【導讀】本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本。3．確定主電路的設計方案，并給出相應的程序框圖，繪制電路PCB圖并制版；4．完成實際產品制作，進行電路調試?？貭顟B(tài)下環(huán)境亮度的控制參數(shù)的調整等等對電路進一步改進。[2]周敬.基于單片機的窗簾智能控制系統(tǒng)設計[J].信息時代,2020:58-60.

　　

【正文】 程 。 程序設計 傳統(tǒng)的單片機采用匯編語言進行控制程序設計。匯編語言的優(yōu)點是比較靈活，但程序不易理解，很難掌握其編程方法，更難進行靈活的運用。尤為重要的是，在實際運用中，單片機應用產品的開發(fā)基本上不采用匯編語言編程。而 C 語言程序易于閱讀，理解，程序風格更加人性化，且方便移植，目前已經成為單片機應用產品開發(fā)的主流語言。 C 語言程序以函數(shù)形式組織程序結構 ， C 程序中的函數(shù)與其他語言中所描述的“子程序”或“過程”的概念是一樣的。 一個 C語言源程序是由一個或若干個函數(shù)組成的，每一個函數(shù)完成相對獨立的功能。每個 C程 序都必須有（且僅有）一個主函數(shù)()，程序的執(zhí)行總是從主函數(shù)開始，再調用其他函數(shù)后返回主函數(shù) main(),不管函數(shù)的排列順序如何 ，最后在主函數(shù)中結束整個程序。 本次設計程序語言采用 C語言。 系統(tǒng)程序流程圖 系統(tǒng)的總體流程簡要概括為： 開機初始時為智能模式，通過光敏的信號（白天或夜晚）電機會相應的白天上拉或夜晚下降，碰觸相應的限位行程開關，停止轉動。實際應用中行程開關安裝在窗簾的上下限位處，當窗簾上升或下降到極限時，會碰觸行程開關，行程開關會給單片機信號，從而防止過卷，安全無誤。當按下遙控板上的切換按鍵， 就會實現(xiàn)智能模式與手動模式的切換。手動模式按一下上升或下降鍵電機相應的轉動，再按下停止，窗簾拉到限位是碰觸行程開關會停止。 系統(tǒng) 流程圖如下圖所示： 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 23 開始系統(tǒng)是否是智能模式是光線明暗關閉窗簾開啟窗簾開啟按鈕是否按下關閉按鈕是否按下否否是關閉窗簾是打開窗簾是開啟限位是否閉合是關閉限位是否閉合是 電機停機 是函數(shù)結束否 否否 圖 41 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)設計程序 系統(tǒng)主程序包括主函數(shù) 、工作函數(shù)、 延時函數(shù) ，其中工作函數(shù)包括光感部分函數(shù)和遙控部分函數(shù)，光 感部分函數(shù)又分為白天（有光）時打開窗簾和夜間（無光）時關閉窗簾。詳見系統(tǒng)程序附錄 2。 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 24 5 系統(tǒng)制作與調試 系統(tǒng)仿真 利用仿真軟件 ， 畫電路圖 ， 對各 個元件進行參數(shù)值的設定 ， 然后進行系統(tǒng)的仿真 。 （ 1）調用仿真軟件，出現(xiàn)工作界面之后，從元器件的復選框中按照系統(tǒng)所需選擇自己的元器件。 （ 2）將元器件排列整齊，單機左鍵開始電路的連線，盡可能將電路連接的清晰明了。 （ 3）調試連接好的系統(tǒng)，智能模式下：改變代替光敏電阻的電位器，調至另一不同光照強度時的電阻值，觀察結果如何。同時調節(jié)臨界點調節(jié)的可調電阻。 （ 4）調試遙控模式：按照系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能，按動相應的按鍵。 由于無線部分遙控不了，其實就是給單片機低電平，所以用按鍵代替。 系統(tǒng)仿真圖如下圖所示 ： 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 25 圖 51 系統(tǒng)仿真圖 仿真結果：按照預定功能進行相應的操作，經系統(tǒng)仿真本設計滿足系統(tǒng)設計要求 ,證明設計方案理論可行 。 