【正文】 ..... 22 紅外遙控發(fā)射電路的設計 ............................................... 25 紅外遙控接收電路設計 ................................................. 25 電源電路的設計 ...................................................... 27 第 5章 動力源的選型與設計 ............................................ 28 步進電機選型 ........................................................ 28 步進電機驅動電路的設計 ............................................... 28 結 束 語 ................................................................. 29 致 謝 ................................................................... 32 英文資料 .............................................................. 33 摘 要 我們現(xiàn)在使用的窗戶大部分采用人工關閉方式， 不具有自動防盜、防雨、防煤氣中毒等人性化的功能；平 時我們外出時經常忘記關閉窗戶，遇上下雨時，雨水會進入室內，對室內的電器、擺設等物品造成不必要的損害。 normally closed we often fet when they go out the window, encountered bad weather, sand and rain will enter the room, and indoor appliances, furnishings and other items causing unnecessary damage. Usually at night when we closed the windows, once the gas leak, poisoning, suffocation caused by indoor air tight disabled, the frequent occurrence of death. For security, we usually install the fence outside the window, but now many of the cities to beautify the city usually do not allow the installation of security window. Moreover, the windows are mostly used pushpull or panstyle, giving the floor a high household cleaning glass more difficult. We designed the smart window can be achieved early in the morning automatically open the window, automatic wind, rain, smart security and bustible gas leak alarm window, and relative rotation between the two sashes, in order to address the reality life of the aforementioned problems. The smart window design in line with safe, convenient, energy saving, the principle of humanity, can significantly improve modern life. Key words: Prevent rain antitheft 51 SCM Intelligent window 第 1章 總體方案的設計 自動開關窗：陽光明媚的早上光敏晶體管感光通過單片機控制板自動打開窗戶，更新室內空氣；傍晚太陽落下時窗子自動關閉； 自動防風： 當風 速超過 8m/s 時 ， 風速 傳感器檢測信號，單片機控制板使 窗 戶 自動關 閉。 圖 2— 1 齒輪齒條傳動 由于此傳動所帶負載不是很大，故齒輪齒條參數(shù)選取較為寬松，根據具體需要確定其主要參數(shù)為： 齒輪： m= Z=20 d=m z=30mm β=20176。 2） MCU 即微控制器（ Micro Controller Unit）階段，主要的技術發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。 （ 1） CMOS 化 近年，由于 CHMOS 技術的進 步 ，大大 地促進了單片機的 CMOS 化。 因而，在單片機領域 CMOS正在逐漸取代 TTL 電 路。低功耗化的效應不僅是功耗低，而且?guī)砹水a品的高可靠性、高抗干擾能力以及產品的便攜化 （ 5） 大容量化 以往單片機內的 ROM 為 1KB 至 4KB， RAM 為 64B至 128B。在單片機家族中， 80C51 系列是其中的佼佼者，加之 Intel 公司將其 MCS – 51 系 列中的 80C51內核使用權以專利互換或出售形式轉讓給全世界許多著名 IC 制造廠商，如 Philips、 NEC、Atmel、 AMD、華邦等，這些公司都在保持與 80C51 單片機兼容的基礎上改善了 80C51 的許多特性。 傳感器選型及電路 傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。風速傳感器種類有采用畢托管測風速、熱線熱膜測風速、機械式傳感器測風速、超聲波測風速和三杯式風速傳感器測風速 。線形放大電壓輸出，驅動電流 200 微安，器件一致性好 [3]。 