【正文】 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7 器件來達(dá)到設(shè)計要求。 針對人們對智能化的需求以及對舒適生活的追求，窗簾自動控制系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)窗簾的劣勢， 它可以根據(jù)外界光照強度的不同而自動開閉窗簾，也可以根據(jù)人們設(shè)定的時間來控制窗簾。 主要參考 資料 [1] 楊家成． 單片機(jī) 原理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計 ． 北京 ：清華大學(xué) 出版社 ， 2020 [2] 夏路易 石宗義． Protel 99se 電路原理圖與電路板設(shè)計教程． 北京： 北京希望電子 出版社， 2020 [3] 朱玉璽． 計算機(jī)控制技術(shù) ． 北京： 電子工業(yè) 出版社， 2020 [4] 鄧興成 ．單片機(jī) 原理與 實踐指導(dǎo)． 北京： 機(jī)械 工業(yè)出版社， 2020 [5] 瞿貴榮 .電動窗簾紅外遙控電路 .家庭電子 ,2020 [6] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京 :高等教育出版社 ,2020. 審查意見 系（教研室）主任 簽字： 年 月 日 5 目 錄 1 概述 .............................................................. 6 研究背景 .................................................... 6 設(shè)計思想及基本功能 .......................................... 6 2 總體方案設(shè)計 ...................................................... 7 方案選取 .................................................... 7 系統(tǒng)框圖 ................................................... 10 總體方案設(shè)計 ............................................... 10 3 硬件電路設(shè) 計 ..................................................... 11 電源電路設(shè)計 ............................................... 11 晶振電路 ................................................... 12 復(fù)位電路 ................................................... 13 時鐘電路 ................................................... 14 鍵盤電路 ................................................... 15 顯示電路 ................................................... 16 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ................................................ 19 光敏傳感器 ................................................. 20 步進(jìn)電機(jī) ................................................... 22 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ..................................................... 23 主程序軟件設(shè)計 ............................................. 24 鍵盤程序設(shè)計 ............................................... 25 定時程序設(shè)計 ............................................... 27 步進(jìn)電機(jī)程序設(shè)計 ........................................... 28 5 總結(jié) ............................................................. 30 參考文獻(xiàn) ........................................................... 30 附錄 系統(tǒng)原理圖 .................................................... 31 6 1 概述 研究背景 伴隨著信息化時代的到來，人們的生活速度以及對生活質(zhì)量的追求也在大幅提高。要求畫出單 元電路圖，元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設(shè)計要有詳細(xì)論述。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究 提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 第 3 天： 畫各部分流程圖，進(jìn)行 軟件設(shè)計，編寫程序。