【正文】 緒論 1 0 緒論 本設(shè)計主要是設(shè)計 用于家庭及賓館安裝智能控制性的窗戶、窗簾 。 論文研究的主要內(nèi)容 ： 根據(jù)設(shè)計分工，本設(shè)計分成軟件部分和硬件部分。如圖 111 所示，電機安裝點安裝電動機及其驅(qū)動電路和接受遙控信號電路，用皮帶連接在電動機轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)插上 220V電源的時候，通過接受到遙控器給的遙控信號時 ，電機開始轉(zhuǎn)動，帶動皮帶運動，通過定滑輪，皮帶帶動窗簾收縮，達到開與關(guān)的效果。 FPGA 采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實時系統(tǒng)的控制核心。 （ 3）濕度檢測模塊 集成濕度傳感器 HM1500 的輸出電壓在 1～ 4 V 間隨濕度線性變化，考慮到本系統(tǒng)的單電源特點，該電路的測濕范圍為 0～ 100％。 基于以上分析，本設(shè)計選擇方案二。 但容易受外界環(huán)境干擾 使其工作不是很穩(wěn)定，操作比較麻煩。 （ 8 電源模塊： 采用直流穩(wěn)壓電源。 L297 芯片介紹 由于步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線或角位移的執(zhí)行元件，它不能直接接到交直流電源上，而必須使用專用設(shè)備 步進電機控制驅(qū)動器 ， 典型步進電機控制系統(tǒng)如圖 215所示：控制器可以發(fā)出脈沖頻率從幾赫茲到幾十千赫茲可以連續(xù)變化的脈沖信號，它為環(huán)形分配器提供脈沖序列。C) 1 W Tstg、 Tj存貯和結(jié) 溫 40 對 + 150 176。一座雙極橋梁使用這 個信號的 When 可以被用于保證裝載潮流 fast 朽爛，當(dāng)繞喪氣。 當(dāng)?shù)?(不活潑的 ) INH INH A、 B、 C 和 D 帶來了低落。 電壓適用于這別針 determines最大負荷潮流。 PIN 作用 L297/L297D3/11L297L297D N176。 PIN 作用 L297/L297D (繼續(xù) )CIRCUIT 操作 L297 供與一座雙重橋梁的用途使用 driver、方形字體 darlington 列陣或者分離力量在駕駛應(yīng)用的步進電動機的devices。 3 。 5。 14 使能 A。 15 輸入 3。 流經(jīng)裝載的潮流在這兩 個別針之間的連接 被監(jiān)測在 15腳 。 步進電機的轉(zhuǎn)動是由相電流合成的磁場變化而引起的當(dāng)磁場方向變化時，步進電機隨之轉(zhuǎn)動，最終定位于相電流合成的磁場方向，對于三相六拍的方式，每相之間相角差（即步距角）為 。環(huán)形分配器可以由硬件和軟件 [3]兩種方式實現(xiàn)。鑒于對本次設(shè)計的要求考慮，在這里我采用開環(huán)控制。壓力傳感器的種類很多，其中硅半導(dǎo)體傳 感器因其體積小、重量輕、成本低、性能好、易集成等優(yōu)點得到廣泛的應(yīng)用。 %）； ⑤有較寬的工作溫度范圍（ 40℃ ~ +125℃）； ⑥允許過載大（ 400%） 。 其中小信號通過集成放大 ,邊成大信號輸出傳到單片機 ,使之達到檢測的目的 .如圖 (圖 231)所示 IN12OUT3GNDU2 L M 780823141U 1: 1M C 332745672U 1: 2M C 3327481093U 1: 3M C 332741412134U 1: 4M C 33274A2GND1B4V C C3M P X 21002KR12KR21KR315KR4R5120R6220R71KR81uFC11uFC2D1I N 6810245U 4: 1L M 339+ 12VU I N10KR9 10V C C + 12vUR10KR 20B G 19013200R p15 6U 1: 3P1.5I N T 1 濕度測量電路 高分子濕度傳感器 CHR01 為新一代復(fù)合型電阻型濕度敏感 [5]部件，其復(fù)阻抗與空氣相對濕度成指數(shù)關(guān)系，直流阻抗（普通數(shù)字萬用表測量）幾乎為無窮大，與傳統(tǒng)意義上的電阻有空氣中水分子參與膜感濕中的離子導(dǎo)電，由于水分子為極性分子，在直流電存在的情況下，會電離，分解，從而影響導(dǎo)電與元件的壽命，所以要求采用交流電路對傳感器進行 供電。在 RX 測量后就可以查表計算相對濕度值 參數(shù)設(shè)計 ： 電阻 R0與電容 C的選擇主要取決于需要的分辨率，與單片機周期等有關(guān) 電阻建議選擇精密金屬膜電阻，建議為 60K300K（ 1%）之間（取值與測量范圍有關(guān)，取與 Rxmax 的 1/2 左右） 電容的選擇既要考慮到測量的靈敏度，又要考慮不使計數(shù)時間太長，具體考慮單片機的時鐘頻率等因素。 