【正文】
智能家居控制系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)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(shè)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。人們對家居的要求早已不只是物理空間,更為關(guān)注的是一個安全、方便、舒適的居家環(huán)境。本設(shè)計正是針對這一點進(jìn)行了較大改進(jìn),采取單片機智能控制,利用不同的提示音達(dá)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(dá)到交互式與智能化。另外電話屬雙工通信手段。智能家居控制系統(tǒng)的主要功能包括通信、設(shè)備自動控制、安全防范三個方面。此次系統(tǒng)設(shè)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(shè)計的要求。使生活更加舒適、便利和安全。利用先進(jìn)的計算機技術(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。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 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。關(guān)鍵詞:單片機;定時控制;光電開關(guān);步進(jìn)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。該設(shè)計包括光電開關(guān)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。 stepping motor32畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文),是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名: 日 期: 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。作者簽名: 日期: 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。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)。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、防盜報警、電話遠(yuǎn)程控制、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段。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。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下應(yīng)運而生的。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。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(yīng)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。信息化社會在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習(xí)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(jìn)步更使人們的觀念隨之巨變。智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)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(wù)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。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的過程中,應(yīng)不斷調(diào)整軟、硬件,協(xié)調(diào)地進(jìn)行軟、硬件設(shè)計,以提高工作效率,當(dāng)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(yīng)用系統(tǒng)。采用步進(jìn)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。(4)軟件設(shè)計:主要介紹了各項功能的設(shè)計流程。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(guān),每天早開晚關(guān)也是挺麻煩的,特別是別墅或復(fù)式房的大窗簾,比較長,而且重,用時需要很大的力才能開關(guān)窗簾,特別不方便;于是電動窗簾應(yīng)運而生。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?fàn)顟B(tài)的時候,數(shù)碼管均有不同工作狀態(tài)指示。(4)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。鍵盤是主要的輸入設(shè)備,控制單片機的各種參量。單片機的P2口控制步進(jìn)電機的運行從而控制窗簾的升降。它是美國ATMEL公司的低電壓,高性能CMOS8位單片機。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的89C51是一種高效微控制器,89C2051是它的一種精簡版本。