【正文】 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文作者 韓生龍 學(xué)號(hào) 11031P10 系部 電子信息學(xué)院 專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 題目 智能窗簾控制裝置 指導(dǎo)教師 龍凌云 評(píng)閱教師 完成時(shí)間： 2013年 5 月 1 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文摘要智能窗簾控制裝置摘要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，人們對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)智能化的要求也越來越高。方便與享受的智能窗簾對(duì)于現(xiàn)代快節(jié)奏的人們生活來說，是適應(yīng)現(xiàn)代化辦公和生活環(huán)境的需要，是人們生活水平提高的一個(gè)標(biāo)志。對(duì)于室內(nèi)的窗簾而言，它不僅要具有遮光作用和美化功能，更要具有方便智能的使用功能。本文綜述了智能窗簾控制裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作過程，介紹了設(shè)計(jì)制作一個(gè)完整的窗簾控制系統(tǒng)需要做的理論分析以及其制作過程。智能窗簾控制裝置系統(tǒng)核心采用的是單片機(jī)AT89C51，其次利用了光照傳感器、鍵盤顯示接口電路以及信號(hào)調(diào)理電路等外圍電路，它主要的功能有時(shí)間顯示, 定時(shí)控制開閉窗簾，還可以根據(jù)光強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)窗簾以使屋內(nèi)達(dá)到舒適愜意的環(huán)境。整個(gè)系統(tǒng)在理論層面上，用程序語言驅(qū)動(dòng)各模塊工作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，在應(yīng)用層面上則采用Protel軟件進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)。智能窗簾控制裝置系統(tǒng)的構(gòu)成主要由光照傳感電路、系統(tǒng)主控模塊電路、電源轉(zhuǎn)換電路、電機(jī)控制電路、鍵盤以及顯示電路等組成，重點(diǎn)討論了窗簾自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程、硬件選用和軟件調(diào)試等問題，通過本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)利用光照強(qiáng)度以及設(shè)置時(shí)間來控制窗簾自動(dòng)開閉。關(guān)鍵詞：單片機(jī) 智能窗簾 定時(shí) 步進(jìn)電機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要Title : Smart curtain control device Abstract: With the rapid development of modern society, people are increasingly high requirements for interior design intelligent. Convenience and enjoy smart curtains for the fast pace of modern life for people to adapt to the needs of the modern office and living environment, is a sign of improved living standards. For the curtains in the room, it not only has a shading effect and landscaping features, but also to facilitate intelligent use features. In this paper, intelligent curtain control device system design and production process, design a plete curtain control systems need to do theoretical analysis and its production process. Intelligent curtain control device system core microcontroller AT89C51, followed by the use of a light sensor, keyboard and display interface circuit, and a signal conditioning circuit peripheral circuits, it is mainly the function of time display, timing control the opening and closing curtains, you can also automatically according to the light intensity adjust the curtains to the house of a safe and fortable environment. The entire system at the theoretical level, each module driven programming language, the intrinsic link of the system, using Protel software for schematic design at the application level. Intelligent curtain control device system constitutes a major by the light sensing circuit, system main control module circuit, power conversion circuits, motor control circuit, keyboard and display circuit focused on the design process of the curtains of automatic control system, hardware