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畢業(yè)設(shè)計---基于單片機的智能窗簾設(shè)計(文件)

2024-12-25 19:44 上一頁面

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【正文】 302,紅外驅(qū)動PT2262。 圖 22 AT89C51 單片機引腳分布 時鐘芯片 DS1302 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯 片, 附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM,采用 SPI 三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信,并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和 RAM 數(shù)據(jù)。 DS1302 的外部引腳 第 頁 11 如圖 23所示。 圖 23 DS1302 引腳分布圖 各引腳的功能為: Vcc1:主電源; Vcc2:備份電源。 DS1302 和單片機接口連接 示意圖 如圖 8 所示 , DS1302 與單片機的連接也僅需要3 條線: CE 引腳、 SCLK 串行時鐘引腳、 I/O 串行數(shù)據(jù)引腳, Vcc2 為備用電源,外接 晶振, 為芯片提供定時脈沖。 Pin Pin pin10Pin13( A6/D0A11/D5) :地址或數(shù)據(jù)輸入端,地址輸入時用 Pin1Pin6,做數(shù)據(jù)輸入時只可編成 “1” 、 “0” 兩種狀態(tài)。 Pin Pin18( VDD, Vss) :電源 +, 輸入端。 Pin14( DI) :脈沖編碼信號輸入端。 第 頁 13 圖 26 PT2262IR 和 PT2272IR電路圖 步進(jìn)電機驅(qū)動 L298N 芯片 步進(jìn)電機的驅(qū)動是由 L298N 芯片構(gòu)成,下圖為 L298N 芯片構(gòu)成的驅(qū)動 圖 27 由 L298N 芯片構(gòu)成的驅(qū)動 模塊 L298N 芯片 是 ST 公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅(qū)動芯片。使用 L298N芯片驅(qū)動電機,該芯片可以驅(qū)動一 臺兩相步進(jìn)電機或四相步進(jìn)電機, 也可以 驅(qū)動兩臺直流電機。 (2)發(fā)光響應(yīng)時間極短 () ,高頻特性好,單色性好,亮度高。靜態(tài)驅(qū) 動的優(yōu)點是編程簡單,顯示亮度高,缺點是占用 I/O 埠多,如驅(qū)動 5 個數(shù)碼管 靜態(tài)顯示則需要 5 8= 40 根 I/O 來驅(qū)動,要知道一個 89C51 單片機可用的I/O 才 32 個。在輪流顯示過程中,每位元數(shù)碼管的點亮?xí)r間為 1~ 2ms,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng),盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮,但只要掃描的速度足夠快,給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料,不會有閃爍感,動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的,能夠節(jié)省大量的 I/O 埠,而且功耗更低。采用普通的32768Hz 晶振,兩個電源 Vcc1 及 Vcc2 接電源 VDD,這樣如果沒有交流電的供電也可以由可充電電池供電, 起了掉電保護(hù),防止數(shù)據(jù)丟失。 圖 211 DS1302 與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時,首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié),命令字節(jié)最高位 MSB(D7)必須為邏輯 1,如果 D7=0,則禁止寫 DS1302,即寫保護(hù); D6=0,指定時鐘數(shù)據(jù), D6=1,指定 RAM 數(shù)據(jù); D5~ D1 指定輸入或輸出的特定寄存器;最低位 LSB(D0)為邏輯 0,指定寫操作 (輸入 ), D0=1,指定讀操作 (輸出 )。 數(shù)據(jù)輸入時,時鐘的上升沿數(shù)據(jù)必須有效,數(shù)據(jù)的輸出在時鐘的下降沿。 單字節(jié)數(shù)據(jù)輸入跟隨在寫命令字節(jié)的 8個 SCLK 周期之后,在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時,數(shù)據(jù)被寫入 DS1302,數(shù)據(jù)輸入從低位即位0 開始。在窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計中的鍵盤采用的是 4 個普通按鍵 。電路如圖 213 所示。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 口進(jìn)行驅(qū)動,或者使用如 BCD 碼二 — 十進(jìn)位器進(jìn)行驅(qū)動。透過分時輪流控制各個 LED 數(shù)碼管的 COM 端,就使各個 第 頁 21 數(shù)碼管輪流受控顯示,這就是動態(tài)驅(qū)動。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā),體會更加深刻。 設(shè)計 系統(tǒng)主程序 本次設(shè)計在 keil c 51 環(huán)境中根據(jù)所設(shè)計的硬件電路編寫系統(tǒng)主程序。 第 頁 23 圖 31 主程序流程圖 第 頁 24 紅外遙控 PT2262 發(fā)射紅外信號, PT2272 解碼模塊接收到數(shù)據(jù),通過讀取數(shù)據(jù)引腳Qo~ Q3 的狀態(tài)判斷主機的請求.從而實現(xiàn)窗簾的 即時開合 。單片機發(fā)寫命令,再液晶顯示應(yīng)答,如果回答是,再準(zhǔn)備寫入數(shù)據(jù),最后執(zhí)行顯示命令 動態(tài)掃描中斷 動態(tài)掃描采用中斷方式,流程圖如圖 34。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類 :一類是單個 RAM 單元,共 31 個,每個單元組態(tài)為一個 8 位的字節(jié),其命令控制字為 C0H~ FDH,其中奇數(shù)為讀操作,偶數(shù)為寫操作;再一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器,在此方式下可一次性讀、寫所有的 RAM的 31 個字節(jié)。當(dāng)把驅(qū)動至邏輯 1狀態(tài)時, SCLK 必須為邏輯 0[11]。 第 頁 28 圖 35 DS1302程序流程圖開始 變量初始化 使 DS1302 不具備寫保護(hù) 復(fù)位后產(chǎn)生一個高電平 寫 DS1302 地址 地址增加 向該地址寫數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)是否寫完 復(fù)位后產(chǎn)生一個高電平 寫 DS1302 地址 地址增加 將該地址數(shù)據(jù)讀出 數(shù)據(jù)是否讀完 顯示數(shù)據(jù) N Y N Y 第 頁 29 LED 顯示程序設(shè) 計 LED 顯示電路用于顯示設(shè)定的窗簾打開和關(guān)閉的設(shè)定時間,可以顯示小時和分鐘與時間設(shè)定過程, LED 顯示程序流程圖 36。雖然目前國內(nèi)推 廣剛起步,但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 Protues 仿真 Protues 軟件運行 正確安裝 Protues 軟件后,單擊屏幕左下方的“開始→程序→ Protues 7 Proffessional→ ISIS 7 Proffessional”,即可啟動。在編輯窗口內(nèi)放置編輯對象時,被編輯對象所能移動的最小距離稱作 Snap,亦可由View 菜單進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)從對象選擇器選中對象時,預(yù)覽窗口將預(yù)覽選中的對象;此時,如果在編輯窗口內(nèi)單擊,預(yù)覽窗口內(nèi)的對象將被放置到編輯窗口,這稱為 Protues ISIS 的放置預(yù)覽特性。 在對象選擇器中,系統(tǒng)根據(jù)選擇不同的工具箱圖標(biāo)按鈕決定當(dāng)前狀態(tài)顯示的內(nèi)容。 Protues ISIS 的設(shè)計文件的擴展名為“ .dsn”。 選擇 Library|Pick Device/Symbol 菜單項或者單擊按鈕 P(Pick from Libraries),彈出元器件選擇頁面。同樣的操作可將 7SEGMPX6CABLUE、 500Ω電阻添加到對象選擇器中。 單擊工具箱中的 Buses Mode 按鈕,使之處于選中狀態(tài)。在 ISIS 編輯環(huán)境中沒有繪制導(dǎo)線工具,這是因為 ISIS 具有智能化特點,在想要繪制導(dǎo)線的時候能夠進(jìn)行自動檢 測。將鼠標(biāo)指針置于編輯窗口的欲標(biāo)標(biāo)簽的導(dǎo)線上,則鼠標(biāo)指針上會出現(xiàn)“ ?”符號,表明找到了可以標(biāo)注的導(dǎo)線;單擊,則彈出導(dǎo)線標(biāo)簽編輯界面。一個元器件、一根導(dǎo)線、一根總線、一個導(dǎo)線標(biāo)簽均可視為一個對象。