【正文】 第四章 調(diào)試與仿真 22 Proteus軟件概述 22 22 23 23結(jié)束語(yǔ) 27附錄 28附錄1：電路原理圖及實(shí)物圖 28附錄2：源程序 29附錄3：元器件清單 39參考文獻(xiàn)（References） 40 第 4 頁(yè) 共 40 頁(yè)江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文 前言1課題研究的背景及意義科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和提高，電子產(chǎn)品的種類(lèi)越來(lái)越豐富且發(fā)展速度也非常驚人。由于智能家居控制系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定、功能靈活、工作效率高、擴(kuò)展容易等特點(diǎn)，人們開(kāi)始普遍接受和應(yīng)用其智能產(chǎn)品。到了冬天，天氣比較冷。光控歸類(lèi)于全自動(dòng)類(lèi)；聲控和遙控歸類(lèi)于半自動(dòng)。在此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，主要由按鍵模塊、光敏電阻和運(yùn)放組成的光控電路、單片機(jī)STC89C52控制系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、語(yǔ)音識(shí)別模塊、和LCD顯示等組成。（4）軟件程序的編寫(xiě)：介紹所用的軟件及設(shè)計(jì)流程。（4）完成軟硬件聯(lián)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能5本章小結(jié)本章主要講述了智能窗簾的研究背景和在人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾饬x，以及當(dāng)前窗簾的主要控制方式分別是遙控、時(shí)控、光控和聲控。因此光敏電阻被用于很多光電控制系統(tǒng)，如路燈，照相機(jī)自動(dòng)曝光裝置，光電計(jì)數(shù)器等方面[5]。因?yàn)楣饷綦娮杵鞯膽?yīng)用范圍廣、性能相對(duì)較好、體積小、價(jià)格便宜等特點(diǎn)。由于獨(dú)立鍵盤(pán)價(jià)錢(qián)便宜，需要的數(shù)量比較少，所以本系統(tǒng)采用方案二方案一：特定人語(yǔ)音識(shí)別僅考慮對(duì)于專(zhuān)人的話(huà)音進(jìn)行識(shí)別。這些段分別由字母a, b, c, d, e, f, g, dp來(lái)表示。方案二：LCD內(nèi)部自帶顯示芯片，使用其物理特性改變其電壓來(lái)顯示文字、數(shù)字和圖形。但是工作時(shí)間長(zhǎng)容易發(fā)熱。（2）環(huán)境亮度控制：光敏電阻根據(jù)白天和晚上的外界環(huán)境亮度程度不同工作。并增加功能狀態(tài)指示，電機(jī)正轉(zhuǎn)，液晶LCD顯示為“1”，電機(jī)反轉(zhuǎn)，顯示為“2”，電機(jī)停止，顯示為“0”。程序狀態(tài)字PSW、存儲(chǔ)器RAM和ROM、累加器、并行I/O接口P0~P地址指示DPTR、寄存器B、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及時(shí)鐘電路和復(fù)位電路等這些功能部件由內(nèi)部總線(xiàn)聯(lián)接在一起，組成單片機(jī)[3]。 P2口：作為擴(kuò)展系統(tǒng)的高8位地址總線(xiàn)口，也可以當(dāng)I/O口使用。電路程序正常工作要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，否則就無(wú)法和單片機(jī)進(jìn)行聯(lián)系。電容范圍在2040pF之間，這里連接的是30pF的電容。 復(fù)位電路 電源電路干電池具有價(jià)格便宜，方便使用等特點(diǎn)。K2為手動(dòng)關(guān)窗按鍵，當(dāng)按下K2鍵時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)模擬窗簾關(guān)閉。而反相輸入端用一個(gè)光敏電阻采集外部環(huán)境的光照，利用其光線(xiàn)暗時(shí)電阻大，亮?xí)r電阻小的特點(diǎn)，來(lái)確定反向輸入端的電壓值。首先對(duì)輸入話(huà)筒的語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別。步進(jìn)電機(jī)的工作電流較大，需要驅(qū)動(dòng)芯片。第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的程序采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，為了便于修改和調(diào)試，系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，程序的編寫(xiě)編譯在WAVE6000軟件中完成。本章介紹了智能窗簾控制系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)流程，程序代碼詳見(jiàn)附錄。然后再由單片機(jī)進(jìn)行鍵碼分析，執(zhí)行相應(yīng)的模塊，顯示后返回。首先初始化系統(tǒng)，開(kāi)始運(yùn)行程序，然后對(duì)相應(yīng)的模塊發(fā)出指令。假如沒(méi)有，返回到選擇指令寄存器繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行以前的步驟。首先觀(guān)察各個(gè)元器件的完好性，其次檢測(cè)所有芯片的電源引腳和接地是否接觸良好，然后用電烙鐵在萬(wàn)用板上焊接器件，電路板焊好后用萬(wàn)用表檢測(cè)各電源端、接地端的狀態(tài)是否正常。再次按下第二排第三個(gè)鍵時(shí)，切換到光控模式電路，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，表示夜晚，模擬窗簾關(guān)閉。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下多種功能：（1）手動(dòng)控制：按下按鍵K1，電機(jī)正轉(zhuǎn)，窗簾打開(kāi)?？傊?，在這次畢設(shè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)方面有很多欠缺，需要去改進(jìn)、去研究，也還要去不斷學(xué)習(xí)以前的知識(shí)。附錄附錄1：電路原理圖及實(shí)物圖圖1：智能窗簾控制系統(tǒng)原理圖圖2：智能窗簾控制系統(tǒng)實(shí)物圖附錄2：源程序include //包含頭文件，頭文件包含特殊功能寄存器的定義includeincludedefine uchar unsigned char //宏替換define uint unsigned int//這三個(gè)引腳參考資料sbit E=P2^7。sbit S2=P2^3。uchar c1=0,c2=0。x++)。 RW = 1。 RS = 0。 E = 0。 E = 1。b39。)