【正文】 鍵，顯示為“1”表示電機(jī)正轉(zhuǎn)，模擬窗簾打開。第四章 調(diào)試與仿真 Proteus軟件概述Proteus軟件是由英國(guó)Labcenter Electronics公司開發(fā)的EDA工具軟件，由ISIS和ARES兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中ISIS是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件，ARES是一種高級(jí)的布線編輯軟件，它集成了高級(jí)原理布圖、混合模式SPICE電路仿真、PCB設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)[11]。 當(dāng)執(zhí)行到該程序入口是，首先將單片機(jī)初始化，然后調(diào)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，判斷電機(jī)是否正轉(zhuǎn)。過(guò)會(huì)碰到限位開關(guān)，步進(jìn)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，假如沒(méi)有接觸到行程開關(guān)，電機(jī)繼續(xù)正轉(zhuǎn)，直到碰到開關(guān)為止。按鍵在掃描的過(guò)程中它會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象，有時(shí)按鍵按快了沒(méi)反應(yīng)，按慢了接連響應(yīng)好幾次。C語(yǔ)言及匯編語(yǔ)言兩者的功能都能集合于Keil C編程軟件里，其主要優(yōu)點(diǎn)有兩方面：一是文本編輯器能被自身所加載，二是仿真模擬能夠被Keil C所調(diào)試。采用LCD1602的顯示電路來(lái)觀察智能窗簾的工作狀態(tài)。步進(jìn)電機(jī)不可以直接接到直流或交流電源上，一定要使用專有的驅(qū)動(dòng)器才能正常工作。由IC Route公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的LD3320是一種非特定人語(yǔ)音識(shí)別芯片。當(dāng)窗簾接近頂端時(shí)，會(huì)觸碰到開窗限位開關(guān)K4鍵使其閉合，當(dāng)智能窗簾到達(dá)底端時(shí)，接觸到開窗行程開關(guān)K5鍵，然后閉合。單片機(jī)工作為5V，需要加一個(gè)三端集成穩(wěn)壓器LM7805使其正常工作。這就是人們常說(shuō)的“跑飛”或者“死鎖”現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)就采用這種外接晶振的方法，這種方式是把存在的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)中，從而使內(nèi)部時(shí)鐘和外部信號(hào)聯(lián)系到一起。. P3端口的特殊功能ALE/PROG引腳：鎖存P0的低8位地址，輸入EPROM編程脈沖。XTAL2：接外部晶體的另一個(gè)引腳，外部時(shí)鐘信號(hào)由此引腳接入。本章分析了各個(gè)模塊電路的選擇方案并進(jìn)行論證，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而選取最佳設(shè)計(jì)方案。白天光照強(qiáng)度比較強(qiáng)，電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（正轉(zhuǎn)），模擬窗簾關(guān)閉。它能在電流500mA、電壓50V的情況下正常工作。顯示模塊則選擇LCD液晶顯示。共陽(yáng)極數(shù)碼管是將發(fā)光二極管的陽(yáng)極和電源正極連接起來(lái)，共陰極數(shù)碼管就是將發(fā)光二極管的陰極和電源負(fù)極連接在一起。但此語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)不適用于人們靈活的說(shuō)話方式。軟件編程比較難，適合按鍵使用量大的場(chǎng)合。當(dāng)受到光照時(shí)，PN結(jié)導(dǎo)通，電阻迅速變小，電流變大，二極管導(dǎo)通，電路工作。第一章 方案論證及總體設(shè)計(jì)由于白天和黑夜的光照強(qiáng)度不同則需要光電傳感器自動(dòng)開關(guān)窗簾，這是智能窗簾不可缺少的部分。3課題難點(diǎn)（1）光控電路的設(shè)計(jì)。語(yǔ)音識(shí)別模塊采用的語(yǔ)言記憶功能，把“開窗”和“關(guān)窗”的指令事先編寫入程序中，再將程序植入到模塊中，當(dāng)有人發(fā)出非特定人語(yǔ)音識(shí)別指令控制窗簾的開閉。但是其唯一的缺點(diǎn)就是容易受到其它頻率無(wú)線電波的干擾，影響正常的工作。