【正文】 始仿真時系統(tǒng)部分電路圖如 ，本設計在接通電源時 ，系統(tǒng)自動復位，處于手動狀態(tài)。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。在單片機處理按鍵操作后都延時 6ms，如果確定是按鍵后再延時 12ms，這樣基本可以避免鍵盤的抖動。 開 始步 進 電 機是 正 轉 嗎 ？傳 送 正 轉脈 沖 序 列傳 送 反 轉脈 沖 序 列傳 送 步 數(shù) 是 否完 成 ？傳 送 步 數(shù) 是 否完 成返 回YNYNYN 圖 步進電機工作流程圖 24 步進電機程序設計的主要任務是： （ 1）判斷旋轉方向； （ 2）按順序傳送控制脈沖； （ 3）判斷所要求的控制步數(shù)是否傳送完畢。主程序的流程圖如圖 所示。本系統(tǒng)只用到單片機的一條口線，即 ，如圖 所示。 （ 2）高電壓輸出： 50V。 由于單片機接口信號不夠大需要通過 ULN2021 放大再連接到相應的電機接口。步進電機驅動方式如表 ： 表 步進電機驅動方式 導線顏色 1 2 3 4 5 6 7 8 5紅 + + + + + + + + 4橙 3黃 2粉 1藍 28BYJ48 步進電機技術指標： ： 5VDC。 本設計采用的步進電機是混合式步進電機。本設計采用了型號為 GL3526 的光敏電阻。 應用光控原理工作，天亮窗簾自動打開，天黑窗簾自動關閉。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 指令 4:顯示開關控制。 ⑦ 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 1602LCD 主要技術參數(shù)： ① 顯示容量 :16 2 個字符； ② 芯片工作電壓 :— ； ③ 工作電流 :()； ④ 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 : (W H)mm。在單片機與人的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、 LED 數(shù)碼管、液晶顯示器。 本設計中的鍵盤采用了五個按鍵。當 VCC2VCC1+ 時，由 VCC2 向 DS1302 供電；當 VCC2VCC1時，由 VCC1 向 DS1302 供電。 （ 7） 8 腳 DIP 封裝或可選的 8 腳 SOIC 封裝根據(jù)表面裝配。 DS1302 是由 DS1202 改進而來增加了以下的特 性：雙電源管腳用于主電源和備份電源供應， Vcc1 為可編程涓流充電電源，附加七個字節(jié)存儲器。 10 圖 復位電路 圖 單片機電源電路 11 圖 LM7805內(nèi)部示意圖 時鐘模塊電路 本設計需要窗簾在給定的時間自動開和關，所以需要用到定時器，而為了保證單片機與外界時鐘一致，要用到一個實時時鐘電路。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當程序運行錯誤（如程序跑飛）或者操作錯誤使系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時，也需要復位鍵使 RST 引腳為高電平，使 89C52 擺脫“跑飛”或者“死鎖”狀態(tài)而重新啟動。一般情況下，無論是機械振動的振幅，還是交變電場的振幅都非常小。但反過來，運行速度對于存儲器的速度要求就越高，對印刷電路板的工藝要求也就越高，即要求線間的寄生電容要小。STC89C52 單片機的引腳排列如圖 所示。 51 系列的另一個優(yōu)點是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。 89C52 是 INTEL 公司 MCS51 系列單片機中基本的產(chǎn)品，它采用 ATMEL 公司CMOS 工藝技術制造的高性能 8 位單片機，屬于標準的 MCS51 的 HCMOS 產(chǎn)品。 STC89C52 單片機概述 單片機是將中央處理器（ CPU）、隨機存儲器（ RAM）、只讀存儲器（ ROM 或EPROM）、定時器芯片和一些輸入 /輸出接口電路集成在一個芯片上的微控制器。顯示部件用來顯示電動窗簾控制器的各種狀態(tài)信息。 方案（二）基于光照強度器件以及時鐘模塊的自動控制。 （ 2） 總體設計方案：介紹智能窗簾控制系統(tǒng)的總體設計方案的選取以及硬件設計的總體概況。