【正文】 28 鍵盤程序設(shè)計(jì) ......................................... 28 定時(shí)程序設(shè)計(jì) ......................................... 30 步進(jìn)電機(jī)程序設(shè)計(jì) ..................................... 31 結(jié)論 ............................................................... 32 致謝 ............................................................... 33 參考文獻(xiàn) ........................................................... 34 附錄 一 智能窗簾原理圖 ............................................. 35 附錄二 程序清單 ................................................... 36 5 第 1 章 緒論 研究目的和意義 21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步。I 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 作者 韓生龍 學(xué)號 11031P10 系部 電子信息學(xué)院 專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 題目 智能窗簾控制裝置 指導(dǎo)教師 龍凌云 評閱教師 完成時(shí)間： 2020 年 5 月 1 日 II 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )中文摘要 智能窗簾控制裝置 摘要 ： 隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，人們對室內(nèi)設(shè)計(jì)智能化的要求也越來越高。智能家居控制系統(tǒng)可以定義為一個(gè)過程或者一個(gè)系統(tǒng)。 本 窗簾控制 系統(tǒng)不僅具有采集控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，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。硬件部分由單片機(jī)擴(kuò)展的外圍電路以及各種實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)控制功能的接口電路組成；軟件部分主要由單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其特定控制功能的各種程序組成。 （ 4）軟件設(shè)計(jì)：介紹各個(gè)功能模塊的的設(shè)計(jì)流程以及設(shè)計(jì)思路。 第 2 章 總體電路設(shè)計(jì)及其原理說明 系統(tǒng)基本功能 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(qiáng)烈，而窗簾在每個(gè)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。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)的好壞決定整個(gè)方案的成功與否，所以在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，在實(shí)現(xiàn)功能的情況下電路設(shè)計(jì)越簡單越好，這樣才能保證這個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。它采用 LM2576 開關(guān)穩(wěn)壓集成電路將電動(dòng)機(jī)電源 +12V 直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?+5V 的直流電壓為單片機(jī)供電。 ●工作模式控制： TTL 電平兼容 。 LM2576 系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路 來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來 更 可靠、 更 方便。該系列的基本型產(chǎn)品是 805 8031 和 8751。采用這款芯片既克服了采用 8031 需要添加外部程序存儲器導(dǎo)致電路復(fù)雜的缺點(diǎn)，又克服了采用 8751 導(dǎo)致電路制作成本高的缺點(diǎn)。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率越快，單片機(jī)的運(yùn)行速度越快。 圖 復(fù)位電路圖 時(shí)鐘電路 本設(shè)計(jì)需要窗簾在給定的時(shí)間自動(dòng)開和關(guān)，所以需要用到定時(shí)器，而為了保證單片機(jī)與外界時(shí)鐘一致，要用到一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí) 鐘電路。除此之外， DS12887 內(nèi)部還有 128 字節(jié)的 RAM 的單元，其中前 10個(gè)字節(jié)用于存放日歷時(shí)鐘信息，字節(jié) 0 為秒，字節(jié) 2為分，字節(jié) 4為時(shí)，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。采用 LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示 是因?yàn)?LED 數(shù)碼管具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： (1)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，能與 CMOS、 ITL17 電路兼容。通 過分時(shí)輪流控制各個(gè) LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使 各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。 ADC0809是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 CMOS工藝 8通道， 8位逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器 。對應(yīng) ALE 上跳沿， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 EOC=0，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1，轉(zhuǎn)換結(jié)束。 Vcc： +5V 電源。 