【正文】 在此謹向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。但是由于個人水平能力有限，論文設(shè)計上存在許多不足之處，有待于進一步的改進。光敏電阻的良好感光性以及步進電機的結(jié)構(gòu)簡單，控制方便的優(yōu)點使窗簾控制開關(guān)更加 穩(wěn)定。 圖 圖 閉設(shè)置 32 圖 窗簾定時時間設(shè)置完畢 圖 33 圖 34 第六章 總結(jié) 經(jīng)過這段時間資料的查找和設(shè)計，最終完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)?？煞謩e按 S3， S4+，來切換菜單，切換到設(shè)置光線值的菜單如圖 所示。 S2 鍵為退出鍵， S3鍵為參數(shù)減 /手動關(guān)， S4鍵為參數(shù)加 /手動開，S5 為設(shè)置鍵。 開 始調(diào) 用 顯 示 子 程 序 延 時6 m s有 按 鍵 閉合 ？兩 次 調(diào) 用 顯 示 子 程序 延 時 1 2 m s有 按 鍵 閉合 ？鍵 碼 分 析執(zhí) 行 相 應(yīng) 的 模 塊顯 示返 回YNYN 圖 鍵盤程序流程圖 26 開 始返 回現(xiàn) 場 保 護 ， 重 置 初值 ， 啟 動 下 一 個 5 0 m s5 0 m s ， 計 數(shù) 器 加 1計 數(shù) 器 = 2 0 ？秒 單 元 加 1 , 5 0 m s 計數(shù) 器 清 零 ， 秒 寫 入秒 個 位 和 秒 十 位秒 單 元 = 6 0 ？分 單 元 加 1 ， 秒 單元 清 零 ， 分 寫 入分 個 位 和 分 十 位分 單 元 = 6 0 ？時 單 元 加 1 ， 分 單元 清 零 ， 時 寫 入時 個 位 和 時 十 位時 單 元 = 2 4 ？時 單 元 清 零YYYYNNNNY 圖 定時程序流程圖 27 第五章 系統(tǒng)仿真與總結(jié) Proteus 軟件簡介 Proteus 軟 件是英國 Lab Center Electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。解決這個問題的簡單方法是利用軟件延時。圖 是步進電機工作流程圖。 軟件主程序設(shè)計 主程序主要完成單片機初始化，關(guān)中斷，菜單顯示內(nèi)容初始化，按鍵掃描，電機運行，計時等 功能。它有獨特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 ULN2021 的主要特點： （ 1） 500mA 額定集電極電流（單個輸出）。 ：≤35dB（空載， 100Hz，水平距馬達 10cm）。當通電狀態(tài)改變完成一個循環(huán)時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距。反應(yīng)式步進電機的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。來實現(xiàn)天亮窗簾自動打開 ，天黑窗簾自動關(guān)閉這一自動控制功能。然后將得到的兩組電壓值進行比較，比 較后的信號經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換送入單片機 89C52 的 P1 接口，單片機處理后輸出命令控制電機正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)通過光照控制窗簾的開關(guān)功能。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。高電平表示有效，低電平則無效。 ⑥ 第 6腳： E端為使能端，當 E端由高 電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。本設(shè)計采用的液晶顯示器為 1602 字符型液晶顯示器。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通用器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。 13 圖 DS1302與單片機的接口電路 鍵盤顯示電路 鍵盤電路 鍵盤在由單片機控制的窗簾自動控制系統(tǒng)中的主要作用是通過按鍵向單片機輸入指令，其中主要包括設(shè)定時間，控制窗簾的開關(guān)等等功能，是人工控制單片機的主要手段。⑵ .VCC2：備份電源。 （ 6）讀 /寫時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送 方式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式。DS1302 工作時功耗很低保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于 1mW。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。復(fù)位時，單片機初始化為 0000H，從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。在石英晶體的兩個管腳加交變電場時，它將會產(chǎn)生一定頻率的機械變形，而這種機械振動又會產(chǎn)生交變電場，上述物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率越快，單片機的運行速度越快。而在其他的單片機中，則也需調(diào)用專用的子程序才行。而實施這一處理 (包括前面所有的位功能 )，只需用一條位操作指令即可。最高運作頻率 35MHz， 6T/12T 可選。顯示和鍵盤讓人機交換變得更容易。溫度模塊用來采集溫度，并且將采集到的溫度通過顯示模塊顯示。 方案選取 單片機在各種電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，很多的電子產(chǎn)品利用單片機所取得的便利性得到了人們的好評，針對單片機控制的自動窗簾控制系統(tǒng)的智能化要求，實現(xiàn)其自動控制的方案有兩種 ： 方案（一）基于溫度檢測以及聲控檢測器件的自動控制。 章節(jié)安排 智能窗簾控制系統(tǒng) 設(shè)計過程主要分為以下幾個章節(jié)： （ 1） 緒論：介紹選題意義，目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排。窗簾的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止功能可由單片機輸出電平來控制步進電機的運轉(zhuǎn)以實現(xiàn)。據(jù)查我國目前共有 170 多種電動窗簾獲得國家專利，其技術(shù)大同小異，但售價在五百到數(shù)千元居多，共同缺點是價格高、靈活性不強，而且自動化程度不高。隨著信息、自動化和通信等技術(shù)的不斷進步，智能窗簾控制系統(tǒng)在家居、大型會議室等領(lǐng)域得到了廣泛的使用，最大限度地滿足人們對窗簾開度的各種需 求。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活觀念也在漸漸的發(fā)生轉(zhuǎn)變。 