selection and software issues such as debugging through the system can be realized using light intensity, and set the time to control the curtains open and close automatically.keywords: MCU Smart Curtains Timing Stepper Motor目錄第1章 緒論 5 研究背景及意義 5 基本內(nèi)容安排 6 設(shè)計(jì)思想及基本功能 7第2章 總體電路設(shè)計(jì)及其原理說明 7 系統(tǒng)基本功能 7 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8第3章 硬件分析與設(shè)計(jì) 9 9 9 11 89C51單片機(jī)及相關(guān)電路 12 13 14 14 16 顯示電路 17 A\D轉(zhuǎn)換電路 19 21 步進(jìn)電機(jī) 22 24 25 25第4章 程序分析與設(shè)計(jì) 27 主程序設(shè)計(jì) 27 主要子程序設(shè)計(jì) 28 鍵盤程序設(shè)計(jì) 28 30 31結(jié)論 32致謝 33參考文獻(xiàn) 34附錄一 智能窗簾原理圖 35附錄二 程序清單 36第1章 緒論 研究目的和意義21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步。智能家居控制系統(tǒng)可以定義為一個(gè)過程或者一個(gè)系統(tǒng)。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)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(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，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(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)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(bào)警、電話遠(yuǎn)程控制、可編程定時(shí)控制及計(jì)算機(jī)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(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。智能化控制的工作原理自然離不開運(yùn)算和控制單元，在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)時(shí)采用的主控器件AT89C51，正是運(yùn)算與控制單元的集合體。本窗簾控制系統(tǒng)不僅具有采集控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，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(shè)計(jì)系統(tǒng)正是利用AT89C51 單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，順利的完成了本設(shè)計(jì)的要求。并且實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)型定時(shí)和自動(dòng)控制功能，為控制家居設(shè)備提供了良好的基礎(chǔ)。正是因?yàn)橥ㄐ偶夹g(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實(shí)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(xí)慣，提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。智能家居控制系統(tǒng)的主要功能包括通信、設(shè)備自動(dòng)控制、安全防范三個(gè)方面。隨著新技術(shù)和自動(dòng)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(qiáng)，各種傳感器都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，這給智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供極大方便。智能窗簾控制裝置系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)控制功能的接口電路組成；軟件部分主要由單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其特定控制功能的各種程序組成。本設(shè)計(jì)中介紹了智能窗簾控制裝置系統(tǒng)的硬件構(gòu)成以及軟件設(shè)計(jì)過程，以盡最大可能滿足不同人對(duì)窗簾開閉的不同需求。同時(shí)，系統(tǒng)在針對(duì)人們一般需求的設(shè)計(jì)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(duì)控制系統(tǒng)的功能進(jìn)行擴(kuò)展。 基本內(nèi)容安排該設(shè)計(jì)通過分析電動(dòng)窗簾的現(xiàn)狀和人們對(duì)自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)的功能的需求，從而對(duì)自動(dòng)窗簾控制器進(jìn)行總體的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)采用以步進(jìn)電機(jī)作為單片機(jī)控制元件，執(zhí)行窗簾開閉的主要任務(wù)；以光敏電阻作為檢測元件，以提供單片機(jī)外界光照的變化；89C51單片機(jī)作為主控制芯片，控制著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，此外，輔助以鍵盤和顯示電路，在各個(gè)電路模塊的配合下最終實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)的智能化要求。