此功能可以使窗簾通過按鍵一次性開閉窗簾。盡管遙控自動窗簾系統(tǒng)在國內(nèi)是一個新興的行業(yè)，但是，它正以不可抵擋之勢迅速崛起。尤其在智能家居領域克服傳統(tǒng)的窗簾的許多缺點，為人們提供了更方便、快捷、舒適安全的生活環(huán)境，提供了人類的生活質(zhì)量 [4]。各種家電也在發(fā)生著變化。此外本設計還實現(xiàn)了室內(nèi)溫度檢測的功能。 本文主要闡述了智能窗簾控制器的設計過程。但是，發(fā)展前景卻廣闊。智能窗簾在國內(nèi)算是高端前沿產(chǎn)業(yè)，市場廣闊，有推廣和應用的意義，在發(fā)達的歐美市場智能窗簾已經(jīng)并不新鮮，已經(jīng)廣 泛運用于平常百姓家中，所以有必要在國內(nèi)推廣。因此，設計一款價格低廉，結構簡單，靈敏度高，抗干擾能力強 [5]，實現(xiàn)時間控制、手動控制功能為一體的智能窗簾，具有十分重要的意義。在應用范圍拓展方面，除了寫字樓、酒店、演播廳、教學樓等大型公共場所外，自動窗簾產(chǎn) 品還走進了普通家庭，展示了巨大的應用潛力。 其中采用步進電機為執(zhí)行原件，通過單片機對驅 動芯片輸出不同的高、低電平來控制電機的正、反轉，完成窗簾的開、關動作 [6]；以光敏電阻，溫度傳感器作為傳感原件，光敏電阻是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器，入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。智能窗簾控制系統(tǒng)的程序分析與設計 :包括主程序設計，鍵盤程序設計，定 時程序設計，步進電機程序設計，顯示程序設計等。方案（二）采用的時鐘 模塊以及光照采集元件，通過設定光照值來控制窗簾的開閉，以實現(xiàn)白天開窗簾，晚上關窗簾的89C52 鍵盤模塊 顯示模塊 聲控模塊 電源模塊 溫度模塊 5 功能，利用設定的時間來控制窗簾的開閉，實用性更強。 光敏電阻 A/D 轉換電路 溫度模塊 鍵盤模塊 單片機 步進電機 窗 簾 顯示模塊 時鐘模塊 89C52 顯示模塊 鍵盤模塊 光照檢測 電源模塊 6 第三章 硬件設計 STC89C52 單片機及相關電路 在總體硬件包括單片機外圍電路，電源模塊、按鍵模塊、 LCD1602 液晶顯示模塊、步進電機驅動模塊、 DS1302 時鐘模塊、 AD 模數(shù)轉換模塊、光照檢測模塊和溫度檢測模塊組成。 STC89C52 主要參數(shù)有： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復位電路， 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器， 4 個外部中斷，一個 7 向量 4 級中斷結構（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 級中斷結構），全雙工串行口。它不光能對片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置 位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分 7 完備，使用起來得心應手。作乘法時，只需一條指令就行了，即 MUL AB(兩個乘數(shù)分別在累加器 A 和寄存器 B 中。通過基準頻率來控制電路中的頻率的準確性。 8 圖 STC89C52單片機引腳排列圖 圖 是單片機的晶振電路。石英晶振起振后要能在 XTAL2 線上輸出一個 3V左右的正弦波，以便使 MCS51片內(nèi)的 OSC電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。圖 是單片機的電源電路。實時時鐘 /日歷電路提供秒、分、時、日、周、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整。 （ 2） 31 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲 RAM。 （ 10）可選工業(yè)級溫度范圍 40 +85。⑸ .CE：輸入信號，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高。 S2 鍵可以在手動、自動狀態(tài)切換。