* 輸入 : 行，列，需要輸入1602的數(shù)據(jù)* 輸出 : 無(wú)***********************************************************************/void L1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p){ uchar a,b=0。 b++。 //設(shè)置中斷觸發(fā)方式，下降沿 EX1=1。 L1602_char(1,2,39。)。 } //逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) else { P1 = 0xff。// a2=1。 xwflag=0。a39。 L1602_char(1,10,39。S39。 L1602_char(1,9,39。// if(S2==0) L1602_char(2,2,0+48)。amp。} L1602_char(2,16,39。)。t39。FB_flag=2。 b2=1。 xwflag=2。 } //按鍵中斷處理程序void it1() interrupt 2{ FB_flag=2。} /*限位開(kāi)關(guān)處理程序結(jié)束*/ if(xwflag!=0) FB_flag=0。c2=0。} if(b1==1amp。 if(Guang==1) {xwflag=0。 L1602_char(1,9,39。L39。} if(S1==1amp。S2==0) {xwflag=0。d39。)。 L1602_char(2,16,39。)。} if(moshi==0) { L1602_char(1,6,39。d2=0。a2=0。 while(1) {// L1602_char(2,6,FB_flag%10+48)。d39。 //初始化液晶屏 Delay(100)。 IT0=1。 while(1) { wcmd(a++)。 a = a + lie 1。 wcmd(0x0c)。 E = 0。 P0 = del。 0x80)。 _nop_()。 for(j=0。 //逆時(shí)針轉(zhuǎn)表格uchar xwflag=0。//sbit K1=P2^4。最關(guān)鍵的問(wèn)題就是語(yǔ)音識(shí)別，因?yàn)樽约簭臎](méi)有接觸到過(guò)這一塊知識(shí)，不知如何實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)智能窗簾控制電路中缺少遙控和定時(shí)控制窗簾開(kāi)閉的功能，由于能力和時(shí)間的問(wèn)題只能到此為止，很是遺憾。STC89C52作為主控模塊、電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、語(yǔ)音識(shí)別模塊電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、LCD顯示電路、按鍵模塊等電路構(gòu)成了整個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)。當(dāng)按下第二個(gè)按鍵時(shí)，顯示為“2”表示電機(jī)反轉(zhuǎn)，模擬窗簾關(guān)閉。從畫(huà)原理圖、電路仿真、代碼調(diào)試到系統(tǒng)協(xié)同仿真，體現(xiàn)了Proteus軟件強(qiáng)大的功能，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)從概念到成形的完整性。如果是，輸入正轉(zhuǎn)脈沖序列；假如不是這樣的情況，就傳送反轉(zhuǎn)的脈沖。在沒(méi)有到條件要求的情況下，返回重新初始化。如果不采取有用的方法，將會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)STC89C52錯(cuò)誤操作按鍵指令。在此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用的是KeiluV4，其能提供友好的界面。由于P0口帶負(fù)載能力差，故需接上拉電阻（這里用1K的排阻），P0口作為數(shù)據(jù)口連接LCD1602的7～14口，來(lái)傳輸數(shù)據(jù)及指令。在簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制中，單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的大腦，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn)其速度可調(diào)和位置準(zhǔn)確定位的控制。精準(zhǔn)度高的A/D和D/A接口被裝在模塊內(nèi)部，不再要外接輔助的電路，根據(jù)編輯需要識(shí)別的關(guān)鍵語(yǔ)句就可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別和人機(jī)交流功能。當(dāng)開(kāi)關(guān)在彈簧的作用下恢復(fù)到常開(kāi)狀態(tài)時(shí)，表示窗簾離開(kāi)限位開(kāi)關(guān)。三端集成穩(wěn)壓器LM7805具有過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、性能可靠、電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，所以應(yīng)用比較廣。只需要給單片機(jī)STC89C52至少五毫秒的高電平時(shí)，單片機(jī)就會(huì)自動(dòng)完成復(fù)位操作。晶振電路通常選用12MHz的晶振。EA/VPP：當(dāng)/EA使能端保持低電平時(shí)，單片機(jī)只訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器。RST引腳：復(fù)位輸入端。根據(jù)用戶(hù)的功能需求，進(jìn)行具體分析，闡述如何實(shí)現(xiàn)窗簾的智能化并且設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體框架。實(shí)物演示時(shí)，為了不產(chǎn)生誤動(dòng)作，需要強(qiáng)電源來(lái)演示白天的工作狀態(tài)。應(yīng)用范圍比較廣，在各種控制電路中常用作繼電器的驅(qū)動(dòng)芯片。方案一：SGS公司生產(chǎn)的L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，可以在電壓43V左右工作，電流正常工作相比。LED對(duì)電流很敏感，容易受溫度的影響。方案二：非特定人語(yǔ)音識(shí)別的語(yǔ)音與人無(wú)關(guān)，通常要用大量不同人的語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別。方案二：獨(dú)立鍵盤(pán)電路相對(duì)簡(jiǎn)單，每個(gè)按鍵只占用一個(gè)I/O口，編寫(xiě)程序簡(jiǎn)單。但是它的能耗相對(duì)其它光電傳感器而言比較高，容易引起發(fā)熱等現(xiàn)象。那么選擇什么樣光電傳感器比較好呢？通過(guò)自己查找資料，發(fā)現(xiàn)光電傳感器主要有以下幾種選擇方案。（2）怎樣通過(guò)語(yǔ)音控制，實(shí)現(xiàn)智能窗簾的開(kāi)/閉功能。從此達(dá)到智能窗簾控制的功能要求。