接收模塊介紹： 接收模塊有七個引出端，分別為 1 1 1 GND、圖 242 紅外接收等效 電路 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 各個工作模塊的工作原理及程序 23 VT、 VCC，其中 VCC 為 5V供電端， GND 為接地端， VT 端為解碼有效輸出端， 1 1 13是解碼芯片 PT2294 集成電路的輸出腳，為四位數(shù)據(jù)點動輸出端，接收到有效信號時能輸出 5V 高電平，驅(qū)動電流約 2mA，與發(fā)射器上的四個按鍵一一對應(yīng) 。 PT2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下圖 244 無線 遙控器電路 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 各個工作模塊的工作原理及程序 25 次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變?？梢援a(chǎn)生 6561 種編碼，即使有多個遙控器或多個接收模塊，只要地址編碼設(shè)置不同，也不會出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象。 當(dāng)單片機 端輸出低電平時，晶體三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，極電流為零，發(fā)光二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，蜂鳴器無電流輸入，處于截止 狀態(tài) 。頻寬 =～ 7Hz。 電源模塊 在電子電路及設(shè)備中，一般都需要穩(wěn)定的直流電源供電。電路如圖 272所示。 （ 3）濾波電路 整流電路的輸出電壓雖然是單一方向的，但脈沖較大，含有較大的諧波成分，不能適應(yīng)大多數(shù)電子線路及設(shè)備的需要。從而負載兩端的輸出電壓在 10V 左右。 圖 272 單相橋式整流電路 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 各個工作模塊的工作原理及程序 29 當(dāng) RLC=（ 3～ 5） T/2時，輸出電壓平均值 UO（ AV） ≈ U2 為了獲得較好的濾波效果，在實際電路中，應(yīng)選擇濾波電容的容量滿足 RLC=（ 3～ 5） T/2 的條件。 這樣，由于 D D3 和 D D4 兩對二極管交替導(dǎo)通，至使負載電阻 RL上在u2 的整個周期內(nèi)都有電流流過，而且方向不變，輸出電壓 uo=｜ √2U 2sinwt｜。 整流 電路 AC 220V Ui Uo 變壓 器 濾波 電路 穩(wěn)壓 電路 圖 271 直流電源方框圖 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 各個工作模塊的工作原理及程序 28 D1 D4 D3 D2 A B （ 2）整流電路 整流電路把變壓器副邊的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，即將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為單一方向的脈動電壓。如在房間走動超過 5S，此時單溫態(tài)觸發(fā)器受到觸發(fā)而翻轉(zhuǎn)，由穩(wěn)態(tài)變暫穩(wěn)態(tài)，由低電平變高電平， Q0 導(dǎo)通，則報警器工作，發(fā)出報 警聲。靜態(tài)電流 1mA。 的電容是為了濾掉電路中的波動電壓。所謂的 設(shè)置地址碼就是用焊錫將上下相鄰的焊盤用焊錫橋搭短路起來，例如將第 2腳和上面的焊盤 L用焊錫短路后就相當(dāng)于將 PT2272 芯片的第 2腳設(shè)置為接地，同理將第 2 腳和下面的焊盤 H 用焊錫短路后就相當(dāng)于將 PT2272 芯片的第 2腳設(shè)置為接正電源，如果什么都不接就是表示懸空。特點： CMOS 工藝制造，低功耗外部應(yīng)用線路元器件少單腳電阻振蕩電路工作電壓范圍寬： ～ 15V， PT2262/2272 最多可有 12 位 (A0A11)三態(tài)地址端管腳 (懸空 ,接高電平 ,接低電平， ,任意組合可提供 531441 地址碼， PT2262 最多可有 6位 (D0D5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。另外未經(jīng)封固的可調(diào)電容在受到振動時定片和動片之間發(fā)生位移；溫度變化時熱脹冷縮會使定片和動片間距離改變；濕度變化因介質(zhì) 變化改變?nèi)萘?；長期工作在潮濕環(huán)境中還會因定片和動片的氧化改變?nèi)萘浚@些都會嚴(yán)重影響接收頻率的穩(wěn)定性，而采用可調(diào)電感就可解決這些問題，因為電感可以在調(diào)整完畢后進行封固，絕緣體封固劑不會使電感量發(fā)生變化，而且由于采用貼片工藝，所以即使強烈震動也不必擔(dān)心接收頻點漂移，接收電路的接收帶寬約 500KHz，產(chǎn)品出廠 時已經(jīng)將中心頻率調(diào)整在 315MHz，接收芯片上的微調(diào)電感約有 5MHz 頻率的可調(diào)范圍，使用時不要輕易變動，以免影響性能。