系統(tǒng)的焊接與 調試 系統(tǒng)的焊接 根據(jù)設計系統(tǒng)的原理圖 ， 利用軟件 Altium PCB圖，所繪制的 PCB圖如下圖所示： 圖 52 PCB 圖 根據(jù) PCB圖腐蝕制作的電路板如下圖所示： 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 26 圖 53 PCB 制圖 要實現(xiàn)系統(tǒng)要求需要若干元器件，通過以上對元器件選擇的比較論證，對所需的元器件的型號和數(shù)量做了如下確定，得出了如下的元器件清單如表 51所示。 表 51 元器件清單表 AT89C51 單片機 1片 行程開關 2個 SC2262 1片 3v 直流電機 1個 SC2272M4 1片 9013 4個 12V電池 1個 9012 2個 315M 無線可再生發(fā)射模塊 1個 1N4148 3個 315M 無線可再生接收模塊 1個 瓷片電容 10uF 1個 繼電器 2個 12MH 晶振 1個 1 k電阻 2個 30pF 電容 1個 10K 電阻 9個 導線 若干 1M 電阻 1個 光敏電阻 1個 電阻 7個 按鍵 4個 200K 電阻 2個 104 可調電阻 1個 PCB 板 2塊 天線 兩根 18 腳坐 1個 自鎖開關 1個 插針 4個 電源插口 1個 小燈 3個 USB電源線 1根 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 27 40 腳坐 1個 焊錫 若干 30K 電阻 1個 將制作好的電路板經電鉆打孔插上元器件后，進行焊接可以的得到，如下圖所示的實物。插上微控制器和無線發(fā)送接收芯片即可完成系統(tǒng)的制作。其中在焊接的過程中， 損壞 一個二極管，填補一個跟其余連個不一樣。 燒壞一個 SC2262 芯片，網上重新購買一個。 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 28 圖 54 焊接實物圖 系統(tǒng) 的調試 單片機應用系統(tǒng)的硬件調試和軟件 調試是分不開的，許多硬件故障只有通過軟硬件聯(lián)合調試才能發(fā)現(xiàn)。但一般是先排除系統(tǒng)中比較明顯的故障后才和軟件一起聯(lián)合調試。 常見的硬件故障有：邏輯錯誤（錯線、開路、短路等），元器件錯誤（器件損壞、性能不符合要求等），可靠性差（金屬化孔、焊接接觸不良等），電源故障（電源功率不足、器件能力差等）等。 硬件調試方法主要有脫機調試和聯(lián)機調試，鑒于客觀原因，本系統(tǒng)采用脫機調試。先根據(jù)原理圖和 PCB 圖檢查元器件的型號和規(guī)格是否安裝正確； 否出現(xiàn)錯焊，樓焊的情況 ；更要特別注意印制電路板加工和焊接時是否出現(xiàn)走線及相互短路的情況。 軟件調試，上面已經進行過系統(tǒng)的仿真，并且能夠滿足設計要求， 因此 本系統(tǒng)軟件無誤 。 系統(tǒng) 的 關鍵 問題： (1)光感采集電路的誤動作 ：本電路調試主要是光感采集電路臨界點的調試，光照強度不同光敏電阻易受到影響而產生誤動作。 (2)窗簾的工作的時間長度：即電機拉動窗簾的轉速，由于電機直接輸出的轉速智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 29 較高無法直接接入窗簾，本部分設計采用電機小齒輪帶動大齒輪，制作成減速器來控制窗簾開合的快慢，即電機拉動窗簾的工作的時間長度 。 (3)繼電 器驅動電路的調試：在本次系統(tǒng)的設計中，用到了兩個繼電器，分別控制電機的正轉和反轉，只有要 求窗簾打開和關閉時，繼電器電路導通才開始工作，為了明確繼電器的導通狀態(tài)，特意添加了發(fā)光二極管來指示。實物圖如下圖所示： 圖 55 光感采集電路實物 圖 56 繼電器電路實物圖 調試的結果及分析 調試結果： 本設計實現(xiàn)了系統(tǒng)要求的任務，即 窗簾的 自動和遙控控制。 電源一旦接上即進入自動光感 模式 ， 此時 通過光敏電阻采集到的光照信號的強弱（如白天或夜晚）電機會相應的上拉或 下降，碰觸相應的限位行程開關，停止轉動。 用手蓋住光敏智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 30 電阻，電機反轉，窗簾關閉；手移開光敏電阻，電機正轉，窗簾打開。在窗簾的上下限位 置 處 安裝有行程開關，當窗簾上升或下降到極限時，會碰觸行程開關（設計中只是模擬，需要 用手碰觸），給單片機 停止信號，從而防止過卷。