在此次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，利用各個(gè)模塊接口標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與單片機(jī)進(jìn)行連接，然后將光敏電阻等傳感器采集來(lái)的信號(hào)輸送到51單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)送到步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行模塊，同時(shí)在LCD顯示屏中顯示出來(lái)。家用電器開始逐漸普及，但是智能化程度不夠高。近年來(lái)，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，因此出現(xiàn)了智能家居系統(tǒng)。通過(guò)軟件調(diào)試實(shí)現(xiàn)窗簾的手動(dòng)控制、半自動(dòng)控制、自動(dòng)控制等功能。硬件電路是由語(yǔ)音識(shí)別模塊、按鍵模塊、系統(tǒng)總控制模塊、光控模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和液晶顯示模塊等相關(guān)電路組成。人們更加看重的是產(chǎn)品能夠根據(jù)用戶不同層次的需求進(jìn)行工作，體現(xiàn)出產(chǎn)品的人性化。人們的生活質(zhì)量得到提高，消費(fèi)需求正發(fā)生巨大的變化。本文主要針對(duì)單片機(jī)具備穩(wěn)定性好、功耗低、體積小、大容量、價(jià)格便宜和集成度高等特點(diǎn)設(shè)計(jì)智能窗簾。而無(wú)線遙控是按照無(wú)線電波的頻率來(lái)遙控的，它的信號(hào)在空氣中傳播，能夠穿過(guò)某些障礙物。光控模塊就是利用光敏電阻的感光性實(shí)現(xiàn)窗簾自動(dòng)的開和關(guān)。（6）設(shè)計(jì)總結(jié)：對(duì)本次設(shè)計(jì)做一個(gè)總結(jié)性的描述。還提出來(lái)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)遇到的問(wèn)題，大概的想了一下怎么完成本次設(shè)計(jì)的任務(wù)。在沒(méi)有光照時(shí)，反向電阻很大，反向電流比較小，二極管截止。方案一：矩陣鍵盤電路連接復(fù)雜，但節(jié)省了很多I/O口，提高了端口的利用率。設(shè)計(jì)模塊化，可獨(dú)立使用，也可配合其他控制模塊工作。據(jù)我所知，電流在20mA以內(nèi)。由于LCD液晶顯示質(zhì)量高、接口簡(jiǎn)單、便于操作、功耗低等特點(diǎn)。輸入和輸出電流狀態(tài)相反。這是本次光控模塊設(shè)計(jì)運(yùn)行的初始狀態(tài)。本控制系統(tǒng)是由單片機(jī)通過(guò)軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制。GND引腳：接地端XTAL1：接外部晶體的一個(gè)引腳，此引腳接入外部時(shí)鐘信號(hào)。作為第一種使用時(shí)，與P1口相同。內(nèi)部振蕩和外部振蕩是時(shí)鐘電路的兩種形式。如果沒(méi)有復(fù)位電路，當(dāng)程序運(yùn)行錯(cuò)誤或者使用者操作不當(dāng)導(dǎo)致系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)就會(huì)癱瘓。由于還要供電給液晶顯示屏LCD1602和語(yǔ)音識(shí)別模塊，耗電量比較大，三節(jié)干電池是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要6節(jié)電池，才能使整個(gè)電路正常工作。K4和K5鍵分別是限位開關(guān)鍵，用來(lái)判斷智能窗簾是否到達(dá)預(yù)定位置。實(shí)現(xiàn)白天窗簾自動(dòng)打開，晚上窗簾關(guān)閉這一智能控制的功能。 LD3320模塊原理框圖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種把電脈沖轉(zhuǎn)化為機(jī)械角位移的控制電機(jī)，常用作數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器件。電機(jī)驅(qū)動(dòng)接線圖如下圖所示。C51單片機(jī)是本次智能窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所采用的核心控制芯片，編程語(yǔ)言的開發(fā)工具是用的Keil C編程軟件。在很多單片機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，鍵盤程序?qū)ο到y(tǒng)的運(yùn)行有時(shí)起到?jīng)Q定性的作用。