【正文】
同時(shí)我還要感謝電子與電氣工程學(xué)院所有幫助過我的老師和同學(xué),本設(shè)計(jì)的順利完成與他們的關(guān)心和幫助是分不開的??傊?jīng)過堅(jiān)持不懈的努力和大家的幫助,通過實(shí)驗(yàn)證明本系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)紅外窗簾控制器的基本功能。結(jié)束語到此為止,紅外窗簾控制器的軟硬件設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。圖35 遙控器調(diào)試實(shí)物圖由于本設(shè)計(jì)中涉及到“自動(dòng)模式”,因此在自動(dòng)模式中采用了一個(gè)光敏電阻模塊,其功能為在光照強(qiáng)度大的時(shí)候窗簾關(guān)閉,在光線較暗的時(shí)候窗簾打開,從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)自然光強(qiáng)度的變化可以自動(dòng)控制窗簾的打開程度,使房間的光線強(qiáng)度在一定程度上保持穩(wěn)定。步驟二:打開Proteus仿真軟件。LCD1602主程序流程圖如圖30所示。信號(hào)解碼執(zhí)行子程序主要負(fù)責(zé)解碼和執(zhí)行解碼信號(hào)。首先初始化程序,然后調(diào)用鍵掃描處理子程序,再判斷處理是否有鍵按下,若有控制鍵按下則進(jìn)行逐行掃描,按照P口值查找鍵號(hào),最后按照鍵號(hào)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序。平時(shí)按鍵的二個(gè)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài),當(dāng)鍵按下時(shí)才閉合。否則如果該位為“0”,讀到的已是下一位的高電平,因此?。?)/2=,根據(jù)紅外編碼的格式,[14]。開始時(shí)發(fā)射一個(gè)特定的同步碼,這個(gè)同步碼頭可以使程序知道從這個(gè)同步碼頭以后可以開始接收數(shù)據(jù)[13]。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分主要有紅外編碼程序、紅外解碼程序、LCD1602顯示程序、步進(jìn)電機(jī)控制程序這幾大類。反轉(zhuǎn)相序表uchar code REV[8]= {0xf9, 0xf8, 0xfc, 0xf4, 0xf6, 0xf2, 0xf3, 0xf1}。圖16 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí),它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。所以要加一個(gè)ULN2003芯片(步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片)來放大電流使之能夠驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作。通過單片機(jī)來檢測(cè)DO端口高低電平,以此來判斷光線的強(qiáng)度,當(dāng)環(huán)境光線亮度達(dá)不到設(shè)定閾值時(shí),DO端輸出低電平(光線較暗)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn),當(dāng)外界環(huán)境光線亮度超過設(shè)定閾值時(shí),DO端輸出高電平(光線較亮)步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)窗簾的打開和關(guān)閉。光敏電阻對(duì)環(huán)境光線非常敏感,在黑暗的環(huán)境下,它的阻值很高,當(dāng)受到光照并且光輻射能量足夠大時(shí),電阻變小。第16腳:背光源負(fù)極。(1)引腳功能說明LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳(無背光)和16腳(有背光)接口,各接口信號(hào)說明如表2所示。三個(gè)管腳分別是GND、+5V 電源、OUT(解調(diào)信號(hào)輸出端),紅外接收頭電路如圖12所示。紅外信號(hào)調(diào)制過程如圖10所示。本設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的功能不是很多,所以控制按鍵采用44的矩陣鍵盤即可達(dá)到要求,另外發(fā)射過程中單片機(jī)輸出端產(chǎn)生的脈沖信號(hào)為38KHz,所以采用一個(gè)12M晶體振蕩器即可發(fā)出滿足要求的頻率。圖4 時(shí)鐘電路(5) 復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位電路如圖5所示。表1 P3口各引腳第二功能定義引腳第二功能RXD:串行口輸入端TXD:串行口輸出端:外部中斷0請(qǐng)求輸入端,低電平有效:外部中斷1請(qǐng)求輸入端,低電平有效T0:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)脈沖輸入端T1:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)脈沖輸入端:外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸入端,低電平有效:外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸入端,低電平有效(4) 時(shí)鐘電路 單片機(jī)時(shí)鐘電路如圖4所示。T2():定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)脈沖輸入和時(shí)鐘輸出。 d) EA/Upp: h EA為片外程序存儲(chǔ)器選擇輸入端。接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,接內(nèi)部反向放大器的輸出端,使用外部時(shí)鐘時(shí),該引腳接地。(3) AT89C52各引腳功能 AT89C52單片機(jī)引腳圖如圖3所示。 h 全靜態(tài)操作:0Hz~24MHz。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。不過,這種電腦通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī),簡(jiǎn)稱PC機(jī)。引腳處于何種功能,可由指令來設(shè)置或由機(jī)器狀態(tài)來區(qū)分。 2 單片機(jī)的介紹為了使紅外窗簾控制器在實(shí)際使用過程中方便快捷,能夠發(fā)揮較高的性能,為此在該系統(tǒng)上配備了液晶顯示模塊使操作具有可見性。遙控窗簾系統(tǒng)作為智能家居中一個(gè)很重要的部分,需要在我國(guó)智能家居這一領(lǐng)域,建立起一個(gè)具有中國(guó)特色的新興、健康的產(chǎn)業(yè)鏈,讓自動(dòng)窗簾系統(tǒng)在我國(guó)并不是遠(yuǎn)在天邊,而是近在眼前。紅外遙控窗簾產(chǎn)品已開始走進(jìn)中國(guó)的家庭。其三,開拓一個(gè)嶄新的市場(chǎng)。