如此重復(fù)，進行充放電。輸出端的零壓力偏置由 R4 和 RP1 引入。 1mV； ②傳感器靈敏度較高，為 40mV177。具體方法如下： 正轉(zhuǎn) : A— AB— B— BC— C— CA— A 反轉(zhuǎn) : A— AC— C— CB— B— BA— A 221步進電機控制驅(qū)動方框圖 驅(qū)動電源 控制器 輔助電 路 步進電動機 功 率放 大器 環(huán)形分配器 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 各個工作模塊的工作原理及程序 17 正反轉(zhuǎn)控制模型數(shù)據(jù)的存放單元見表 22２ 、表 223，其中 26H 和 2DH中存放模型結(jié)束標(biāo)志。開環(huán)控制是指步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的輸入脈沖不依賴與轉(zhuǎn)子的位置 ,而是事先按一定規(guī)律給定的。 正轉(zhuǎn)： A → AB → B → BC→ C → CA→ A 反轉(zhuǎn)： A → AC → C → CB→ B → BA→ A 環(huán)形分配器、功率放大器以及其他輔助電路統(tǒng)稱為步進電機的驅(qū)動電源。 步進電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的速度取決于脈沖信號的頻率，總位移量取決于總的脈沖數(shù)，它作為伺服電動機應(yīng)用于控制系統(tǒng)時，可以使系統(tǒng)簡化，工作可靠，而且可以獲得較高的控制精度。 3。 12。 11 。 6 對功率輸出階段的電源電壓。 在這別針和地面之間的感覺 B被連接感覺電阻器到 control 裝載的潮流。 20 重新設(shè)置復(fù)位輸入。 在這輸入的活躍低脈沖推進馬達 一 增加。裝載前感覺電壓的 14 SENS1 輸入從階段力量階段 A 和 B。 9 D 馬達階段 D 力量階段的驅(qū)動信號。 4 力量階段的一個馬達階段 A驅(qū)動信號。馬達可以是在小步、法線和 線的駕駛方式 和 在芯片 PWM 砍刀電路允許交換方式在繞的 控制 ?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 各個工作模塊的工作原理及程序 8 掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 系統(tǒng)組成 經(jīng)過仔細分析和論證，決定了各系統(tǒng)模塊的最終方案如下。 基于以上分析，本設(shè)計采用單片機了來實現(xiàn)電路的報警功能。 方案三：采用無刷電機， 無刷永磁體直流電機是同步電機，定子的磁場旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)子的機械旋轉(zhuǎn)速度相同。 （ 2）壓力檢測模塊 采用壓力傳感器來實現(xiàn)。 方案一：采用 FPGA（現(xiàn)場可編程門列陣）作為系統(tǒng)的控制器。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)設(shè)計 2 1 系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計任務(wù)及要求 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計并制作一個窗戶窗簾智能控制裝置 ，如圖 111 和圖 112。 本設(shè)計主要元器件： AT89S52 微型單片機， L297 和 L298 芯片；步進電動機；壓力傳感器；濕度傳感器；人體紅外傳感器 ,無線遙控發(fā)射與接收。s rotational speed and the displacement quantity. Key words: AT89S52, L297, L298, the pressure transmitter, the humidity sensor, the integrated human body infrared sensor, controls remotely the launch and the receiver wireless, the alarm apparatus, stepbysteps the electric motor, timer interruption, pulse counting, waiting pattern.東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 目 錄 窗戶窗簾的智能化控制系統(tǒng)的設(shè)計 .....................................................................................