智能電動(dòng)窗簾的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-27 03:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)1~10M歐,在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（~）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡化。AD轉(zhuǎn)換離不開采樣保持電路，采樣保持電路也叫取樣保持電路，它的定義是指將一個(gè)電壓信號(hào)從模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)時(shí)需要保持穩(wěn)定性直到完成轉(zhuǎn)換工作。在采樣電壓快速變化時(shí)，需要用到具有FET開關(guān)的采樣與保持電路。PCF8591是一個(gè)單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、8bit CMOS數(shù)據(jù)獲取器件。PCF8591具有4個(gè)模擬輸入、1個(gè)模擬輸出和1個(gè)串行I2C總線接口。PCF8591的3個(gè)地址引腳A0, A1和A2可用于硬件地址編程，允許在同個(gè)I2C總線上接入8個(gè)PCF8591器件，而無需額外的硬件。PCF8591器件上輸入輸出的地址、控制和數(shù)據(jù)信號(hào)都是通過雙線雙向I2C總線以串行的方式進(jìn)行傳輸。PCF8591的功能包括多路模擬輸入、內(nèi)置跟蹤保持、8bit模數(shù)轉(zhuǎn)換和8bit數(shù)模轉(zhuǎn)換。PCF8591的最大轉(zhuǎn)化速率由I2C總線的最大速率決定。本設(shè)計(jì)采用的光敏電阻AD轉(zhuǎn)換電路如下圖所示： 光敏電阻AD轉(zhuǎn)換電路用直流電流來轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)叫直流電動(dòng)機(jī)。因磁場電路與電樞電路連結(jié)之方式不同，又可分為串激電動(dòng)機(jī)、分激電動(dòng)機(jī)、復(fù)激電動(dòng)機(jī)，在實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)中，也不只有一個(gè)線圈，而是有許多個(gè)線圈牢固地嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯槽中，當(dāng)導(dǎo)體中通過電流、在磁場中因受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，就帶動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這就是直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。 智能電動(dòng)窗簾設(shè)計(jì)采用的是QRK380DA電機(jī)，此款電機(jī)，性能可靠，坑干擾能力強(qiáng)，動(dòng)力大，價(jià)格便宜，性價(jià)比高，非常適合本次創(chuàng)新設(shè)計(jì)，其驅(qū)動(dòng)電路如下所示： 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時(shí)不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且靈敏度高，響應(yīng)快。紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電路。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。紅外線傳感器特別是利用遠(yuǎn)紅外線范圍的感度做為人體檢出用，紅外線的波長比可見光長而比電波短。紅外線讓人覺得只由熱的物體放射出來，可是事實(shí)上不是如此，凡是存在于自然界的物體，如人類、火、冰等等全部都會(huì)射出紅外線，只是其波長因其物體的溫度而有差異而已。人體的體溫約為36～37176。C，所放射出峰值為9～10μm的遠(yuǎn)紅外線，另外加熱至400～700176。C的物體，可放射出峰值為3～5μm 的中間紅外線。 窗簾位置檢測的原理是通過紅外傳感器，通過51單片機(jī)控制來獲取窗簾底部所在的位置，進(jìn)而為單片機(jī)控制電機(jī)是否工作提供依據(jù)。窗簾的拉開與閉合，以及拉開的多少，與外界光照強(qiáng)度關(guān)，多個(gè)模塊共同工作，從而做到智能控制窗簾，檢測窗簾位置電路如下圖所示： 窗簾位置檢測電路 窗簾位置檢測電路 在按鍵控制電路中，其中s2代表夜間模式控制開關(guān)，s3代表手動(dòng)控制與智能控制切換開關(guān)，s4代表拉開窗簾，s5電表關(guān)閉窗簾，s6代表停止開關(guān)。其按鍵功能的實(shí)現(xiàn)離不開軟件的編程，即程序的控制。按鍵控制電路如下圖所示： 4 程序設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)采用的程序框圖如下圖所示： 總 結(jié) 在老師的指導(dǎo)下經(jīng)過自己的不懈努力，終于完成了智能電動(dòng)窗簾的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的所有功能，完成了一個(gè)從硬件到軟件完整的設(shè)計(jì)流程，獲益匪淺。通過這次創(chuàng)新設(shè)計(jì)，我對51單片機(jī)以及C語言編程有了一個(gè)更深刻的了解，也了解了現(xiàn)代智能窗簾的工作過程以及設(shè)計(jì)流程，做到了理論知識(shí)與實(shí)踐的相結(jié)合。不僅強(qiáng)化了自己所學(xué)習(xí)的課本知識(shí)，也鍛煉了自己的動(dòng)手能力。 最后，非常感謝指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)，從而使本次創(chuàng)新設(shè)計(jì)完美結(jié)束！
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