其一,改變?nèi)藗兊纳罘绞?。[關(guān)鍵詞] 單片機(jī);紅外;遙控;窗簾 Design and Implementation of Infrared Controller for Curtain Automation Specialty FAN Shuai AbstractThis design is an infrared curtain controller based on the STC89C52 single chip micro puter. The system can be divided into two parts. The first part is the IR remote control which sets the 6 buttons of start/stop, open, close, slow down, speed up and automatic. The infrared emitting diode will send different code when different button is pressed. The second part is the receiving controller which would make use of the single chip micro puter to receive the code sent by the remote control through the integrated infrared receiver and make demodulation. Then it would control the running situation of the stepping motor according to the functions of the code. The system includes two kinds of models manual and automatic. Under the manual model, you can make the curtain be opened, closed or stopped by pressing the buttons. Under the automatic model,opening or closing the curtain can be controlled automatically according to the intensity of the indoor light. In this way, the curtain can be controlled manually and automatically.Key words: Single chip micro puter。系統(tǒng)包括手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式,在手動(dòng)模式下可通過按鍵來控制窗簾的打開,關(guān)閉或停止。單片機(jī)控制的紅外窗簾控制器,既能解決每天用手打開或關(guān)閉窗簾的不便,又顯示出了生活的檔次,同時(shí)還可以根據(jù)光線的明暗來自動(dòng)控制窗簾的開關(guān),以調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線,更進(jìn)一步地滿足了人們的享受要求。單片機(jī)控制的紅外遙控窗簾產(chǎn)品面向家庭用戶,其應(yīng)用市場(chǎng)是龐大的,發(fā)展前景也是廣闊的,必將吸引大批有遠(yuǎn)見的各類企業(yè)介入,從而牽動(dòng)一大批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。盡管紅外窗簾控制器在國(guó)內(nèi)是一個(gè)新興的行業(yè),但是,它也正以不可抵擋之勢(shì)迅速崛起。隨著紅外遙控窗簾熱潮在世界范圍內(nèi)的日漸興起,隨著中國(guó)電子技術(shù)的飛速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高以及智能電子技術(shù)在生活中的廣泛應(yīng)用,紅外遙控窗簾已經(jīng)成為未來家居裝飾潮流發(fā)展的最新方向,在不久的將來,沒有紅外遙控窗簾系統(tǒng)的住宅肯定不合潮流。 (3)具有兩種控制方式分別為手動(dòng)控制方式和自動(dòng)控制方式。為滿足控制的需要,單片機(jī)有更強(qiáng)的邏輯控制能力,特別是具有很強(qiáng)的位處理能力。(6)抗干擾能力強(qiáng),適用溫度范圍寬,在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠的工作。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī),就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效,常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”,如智能型洗衣機(jī)等。圖1 AT89C52實(shí)物圖(1) AT89C52的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖AT89C52的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。 h 6個(gè)中斷源。接外部晶振和微調(diào)電容的一端,與單片機(jī)片內(nèi)震蕩電路一起,產(chǎn)生由外部晶振決定的震蕩頻率。h ALE功能:用來鎖存P0口送出的低8位地址。當(dāng)P0口作為一般I/O口時(shí),為準(zhǔn)雙向口,并且作為輸出時(shí)必須接上拉電阻。h P3口:P3口也是一個(gè)內(nèi)部有上拉的8位I/O口,還是一個(gè)雙功能口。 狀態(tài)周期:Ts=2個(gè)時(shí)鐘周期(Tc)。二是接收控制器部分,其功能是用單片機(jī)通過紅外一體化接收頭接收遙控器發(fā)出的編碼并進(jìn)行解調(diào),解調(diào)后根據(jù)編碼的功能來控制步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)窗簾的打開、關(guān)閉或停止等功能。紅外遙控器由51單片機(jī)、矩陣鍵盤、紅外發(fā)射二極管、NPN型三極管等組成。靜態(tài)時(shí)輸出端輸出高電平,當(dāng)接收到紅外信號(hào)后,按紅外信號(hào)的數(shù)據(jù)波形輸出負(fù)脈沖數(shù)據(jù)信號(hào)。LCD1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器(CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形,這些字符有:阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)和日文假名等。第6腳:使能信號(hào);EN端為使能端,當(dāng)EN端由高電平跳變成低電平時(shí),液晶模塊執(zhí)行命令。VSS接地(電源地),VDD接5V電源(電源正極),VEE為液晶顯示偏壓信號(hào)。比較器可以組成非正弦波形變換電路及應(yīng)用于模擬與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖16所示。ULN2003工作電壓高,工作電流大,灌電流