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。~12MHz。89C51常選擇振蕩頻率12MHz的石英晶體。 復(fù)位電路圖本設(shè)計需要窗簾在給定的時間自動開和關(guān),所以需要用到定時器,而為了保證單片機與外界時鐘一致,要用到一個實時時鐘電路。DS12887有兩種工作時序,即MOTOROLA和INTEL時序,由MOT引腳的電平指定,當(dāng)MOT引腳為高電平時選擇MOTOROLA時序,當(dāng)MOT引腳為低電平時選擇INTEL時序,圖中選為INTEL時序,這時芯片的DS引腳接系統(tǒng)的讀信號/RD,R/W引腳接系統(tǒng)的寫信號/WR。除此之外,DS12887內(nèi)部還有128字節(jié)的RAM的單元,其中前10個字節(jié)用于存放日歷時鐘信息,字節(jié)0為秒,字節(jié)2為分,字節(jié)4為時,字節(jié)6為星期,字節(jié)7為日,字節(jié)8為月,字節(jié)9為年,字節(jié)0AH0DH用作控制和狀態(tài)寄存器,剩下的114字節(jié)為用戶RAM,所有的這128字節(jié)都是掉電非易失性的。它采用LM7805三端集成穩(wěn)壓器,可輸出+5V的直流電壓供電。本次設(shè)計采用兩個型號為130HZ308450的三相反應(yīng)式步進(jìn)電機對旋轉(zhuǎn)角度和位移進(jìn)行控制,該步進(jìn)電機力矩大、耐負(fù)載沖擊、精度高。步進(jìn)電機的驅(qū)動電路是根據(jù)控制信號工作的。單片機輸出步進(jìn)脈沖后,再由脈沖分配電路按事先確定的順序控制各相的通斷。此外,萬一驅(qū)動電路發(fā)生故障,也不致讓功放中較高的電壓串入單片機而使其損壞。而且它的外接電阻要消耗相當(dāng)一部分能量,這樣會影響電路的穩(wěn)定性。但由于其波形頂部呈現(xiàn)鋸齒形波動,所以產(chǎn)生較大的電磁噪聲。本設(shè)計中的鍵盤采用44矩陣鍵盤。在掃描法中,所有的行線固定為輸出端口,并依次輸出低電平;所有列線固定為輸入端口,用來檢測按鍵狀態(tài)。一般消除抖動采用軟件方法來解決,將在軟件部分介紹這點。在數(shù)碼管顯示中,有2個技術(shù)問題需要解決,這就是整數(shù)高位和閃爍顯示問題。 顯示電路 傳感器電動窗簾要根據(jù)光照的情況而自動開關(guān)窗簾,因而需要使用到光電傳感器。當(dāng)無光照時,光敏電阻值(暗電阻)很大,電路中電流很小。因此在自動化技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)光敏電阻的光譜特性,可分為三種光敏電阻器:紫外光敏電阻器:對紫外線較靈敏,包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等,用于探測紫外線。主要用于各種光電控制系統(tǒng),如光電自動開關(guān)門戶,航標(biāo)燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動亮滅,自動給水和自動停水裝置,機械上的自動保護裝置和“位置檢測器”,極薄零件的厚度檢測器,照相機自動曝光裝置,光電計數(shù)器,煙霧報警器,光電跟蹤系統(tǒng)等方面。再兩者進(jìn)行比較,比較后的信號再送入單片機89C2051的P0口,從而通過單片機來控制電機的正反轉(zhuǎn)。來自傳感器的信號通常都伴隨著很大的共模電壓(包括干擾電壓)。濾波器是具有頻率選擇作用的電路或運算處理系統(tǒng),具有濾除噪聲和分離各種不同信號的功能。 A/D轉(zhuǎn)換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。因此,ADC0809 可處理8路模擬量輸入,且有三態(tài)輸出能力,既可與各種微處理器相連,也可單獨工作。數(shù)據(jù)串的關(guān)鍵是如何確定A/D 轉(zhuǎn)換完成。接著,就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,對于A/D轉(zhuǎn)換來說,轉(zhuǎn)換時間作為一項技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。3)中斷方式中斷方式ADC0809與8031的中斷方式接口電路只需將0809的EOC端經(jīng)過一非門連接到8031的INTl 端即可。本章節(jié)系統(tǒng)的介紹了電動窗簾的主程序和各主要功能子程序的設(shè)計流程,具體的程序代碼見附錄。如果是設(shè)定鍵,則設(shè)定時間,開始計時;到時間后步進(jìn)電機開始相應(yīng)的工作,工作完成后停機。 步進(jìn)電機工作流程圖 顯示程序顯示程序開始后,起始地址60H發(fā)送到R0,01H發(fā)送至顯示位代碼R2,再將位代碼發(fā)送到單片機A口,單片機取顯示數(shù)據(jù)查表轉(zhuǎn)換成顯示代碼發(fā)送至單片機B口,延時2ms,指針R0加1,然后判斷6顯示是否完成?,F(xiàn)在用軟件延時的方法來避開抖動階段。 鍵盤程序流程圖 定時程序設(shè)計定時的主要功能是在設(shè)定時間單片機能夠得到中斷信號,從而控制窗簾的開關(guān)。 定時功能流程圖5 總結(jié)與展望經(jīng)過三個月的資料查找和設(shè)計,我已完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。熟悉的控制芯片設(shè)計起來也是得心應(yīng)手。步進(jìn)電機為一種數(shù)字伺服執(zhí)行元件,具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、控制方便、控制性能好等優(yōu)點。其次,顯示功能中海沒有顯示電動窗簾控制器的工作方式。參考文獻(xiàn)[1] 姚福安.電子電路