工作電極： CO+H2O→ CO2+2H++2e－ 對電極： 1/2O2+2H++2e－ → H2O 總反應： 2 CO＋ O2→ 2 CO2 由反應式可知產生的電流大 小與一氧化碳的濃度成正比，因此可以通過測量產生的電流的大小就可以檢測出一氧化碳的濃度。實際使用中，熱釋電紅外人體感應器前面必須安裝菲涅爾透鏡。要求精度為 %。還要把每個樣值脈沖轉換成與它幅值成正比的數(shù)字量。 D0～ D7： 8位轉換結果輸出端。脈沖寬度應不小于 100～ 200ns。 VCC、 GND：供電電源端。 ALE 引腳得脈沖頻率是 8051時鐘頻率的 1/6。其接口電路如 圖 38 所示。要特別注意的是 ISD1420 芯片的SP+、 SP端一定不要直接接地，只能接揚聲器或者懸空。利用單片機自帶的硬件中斷資源，設計了接觸式的中斷行程開關。自然界中，不論任何物體，也不論其本身是否發(fā)光（指可見光），只要其溫度高于絕對零度 (273℃) ，都會一刻不停地向周圍輻射紅外線。 (4)紅外線遙控具有結構簡單，制作方便，成本低廉，抗干擾能力強，工作可靠性高等一系列優(yōu)點，特別是室內遙控的優(yōu)先遙控方式。前些年常用 μPC1373H 、 CX20216A 等紅外接收專用放大電路，最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產品，大多采用成品紅外接收頭。 FPS4901 高靈敏紅外線接收器，外形尺寸： 。由圖 43 分析可知， FPS4091 接收器在紅外接收電路中起轉換、放大和解調信號的作用。 17 腳 DOUT為串行數(shù)據輸出端，平時為低電平。 類別 參數(shù) 符號 參數(shù)范圍 單位 電源電壓 V cc 2 至 15 V 輸入電壓 Vi 至Vcc+ V 輸出電壓 Vo 至Vcc+ V 最大功耗 Pa 300 M W 工作溫度 Top r 20 至 +70 ℃ 儲存溫度 Ts t g 40 至 +125 ℃ A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s91 81 71 61 51 41 31 21 11 0 V c c V T O S C 1 O S C 2 D I N A 1 1 / D 0 A 1 0 / D 1A 9 / D 2A 8 / D 3P T 2 2 7 2 圖 45 PT2272引腳圖 表 43 PT2272的極限參數(shù)表 類別 參數(shù) 符號 參數(shù)范圍 單位 電源電壓 V cc 至 15 V 輸入電壓 Vi 至Vcc+ V 輸出電壓 Vo 至Vcc+ V 最大功耗 Pa 300 M W 工作溫度 To pr 20 至 +70 ℃ 儲存溫度 Ts t g 40 至 +125 ℃ 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時相應的數(shù)據腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。控制信號（數(shù)據）由 PT2262的 D1～ D4管腳提供，調制后的信號由紅外發(fā)射管 PH303 發(fā)射出去。遙控器的發(fā)射鍵 SB 按下后，接收器收到信 號， PT2272 第 17 腳輸出為高電平時 ， VT2 導通 ， 繼電器 J1(JMX94F)勵磁吸合其觸點動作 ， 帶動負載工作 ， 從而實現(xiàn)了紅外遙控的目的 。 目前可應用于 智能大廈、高級公寓、酒店和別墅 等現(xiàn)代化程度較高的場合。 感謝各位同學以及舍友，與她們的交流使我受益頗多。 [5] 高洪志 . 《 MCS51單片機原理及應用技術教程 》 [M]. 北京：人民郵電出版社。 參考文獻 [1] 王煜東 . 《傳感器應用電路 400例》［ M］ . 北京：中國電力出版社 。老師的諄諄誘導、同學的出謀劃策及家長的支持鼓勵，是我堅持完成論文的動力源泉。就一般窗戶而言，每扇窗扇質量 m估算在 10Kg 左右，其重力約 G 為 N100 ,由于此傳動帶動負載窗扇來回滑動的過程為滑動摩擦，選摩擦因數(shù) ?f ,所以施加在電機上的力約為 : NfGF 1 ??? (51) 力矩約為 FrT? (r 為齒輪半徑 ) （ 52） ?? = mN. 因此， 采用 17HS5604 兩相混合式步進電機作為機械部分的驅動裝置，經減速后帶動葉片轉動。 PT2272 解碼器數(shù)據輸出端第 10～ 13腳具有記憶保持功能，當有數(shù)據輸出時，此數(shù)據會保持直至電源關斷?？蓪⑦@些信號加一級放大，便可 驅動繼電器、功率三極管等進行負載遙控開關操縱。 A0～ A11的功能同 PT2262。 PT2262為編碼芯片， PT2262外形圖如 圖 44所示 。其中第 2 腳外接電阻與電容決定前置放大器的放大倍數(shù)，當?shù)?2 腳外接電阻由 減少到 0 時，靈敏度最高，遙控距離可達 12m，但易受干擾。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，需參考廠家的使用說明。這種遙控電路使用配套的專用編譯碼器，因此制作起來比較方便。紅外線的波長遠小于無線電波的波長，所以，紅外遙控不會干擾其它家用電器，也不會影響近鄰的無線電設備。其中長波的波長最長，順序越來越短， X射線的波長一般不超過 1nm。若選用 1W以下的揚聲器，用低電壓通用集成功率放大器 LM386 作為揚聲器的驅動芯片，其電路如圖 310所示。 特性： （ 1） 使用簡單的單片錄放音電路 （ 2） 高保真語音 /音頻處理 （ 3） 開關接口放音可以是脈沖觸發(fā)或電平觸發(fā) （ 4） 錄放周期為 16和 20 秒 （ 5） 自動功率節(jié)約模式 （ 6） 當一個錄音或放音周期結束后自動進入掉電狀態(tài) （ 7） 掉電狀態(tài)的典型電流為 （ 8） 零功率存儲 （ 9） 不需要電池備份電路 （ 10） 處理復雜信息可使用地址操作 （ 11） 100 年信息保存典型 （ 12） 片上時鐘 （ 13） 不需要編程器和開發(fā)系統(tǒng) （ 14） +5V 供電 （ 15） 提供裸片 DIP SOIC 封裝 （ 16） 提供工業(yè)級別溫度型號（ 40 到 85） 系統(tǒng)的語 音錄放電路如圖 39 所示。有地址鎖存器，所以通道地址由 P0