智能化的產(chǎn)品設(shè)計 在改變?nèi)藗児ぷ鞣绞脚c 生活 習(xí)慣的同時， 讓人們對生活質(zhì)量的提升提出了更高的要求，方便、舒適成了人們所追求的生活方式，在現(xiàn)代家庭生活環(huán)境中，居家環(huán)境 早已不 僅僅局限在 物理空間 上 ， 人們 更為關(guān)注的是一個安全、方便、舒適的環(huán)境。該系統(tǒng)利用光敏電阻檢測光照強度的變化，并且將光敏檢測模塊的電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓變化，然后將電壓變化的信號送單片機(jī)，單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動模塊控制著步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)窗簾的來回移動。 光感 自動窗簾控制系統(tǒng)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)，此功能可以使窗簾處于 開閉的 任何一種狀態(tài)； （ 2） 自動 控制：系統(tǒng)可以 通過感光器采集室內(nèi) 光 照強度 ，根據(jù)亮度的不同而 自動 控制 窗簾 的打開程度 ； （ 4）時間控制：此功能是根據(jù)用戶設(shè)定的時間 在特定的時間點 一次性開關(guān)窗簾。關(guān)閉時，電機(jī)旋轉(zhuǎn)全部放下卷簾；打開時，電機(jī)將卷簾全部卷起。圖 所示是百葉窗關(guān)閉打開的原理圖， 圖 是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動百葉窗各葉片的物理截面圖，其根據(jù)光照強度的大小有不同程度的打開，能夠更精確的滿足用戶的需求， 所以本設(shè)計選擇方案二。 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 ，人們對生活舒適性的追求越來越強烈，而窗簾在每個家庭生活是必備的，其基本功能是保護(hù)住戶的隱私以及遮蔽陽光等。對此，本控制 系統(tǒng)提出可以根據(jù)光照以及定時等開關(guān)窗簾，具體 有以下幾大功能： （ 1）手動控制狀態(tài)：此功能使自動窗簾控制系統(tǒng)具有手動拉開、關(guān)閉 的 功11 能 ，方便用戶控制 。 光 強 檢 測 信 號 調(diào) 理 A D 轉(zhuǎn) 換A T 8 9 C 5 1鍵 盤 電 路顯 示 電 路電 機(jī) 驅(qū) 動 圖 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。 3 硬件 電路設(shè)計 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。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。片內(nèi)電路與片外器件就構(gòu)成一個時鐘產(chǎn)生電路，CPU 的所有 操作均在時鐘脈沖同步下進(jìn)行。 振蕩周期＝ s?121 ； 機(jī)器周期 sSm ?1? 指令周期＝ s?4~1 。在石英晶體的兩個管腳加交變電場時，它將會 產(chǎn)生 一定 頻率 的機(jī)械變形，而這種機(jī)械振動又會產(chǎn)生交變電場， 上述 物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。石英晶振起振后要能在XTAL2 線上輸出一個 3V 左右 的正弦波，以便使 MCS51 片內(nèi)的 OSC 電路按石13 英晶振相同頻率自激振蕩。復(fù)位后的單片機(jī)地址初始化為 0000H， 然后繼續(xù)從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。 14 R110KS1S W P BR E TV C CμFG N D+C610.. .. 圖 復(fù)位電路圖 時鐘電路 DS12887 芯片和 AT89C5l 單片機(jī)的接口電路如圖 所示。 DS12887內(nèi)部由振蕩電路，分頻電路 ， 周期中斷 /方波選擇電路， 14字節(jié)時鐘和控制單元， 114字 節(jié)用戶非易失 RAM，十進(jìn)制 /二進(jìn)制累加器，總線接口電路，電源開 關(guān)寫保護(hù)單元和內(nèi)部鋰電池等部分組成。 SQW（方波信號輸出）： SQW 引腳能從實時鐘內(nèi)部 15級分頻器的 13個 抽頭中選 擇一個作為輸出信號，其輸出頻率可通過對寄存器 A 編程 改變。選擇 Intel時序時， DS 稱作（ RD）， RD 與典型存貯器的允許信號（ OE）的定義相同。 CS（片選輸入）：在訪問 DS12887的總線周 期內(nèi)，片選信號必須保持為低。 RESET（復(fù)位輸出）：當(dāng)該腳保持低電平時間大于 200ms，保證 DS12887有效復(fù)位。 由于按鍵比較多，單獨設(shè)置按鍵會增加總體設(shè)計的復(fù)雜性，而且為了減少所占用的端口，可以將按鍵 組成一個矩陣，如圖 所示。(3)體積小，重量輕，抗沖擊性能好。故實際應(yīng)用時必須增加驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬體電路的復(fù)雜性。 本設(shè)計采用的是 4 位 LED 數(shù)碼管的串行驅(qū)動電路來達(dá)到顯示的目的。其引腳及各個引腳的作用如下圖 所示： 19 圖 74LS164 引腳及說明 A/D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換的作用是進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。 ADC0809 的 主要特性 有 ： （ 1） 8 路輸入通道， 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位。 符號 引腳 說明 DSA 1 數(shù)據(jù)輸入 DSB 1 數(shù)據(jù)輸入 Q0~Q3 3~6 輸出 GND 7