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。 ③ 第 3腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比 15 度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令如表 所示 : 表 1602液晶模塊控制指令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或 DDRAM 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作 都是通過指令編程來實現(xiàn)的。 指令 6：功能設置命令 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示5x10 的點陣字符。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。在選擇 A/D 轉換時，先要確定 A/D 轉換精度、轉換速度以及轉換位數(shù)等， A/D 轉換的位數(shù)確定與整個測量控制系統(tǒng)所需測量控制的范圍和精度有關，在自定 窗簾控制系統(tǒng)中采用了8 位 A/D 轉換器 ADC0832。 步進電機控制電路 步進電機為一種數(shù)字伺服執(zhí)行元件，具有結構簡單、運行可靠、控制方便、控制性能好等優(yōu)點，廣泛應用在數(shù)控機床、機器人、自動化儀表等領域。所以，本設計采用 28BYJ48型四相八拍 步進電機。 ：四相八拍。單個達林頓對的集電極電流是 500mA。 步進電機控制系統(tǒng)的方框圖以及其控制系統(tǒng)的電路圖如圖 與 所示。DS18B20 采用 +5V 電源供電。如果是設定鍵，則設定時間，開始計時；到時間后步進電機開始相應的工作，工作完成后停機。 開 始顯 示 子 程 序顯 示 器 緩 沖 起 始 地 址 6 0 H → R 2顯 示 位 代 碼 0 1 H → R 2位 代 碼 R 2 → 8 9 C 5 2取 顯 示 數(shù) 據(jù) 查 表 轉 換成 顯 示 代 碼 → 8 9 C 5 2延 時指 針 R 0 加 16 位 顯 示 完 嗎 ？返 回R 2 左 移 一 位 圖 顯示部分子程序流程圖 顯示程序設計 顯示程序開始后，起始地址 60H 發(fā)送到 R0， 01H 發(fā)送至顯示位代碼 R2，再將位代碼發(fā)送到單片機 A口，單片機取顯示數(shù)據(jù)查表轉換成顯示代碼發(fā)送至單片機 B口，延時2ms，指針 R0加 1，然后判斷 6位顯示是否完成。 定時程序設計 定時程序的主要作用是在用戶設定的時間后能夠使單片機收到一個中斷信號，從而發(fā)出相應 的指令，控制窗簾的開關。 仿真過程與結果 首先，將在 Keil 軟件中調(diào)試好的程序生成 *.HEX 文件，然后將本文所設計的智能窗簾控制系統(tǒng) 的原理圖在 PROTEUS 繪制好，最后調(diào)入已編譯好的目標代碼文件： *.HEX。 在手動模式下，系統(tǒng)可以實現(xiàn)一次性開光窗簾。顯示屏第一排為關窗時間，第二排為開窗時間的設置，若設定關窗簾時間為 31 18:25，開窗簾時間設定為 18:30。所用芯片簡單實用，減少了開發(fā)和硬件開銷。 本次畢業(yè)設計的整個研究與設計過程包括選題、設計以及完善等。所以在本次畢業(yè)設計的實現(xiàn)中，使我對所學的科目進行了綜合，讓我對所學的知識更加的清楚，我也相信在不久的將來踏入社會，類似這樣的設計絕不在少數(shù)，只要我們努力學習、勇于實踐、勤學好問我們就會懂得以前不明白或不懂得道理，就會很快地成長和成熟起來。 最后感謝一直支持我、愛護我的父母，不僅養(yǎng)育了我，給了我經(jīng)濟上的援助，而且還在我最缺乏信心的時候鼓勵我，在我情緒低落時安慰我，他們是最無私的，謝謝爸媽 ! 39 附錄 A：系統(tǒng)設計原理圖 1234ABCD4321D C B ATitleNumberRevisionSizeA4Date:14Jun2015Sheet of File:E:\protel\智能窗簾控制系統(tǒng)1.DDBDrawn By:123VVGNDINOUTU5 78L05C4 470uFC50.01uFR5 2kD2VCC54 623 1SW1sw灰色J2 電源P1.01P1.12P1.23P1.