通過本系統(tǒng)最終實現(xiàn)了利用光照強度以及設(shè)置時間來控制窗簾自動開閉的仿真。本設(shè)計采用 STC89C52 單片機為控制核心，介紹了基于單片機的智能窗簾控制系統(tǒng)，主要從硬件結(jié)構(gòu)原理及軟件編程方面進行講解。這種系統(tǒng)可以為我們營造出高效、舒適、便捷的居住環(huán)境。 隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，人們對室內(nèi)設(shè)計智能化的要求也越來越高，相對于傳統(tǒng)的窗簾，智能窗簾更能滿足人們對于生活品質(zhì)的追求 [2]。 2 智能窗簾的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外研究 現(xiàn)狀 在歐美等發(fā)達國家，電動窗簾已廣泛應(yīng)用。 隨著自動窗簾熱潮在世界范圍內(nèi)興起、電子技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，電動窗簾的自動化程度不斷提高，從目前的發(fā)展趨勢來看，在未來的 20 年時間里，自動窗簾行業(yè)將成為中國的主流行業(yè)之一，其市場的發(fā)展前景是非常廣闊的。窗簾在光照控制模式下，當光強高于所設(shè)定的標準值時，窗簾會自動關(guān)閉，反之，當光強低于該標準值時，窗簾將自動打開 [7]。 （ 5）系統(tǒng)仿真與總結(jié)：對智能窗簾控制系統(tǒng)進行結(jié)果仿真，分析總結(jié)設(shè)計過程。綜合考慮以上因素，系統(tǒng)設(shè)計采用方案（二）。單片機外圍電路提供各模塊所需的 5V 電源 。另外 STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。雖然其他種類的單片機也具有位處理功能，但能進行位邏輯運算的實屬少見。積的低位字節(jié)在累加器 A 中，高位字節(jié)在寄存器 B 中 )。同時，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機發(fā)出時鐘信號。其中， XTAL1 接外部晶體的一個引腳， XTAL2 接外晶體的另一端。通常， OSC 的輸出時鐘頻率 fOSC 為 ，典型值為 12MHz 或者 。它采用 LM7805 三端集成穩(wěn)壓器，可輸出 +5V 的直流電壓供電。時鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時格式。 （ 3）串行 I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少。 （ 11）雙電源管用于主電源和備份電源供應(yīng)。該引腳有兩個功能：第一， CE 開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯；其次， CE 提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?S6鍵為設(shè)置鍵，按下 S6 鍵有三種選項，可分別按 S4,S5+來設(shè)定窗簾的開啟時間，關(guān)閉時間，定時開關(guān)窗簾時間以及光線值。 （ 2） 數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 ④ 第 4腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。（說明：1 為高電平、 0為低電平） 指令 1:清顯示，指令碼 01H,光標復(fù)位到地址 00H 位置。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。 ADC0832 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。為了實現(xiàn)步進電機的簡易運動控制，一般以單片機作為控制系統(tǒng)的微處理器，通過步進電機專用驅(qū)動芯片實現(xiàn)步進電機的速度和位置定位控制。 19 步進電機 28BYJ48 型四相八拍電機，電壓為 DC5V— DC12V。 ：≥ （工作頻率： 100Hz）。達林頓管并聯(lián)可以承受更大的電流。 20 圖 步進電機控制系統(tǒng)方框圖 圖 步進電機控制系統(tǒng)電路圖 在使用兩相混合式步進電機時需注意，該種電機在低速運轉(zhuǎn)時有振動和噪聲，是其固有的缺點、一般可采用以下方案來克服： （ 1）如步進電機正好工作在共振區(qū)，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區(qū)； （ 2）采用帶有細分功能的驅(qū)動器，這是最常用的、最簡 便的方法； （ 3）換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機； （ 4）在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產(chǎn)品，但機械結(jié)構(gòu)改變較大。這些在程序中有體現(xiàn)。如果是電機控制鍵，則也執(zhí)行相應(yīng)的工作。如果完成則返回，沒完成則位代碼 R2左移一位，繼續(xù)顯示查表，一直到 6 位顯示完成后返回。時鐘芯片發(fā)出 50ms 的信號給單片機后，計數(shù)器開始工作，計數(shù)器記到 20，時間即為 1秒，秒單元加 1，當秒單元計數(shù)到 60，分單元加 1，此時秒單元清零。本設(shè)計在接通電源時，系統(tǒng)自動復(fù)位，默認處于手動光控狀態(tài)。此時按下 S4 電機正傳，如圖 所示， S2 為停止鍵， S3為電機反轉(zhuǎn)。則此時按下 S3， S4+設(shè)定當前光標的值，然后按下S5 鍵向右切換光標位置，設(shè)定好時間后如圖 所示。本設(shè)計的主要原理是光敏電阻受到外界條件影響后，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換，傳送給單片機一個電信號，在由單片機經(jīng)過處理后，將信號傳給步進電機，控制步進電機做出相應(yīng)的動作，最終實現(xiàn)控制窗簾的開閉。首先，在選題方面我查閱了很多與題目相關(guān)的資料和課題并且制定了幾個詳細的設(shè)計方案，進行設(shè)計的總體規(guī)劃，從中選出經(jīng)濟，節(jié)能并且穩(wěn)定容易實現(xiàn) 的方案，然后將方案落實到設(shè)計環(huán)節(jié)中。我也相信憑著我自強不息勇于拼搏的精神一定能夠很快的適應(yīng)類似設(shè)計的需要，適應(yīng)這個多變的社會，充分發(fā)揮長處， 朝需要我們的地方不斷前進再前進！ 36 參考文獻 [1]石祚生 .智能家居系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) [D].南京郵電大學(xué) ,2021. 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