自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程主要分為以下幾個(gè)章節(jié)：（1）緒論：介紹設(shè)計(jì)目標(biāo)國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義目的，設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和本文的章節(jié)安排。（2）總體設(shè)計(jì)方案：給出了智能窗簾控制裝置的總體方案設(shè)想，智能項(xiàng)目，和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)劃。（3）硬件設(shè)計(jì)：選用89C51單片機(jī)為核心的各種電路設(shè)計(jì)，包括復(fù)位電路，電源電路，時(shí)鐘電路，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(jì)：介紹各個(gè)功能模塊的的設(shè)計(jì)流程以及設(shè)計(jì)思路。（5）總結(jié)：針對(duì)設(shè)計(jì)中的不足進(jìn)行再思考以及提出自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。 設(shè)計(jì)思想及基本功能 該系統(tǒng)具有一般的窗簾控制系統(tǒng)的最基本的功能，即通過電動(dòng)按鈕來開閉窗簾，在此基本功能的前提下，本設(shè)計(jì)根據(jù)需求還設(shè)計(jì)了可以根據(jù)光照強(qiáng)度和設(shè)定時(shí)間自動(dòng)開閉窗簾的功能，在選取設(shè)計(jì)方案和采用元器件方面，該系統(tǒng)本著簡單實(shí)用經(jīng)濟(jì)的思想，盡量簡化電路設(shè)計(jì)，用最簡單的電路布線和選用最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的器件來達(dá)到設(shè)計(jì)要求。自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)具有以下幾個(gè)基本功能：（1）手動(dòng)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(dòng)控制：用戶可以通過按鍵一次性開閉窗簾；（3）環(huán)境亮度控制：窗簾的關(guān)閉和開啟通過環(huán)境亮度自動(dòng)完成窗簾的開啟或關(guān)閉操作控制，“天黑關(guān)閉，天亮打開”具有智能管理，不產(chǎn)生誤動(dòng)作。（4）時(shí)間自動(dòng)控制：根據(jù)設(shè)置輸入的開啟或關(guān)閉時(shí)間，來控制窗簾的關(guān)閉和打開。窗簾的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止功能可由單片機(jī)輸出電平來控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)。環(huán)境亮度的控制通過光敏二極管和運(yùn)放組成的電路來控制單片機(jī)輸出電平繼而控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。時(shí)間自動(dòng)控制可以由定時(shí)器來控制。第2章 總體電路設(shè)計(jì)及其原理說明 系統(tǒng)基本功能伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，人們對(duì)生活舒適性的追求越來越強(qiáng)烈，而窗簾在每個(gè)家庭生活是必備的，其基本功能是保護(hù)住戶的隱私以及遮蔽陽光等?；谶@些作用窗簾的便利性自然也受到家庭的關(guān)注。但傳統(tǒng)的窗簾絕大部分是用手去開關(guān)，每天開關(guān)不僅不省力，而且還可能錯(cuò)過最佳光照時(shí)間，尤其是大窗簾，比較重，而且長，在開閉時(shí)需要費(fèi)很大力氣才能開關(guān)窗簾，特別不方便；針對(duì)這種現(xiàn)象，電動(dòng)窗簾便由此產(chǎn)生?，F(xiàn)有的電動(dòng)窗簾基本上都可以利用按鍵控制，自動(dòng)開關(guān)閉窗簾，雖然省了力氣，但是有些方面的設(shè)計(jì)還是不夠人性化。對(duì)此，本控制系統(tǒng)提出可以根據(jù)光照以及定時(shí)等開關(guān)窗簾，具體有以下幾大功能：（1）手動(dòng)控制狀態(tài)：此功能使自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)具有手動(dòng)拉開、關(guān)閉和停止功能。（2）半自動(dòng)控制狀態(tài)：此功能是在要打開或者關(guān)閉窗簾的時(shí)候，通過“開”或“關(guān)”按鍵，窗簾在電機(jī)的帶動(dòng)下可以自動(dòng)開閉。（3）亮度自動(dòng)控制：此功能是利用設(shè)定的光照強(qiáng)度自動(dòng)完成窗簾的打開或者關(guān)閉，真正實(shí)現(xiàn)黑天關(guān)閉，白天打開的功能。（4）時(shí)間自動(dòng)控制：此功能根據(jù)用戶需要，設(shè)定需要開閉窗簾的時(shí)間，通過輸入的開啟或關(guān)閉時(shí)間，控制窗簾開關(guān)。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)的好壞決定整個(gè)方案的成功與否，所以在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，在實(shí)現(xiàn)功能的情況下電路設(shè)計(jì)越簡單越好，這樣才能保證這個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。光敏傳感 信號(hào)校正A/D轉(zhuǎn)換89C51顯示模塊鍵盤模塊步進(jìn)電機(jī) 電動(dòng)窗簾控制器結(jié)構(gòu)框圖本智能窗簾控制裝置以89C51為主控芯片，通過其靈活的輸入/輸出口設(shè)置，由光電傳感器檢測外界的光強(qiáng)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路的放大，濾波調(diào)理后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器件完成一個(gè)轉(zhuǎn)換過程需要一定時(shí)間，如果在這段時(shí)間內(nèi)信號(hào)的幅度發(fā)生變化，轉(zhuǎn)換結(jié)果將會(huì)受到影響，所以其間要用到采