當(dāng)執(zhí)行到該子程序入口時(shí)，首先進(jìn)行初始化，根據(jù)光敏電阻判斷當(dāng)前光強(qiáng)是否大于2000LX，如果條件成立，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬窗簾打開。當(dāng)模塊接收到語(yǔ)音信息時(shí)，LD3320會(huì)對(duì)信號(hào)源進(jìn)行頻譜分析，提取特征量，匹配到關(guān)鍵字就會(huì)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，讓窗簾執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。文字?jǐn)⑹黾右粤鞒虉D，讓人看了一目了然，很容易理解作者的設(shè)計(jì)思路。最后將整個(gè)程序?qū)戇M(jìn)單片機(jī)中，依據(jù)顯示現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)試直至成功。智能窗簾控制系統(tǒng)整體測(cè)試完畢，智能窗簾控制系統(tǒng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，各個(gè)功能基本實(shí)現(xiàn)。（2）光敏電阻根據(jù)外界環(huán)境的光照強(qiáng)度，控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)窗簾的打開或關(guān)閉功能。我在這一次基于單片機(jī)的智能窗簾控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多問(wèn)題。 //1602讀寫引腳 sbit RS=P2^5。unsigned char code F_Rotation[8]={0x08,0x18,0x10,0x30,0x20,0x60,0x40,0x48}。uchar moshi=0。 _nop_()。 delays()。 E = 0。 RS = 1。 E = 0。 if(hang == 1) a = 0x80。 if(hang == 2) a = 0xc0。 p++。 //鍵盤中斷級(jí)別高 EA=1。)。:39。 Delay(100)。a2=0。 } if(K2==1){d1=0。 L1602_char(1,8,39。)。 L1602_char(1,7,39。)。 if(S1==1amp。FB_flag=2。)。g39。 if(Guang==1) L1602_char(2,16,0+48)。 } } /*模式選擇處理程序結(jié)束*/ /*限位開關(guān)處理程序開始*/ if(xianwei1==0){b1=1。b2=0。 } if(xianwei2==1){c1=0。}附錄3：元器件清單表1：智能窗簾控制系統(tǒng)元器件清單表序號(hào)器件名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量1電阻10k102電解電容220uF13電解電容47uF14單片機(jī)STC89C52RC15三端穩(wěn)壓LM780526晶振12M17電位器3296W 103(10K）28獨(dú)石電容10329光敏電阻GL5516110步進(jìn)電機(jī)28BYJ48 5V DC111驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003112運(yùn)算放大器LM358113顯示器LCD1602114語(yǔ)音識(shí)別模塊LD3320115按鍵開關(guān)觸點(diǎn)式6*6*5MM616電源開關(guān)自鎖式7*7MM117三極管S9018218發(fā)光二極管紅色LED燈119電池盒4節(jié)220導(dǎo)線雙頭鍍錫若干參考文獻(xiàn)（References）[1][M].西安電子科技大學(xué)出版社,1994.[2]劉文濤. 單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例[M].清華大學(xué)出版社,2005.[3]（第三版）[M].高等教育出版社,2010.[4][D].南京大學(xué)，2015.[5]（第三版）[M]. 電子工業(yè)出版社 ,2011.[6]馮娟，[J].微特電機(jī)，2014.[7]劉天順，丁騰騰，[J].數(shù)學(xué)技術(shù)與應(yīng)用，2015.[8]畢俊喜,薛志安,王志軍. 基于AT98C52單片機(jī)的智能光控窗簾系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2015.[9]浦靈敏，[J].中國(guó)科技信息，2011.[10][J].科教導(dǎo)刊（中旬刊），2013.[11]周潤(rùn)景，、仿真與制板[M].電子工業(yè)出版社，2013.第 48 頁(yè) 共 40 頁(yè)