遙控距離可跨省市，甚至跨越國家。另外電話屬雙工通信手段。因此，這可以大大體現(xiàn)出利用電話進行遙控的更大優(yōu)越性。操作者可以通過各種提示音即時了解受控對象的有關信息，從而進行進一步的操作。電話遙控部分課題目前已有涉足者，但是只是還只限于實驗室階段，因而距離實際應用，尤其是對于日常生活尚有一定的差距，并不能完全體現(xiàn)出電話遙控方式的雙工通信特點。本設計正是針對這一點進行了較大改進，采取單片機智能控制，利用不同的提示音達到對于不同操作的提示及對受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能夠及時了解受控方信息，使產(chǎn)品達到交互式與智能化。而且本設計的調(diào)試都是在線調(diào)試，已經(jīng)在電信、鐵通的交換機實驗并且能夠成功的使用移動電話進行操作。隨著社會信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關系日益緊密。信息化社會在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習慣的同時，也對傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)，社會、技術(shù)以及經(jīng)濟的進步更使人們的觀念隨之巨變。人們對家居的要求早已不只是物理空間，更為關注的是一個安全、方便、舒適的居家環(huán)境。家居智能化技術(shù)起源于美國，它是以家為平臺進行設計的。智能家居控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡為物理平臺，計算機網(wǎng)絡技術(shù)為技術(shù)平臺，現(xiàn)場總線為應用操作平臺，構(gòu)成一個完整的集家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。智能家居控制系統(tǒng)的總體目標是通過采用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個由家庭到小區(qū)乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統(tǒng)，以此來提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。大型的智能家居控制系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設備CMTS、交換機、通訊器、控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等主要部分組成?，F(xiàn)代智能化離不開運算和控制單元，本系統(tǒng)采用89C51作為主控器件，單片機應用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件由單片機擴展的存儲器、輸入/出設備以及各種實現(xiàn)單片機系統(tǒng)控制要求的接口電路和有關的外圍電路芯片或部件組成；軟件由單片機應用系統(tǒng)實現(xiàn)其特定控制功能的各種工作程序和管理程序組成。在單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的過程中，應不斷調(diào)整軟、硬件，協(xié)調(diào)地進行軟、硬件設計，以提高工作效率，當系統(tǒng)硬件和軟件緊密配合、協(xié)調(diào)一致，就可以組成高性能的單片機應用系統(tǒng)。本課題完成了單片機應用系統(tǒng)其開發(fā)過程的系統(tǒng)的總體設計、硬件設計、軟件設計和系統(tǒng)調(diào)試，根據(jù)開發(fā)的實際需要，相互協(xié)調(diào)、交叉，有機的進行。本文是從智能家居的一個項目——智能電動窗簾的設計開始的。本設計通過分析電動窗簾的發(fā)展和現(xiàn)狀來規(guī)劃電動窗簾的智能功能，從而對電動窗簾控制器進行設計。采用步進電機作為執(zhí)行元件，以光敏電阻作為傳感元件的傳感器作為檢測元件，89C51單片機作為控制芯片，輔助鍵盤和顯示，最終實現(xiàn)了電動窗簾控制器的多項智能項目。主要章節(jié)分為：（1）緒論：介紹設計目標國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義目的，設計的基本內(nèi)容和本文的章節(jié)安排。（2）總體設計方案：給出了電動窗簾控制器的總體方案設想，智能項目，和設計結(jié)構(gòu)規(guī)劃。（3）硬件設計：選用89C51單片機為核心的各種電路設計，包括復位電路，電源電路，時鐘電路，步進電機控制電路，鍵盤/顯示電路等一系列相關電路。（4）軟件設計：主要介紹了各項功能的設計流程。（5）總結(jié)與展望2總體方案設計電動窗簾控制器總體方案設計是確定能夠滿足設計要求的總體方案的環(huán)節(jié)。本章從系統(tǒng)功能需求出發(fā)，規(guī)劃并確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并在此基礎上考慮了系統(tǒng)的可擴展性及可實現(xiàn)性。 控制器智能項目隨著人民生活水平的不斷提高，人們對家庭生活舒適性的需求越來越強烈，窗簾作為每個家庭生活中最必須的家居用品之一，自然也需要滿足人民更舒適性的需求。窗簾最基本的作用無非是保護業(yè)主的個人隱私以及遮陽擋塵等功能，但傳統(tǒng)的窗簾您必須手動去開關，每天早開晚關也是挺麻煩的，特別是別墅或復式房的大窗簾，比較長，而且重，用時需要很大的力才能開關窗簾，特別不方便；于是電動窗簾應運而生?，F(xiàn)有的電動窗簾都可以自動開關閉窗簾，到了時間自動控制窗簾的開關，可以根據(jù)光的但是他們也有些缺點。窗簾控制器的自動開關如何讓窗簾能夠開關自如，停機的時間是否到位。電動窗簾主要有以下幾大功能：（1）手動控制：該功能使電動窗簾具有手動正傳、手動反轉(zhuǎn) 和手動停止的功能。而且增加了工作狀態(tài)指示，電機工作在正傳、反轉(zhuǎn)和停止狀態(tài)的時候，數(shù)碼管均有不同工作狀態(tài)指示。（2）半自動手動控制：半自動手動控制是在需要關閉或打開窗簾的時候，只需要人工按一下“正轉(zhuǎn)”或“反轉(zhuǎn)”按鍵后，窗簾到位自動停止。（3）環(huán)境亮度控制：窗簾的關閉和開啟通過環(huán)境亮度自動完成窗簾的開啟或關閉操作控制，“天黑關閉，天亮打開”具有智能管理，不產(chǎn)生誤動作。（4）時間自動控制：根據(jù)設置輸入的開啟或關閉時間，來控制窗簾的關閉和打開。窗簾的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止功能可由單片機輸出電平來控制步進電機的運轉(zhuǎn)以實現(xiàn)。環(huán)境亮度的控制通過光敏電阻和運放組成的電路來控制單片機輸出電平繼而控制電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。時間自動控制可以由定時器來控制 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃。光電傳感器信號調(diào)理電路A/D轉(zhuǎn)換器單片機顯示部件鍵盤步進電機 電動窗簾控制器結(jié)構(gòu)框圖由光電傳感器來探測外界的光強，從