21 圖 ADC0809與單片機(jī)連接示意圖 光敏傳感器 窗簾自動(dòng)控制系統(tǒng)的光控功能是可以根據(jù)光照的強(qiáng)弱來自動(dòng)控制窗簾的開閉的，因此需要用到光照傳感元器件，在本設(shè)計(jì)中采用了光敏電阻。 光敏電阻與單 片機(jī)的連接如圖 所示。 采用 51 驅(qū)動(dòng) ULN2020 的方法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 其優(yōu)點(diǎn)是力矩大，精度高，其步距角是 176。 積分運(yùn)算電路具有低通特性，而通帶放大倍數(shù)取決于電阻組成的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，故在積分運(yùn)算電路中電容上并聯(lián)一個(gè)電阻，得到反相輸入一階低通濾波電路，24 該電路具有放大和濾波 功能，如圖 。7%(20℃) :≥500Hz :≥800Hz (200Hz):≥ :≥ 本設(shè)計(jì)采用的是 12V 電源 來 作為 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)與扭矩如下 ： 按上表參數(shù)計(jì)算電機(jī)在 9V 下的扭矩， N=最大空載轉(zhuǎn)數(shù)（運(yùn)行電壓247。 主程序的作用主要是先初始化寄存器以及顯示內(nèi)容；然后查詢按鍵操作，并且對按鍵進(jìn)行分析以及處理，通過分析處理，對于設(shè)定鍵，則設(shè)定時(shí)間，到了設(shè)27 定的時(shí)間后步進(jìn)電機(jī)工作。 圖 鍵盤程序流程圖 按鍵設(shè)置采用了掃描法，要判斷鍵盤中有無鍵按下時(shí)將全部 行線 Y0Y3置低電平，列線置高電平，然后檢測列線的狀態(tài)。列線 分別接有 4 個(gè)上拉電阻到正電源 +5V，并把列線 設(shè)置為輸入線，行線 設(shè)置為輸出線。 （ 2）若不是首次按下：將鍵值暫存起來，標(biāo)志置位結(jié)束處理。圖 是定時(shí)程序流程圖。應(yīng)用 89C51 單片機(jī)的優(yōu)勢減少了硬件的復(fù)雜性，光敏電阻接收外界光照信號，經(jīng)過 A\D轉(zhuǎn)換后，傳送給單片機(jī)一個(gè)電信號，單片機(jī)經(jīng)過處理后，控制步進(jìn)電機(jī)做出相應(yīng)的動(dòng)作，以控制窗簾的開閉。 此次設(shè)計(jì)過程中，在完成設(shè)計(jì)任務(wù)之外也讓我系統(tǒng)性地認(rèn)識和 全面地掌握了單片機(jī)相關(guān)技術(shù)，從本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我更加深刻地認(rèn)識到理念來源于實(shí)際的含義。 參 考 文 獻(xiàn) ，華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .高等教育出版社 ,2020. ，單片機(jī)原理及接口技術(shù) .北京 :清華大學(xué)出版社， 2020. ，胡榮 .Protel 電路設(shè)計(jì)教程 .北京 :清華大學(xué)出版社， 2020. ，遲榮強(qiáng) .單片機(jī)原理及接口技術(shù) .北京 :高等教育出版社， 2020. ，林珊，程傳慧 .匯編語言程序設(shè)計(jì) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. ，楊建國 .51 系列單片機(jī)及 C51 程序設(shè)計(jì) .北京 :科學(xué)出版社， 2020. .AT89 系列單片機(jī)原理 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2020 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京 :高等教育出版社 ,1998. DATA SHEEP Philips Semiconductors . 單片機(jī)基礎(chǔ) . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 ，朱兆優(yōu) . 智能儀器原理與設(shè)計(jì) . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020 33 . 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) . 陜西：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020 . 電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 ．電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐．濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社， 2020． .智能儀器 :單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京 :航空工業(yè)出版社 ,1998 34 附錄 一 ： 原理圖123456ABCD654321D C B ATitleNumberRevisionSizeBDate:25May2013Sheet of File:C:\PROGRAM FILES\DESIGN EXPLORER 99 SE\EXAMPLES\ARM1.DDBDrawn By:IN026IN127IN228IN42IN31IN53IN64IN75ref()16ref(+)12msb212122202319241825826152714lsb2817EOC7ADDA25ADDB24ADDC23ALE22ENABLE9START6CLOCK10U18ADC0809MOTCSR/WSQWDSASIRTDS12887U8 DS12887D13D24D37D48D513D614D717D818Q12Q25Q36Q49Q512Q615Q716Q819OC1C11U1674LS373Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713A1B2CLK8MR9U1 74LS164Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713A1B2CLK8MR9U2 74LS164Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713A1B2CLK8MR9U4 74LS164Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713A1B2CLK8MR9U3 74LS16423451U19LM2576HV5.0LM7812U20LM7812IN 11IN 22IN 33IN 44IN 55IN 66IN 77COMMON8CLAMP9OUT 710OUT 611OUT 512OUT 413OUT 314OUT 215OUT 116U7 ULN2003A(16)IN 11IN 22IN 33IN 44IN 55IN 66IN 77COMMON8CLAMP