仿真原理圖見附錄 仿真結(jié)果分析 原理圖繪制完成后載入程序可進(jìn)行系統(tǒng)的仿真工作,由于遙控器在 Protues環(huán)境中無法進(jìn)行仿真,所以使用 3 個按鍵進(jìn)行模擬,分別完成開、關(guān),停 3 種動作。 ( 3) 使用按鍵模擬遙控,分別用開,關(guān) ,停控制電機。設(shè)定鍵按下,即可利用加減鍵設(shè)定時間,然后按下確定,定時系統(tǒng)設(shè)定時間就完成了,然后電機會在規(guī)定的時間進(jìn)行正反轉(zhuǎn)。 當(dāng)然,在此次設(shè)計中,仍有不完善的地方,比如 沒有考慮到 光控 功能 ,溫控 功能 ,聲控 功能等等 ,這個確實有點難度,我盡力了,總是模擬不好,我相信我會在未來的工作當(dāng)中繼續(xù)努力學(xué)習(xí),能夠?qū)⒆约簩W(xué)到的理論知識進(jìn)一步付諸于實踐, 通過此次畢業(yè)設(shè)計,我不僅把知識融會貫通,而且豐富了大腦,同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識,開拓了視野,認(rèn)識了將來電子的發(fā)展方向,使自己在專業(yè)知識方 面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié),但是真的面對畢業(yè)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是 錯誤的。通過這次畢業(yè)設(shè)計,我明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程,在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí),努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 此外,還得出一個結(jié)論:知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值!有些東西以為學(xué)會了,但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事,所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。除了敬佩嵇啟春老師的專業(yè)水平以外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作,我才得以解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的種種問題。如果沒有他們的幫助,此次畢業(yè)論文的完成將變得困難。謝謝她一直在我背后鼓勵我支持我,她給了我無私的愛,為我求學(xué)付出了巨大犧牲和努力。 // 有符號 8位整型變量 typedef unsigned short uint16。 // 有符號 32位整型變量 typedef float fp32。 sbit P0_2 = P0 ^ 2。 sbit P0_6 = P0 ^ 。 sbit P0_4 = P0 ^ 4。 // 雙精度浮點數(shù)( 64位長度) /********************************************************************************************/ sbit P0_0 = P0 ^ 0。 // 有符號 16位整型變量 typedef unsigned int uint32。6975. 第 頁 37 附錄 1:元器件清單 序號 器件名稱 型號 器件功能 1 最小系統(tǒng) AT89C51 核心控制芯片 2 L298N 步進(jìn)電機驅(qū)動 3 步進(jìn)電機 Sp25rd500 控制窗簾開合 4 三極管 8550 顯示驅(qū)動 5 電阻 10K 6 排阻 10K 7 數(shù)碼管 四位供陽 顯示 8 按鍵 模擬量輸入 第 頁 38 附錄 2:原理圖 第 頁 39 附錄 3:源程序 include include include // 包含頭文件 /* 與編譯器無關(guān)的數(shù)據(jù)類型定義 */ /********************************************************************************************/ typedef unsigned char uint8。同時也要感謝自己遇到困難的時候沒有一蹶不振,取而代之的是找到了最好的方法來解決問題。他們是佟威,李季淵,孟月波,張曉群 ?? 謝謝你們嘔心瀝血的教導(dǎo)。 在畢業(yè)論文設(shè)計過程中,我遇到了許許多多的困難。設(shè)計過程中, 的確
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