當按下遙控板上的切換按鍵，就會實現(xiàn)自動模式與遙控 模式的切換。 將自動模式的功能轉移到遙控板上，手動模式按一下上升或下降鍵電機相應的轉動， 若此后不觸動按鍵窗簾拉到碰觸行程開關停止轉動，但 若 再按下 上升或下降鍵電機停止轉動 ， 即遙控模式 時可以停止在任意位置。 電機的轉動伴隨有相應的燈關指示 ，黃燈常亮為自動模式，熄滅為遙控模式，紅燈亮上升，綠燈亮下降；且 當完全打開或關閉時，對應指示燈會閃爍。 存在 的問題 ： (1)遙控 控制 的過程中 可能 會出現(xiàn) 信號識別錯誤和按動按鍵沒有反應的情況 。 (2)上升的時候 ， 碰觸行程開關會出現(xiàn)電機 不停止 繼續(xù)轉動的情況 。 問題分析 ： (1) 問題一的情況 ， 根據(jù) 所用電阻的大小與碼率的高低有一定的關系，一般是電阻小碼率高，電阻大則碼率低。 碼率高則控制速度快，低則會出現(xiàn)誤動作。若出現(xiàn)遙控失靈的情況，應當 選擇大一檔的電阻進行配對，降低碼率，但會出現(xiàn)反應慢的情況。 (2)問題二的情況，經萬用表測量兩行程開關和下降時所用行程開關工作情況的比對，可知上升的行程開關存在碰 觸接觸不良 斷電故障 的情況。 系統(tǒng)整體實物圖 本系統(tǒng)的實物圖如下圖所示： 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 31 圖 57 系統(tǒng)的實物圖 結束語 其中在畢業(yè)設計的過程中，本人按照畢業(yè)設計預先規(guī)劃的的步驟，步步為營，不僅僅鍛煉邏輯思維，也是對工作態(tài)度一種鍛煉。購買零器件，畫電路圖，打孔，每一項工作都需要認真的工作態(tài)度和嚴謹?shù)淖黠L，記得打孔打壞了兩個，完全沒有課本上說的那么簡單。然后是焊接，好幾次燙著手，不好受是真的，一定要耐得住性子，慢智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 32 慢做。程序的編寫也遇到一點麻煩，由于 C 語言前幾年學的 ,有些函數(shù)仍需查資料，編 好的程序燒錄單片機在進行反復的測試編寫直到滿足系統(tǒng)的需求為止。再之就是整理資料進行論文的撰寫與定稿，包括文字格式，圖表的編輯，目錄的編寫，最終定稿論文。這些工作讓我體會到怎樣做好一件事情。從中認識到自己的不足。但是，我知道這次就是自我提高的好機會。畢業(yè)設計即是一件任務也是對大學學習生活的檢驗，我經受住了考驗，完成了畢業(yè)論文。 致謝 畢業(yè)設計完成了！不知夾雜著多少個挑燈之夜，內心有奮斗之后的喜悅，但更多的是不舍，不舍困惑的日子，正是這些懵懂的“歲月”讓我成長了許多，成熟了許多。 畢業(yè) 設計前后歷時近一學期，記得剛選題之后，對智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與制作這一題目不知所措，沒有一點頭緒。通過上網查資料，去圖書館查閱相關書籍，才讓我對本次設計有了概念性的認識。專業(yè)課大多都是理論性多少有點兒理想狀態(tài)，有智能遙控窗簾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 33 點兒看不見摸不著的感覺。通過自己查閱資料，購買零器件，才把理論的轉為現(xiàn)實的。自己動手制作實物，不僅是對課本知識的檢驗，練習了自己動手的能力同時也是對自己所學知識的鞏固和檢驗，還學到了很多課本上學不到的東西如：刻苦、堅韌等，對人生意義重大。 智能遙控窗簾系統(tǒng)功能能夠 實現(xiàn)， 除了自己的努力最主要的功勞非 指導老師 ——李老師 莫屬 ，是在李老師的悉心指導和諄諄教導下，讓我對整個系統(tǒng)有個清晰地認識，對各個部分的功能更加明朗。在做畢業(yè)設計的這近半個學期，每周老師都從繁忙的工作中，抽出時間指導我們的畢業(yè)設計，對不會、不清楚、不明白的地方都做了細致和詳盡的解釋說明，讓我受益匪淺。同時還要感謝同組的同學們，是他們在我郁悶失望的困境時，安慰鼓勵我，使我有勇氣迎接畢業(yè)設計過程中遇到的挫折。感謝他們在畢業(yè)設計過程中提供的焊接技術指點，讓我認識到溝通和團結的力量和深遠的意義。感謝學院領導提供的實驗設備和實驗環(huán)境及對我們信心的大力支 持，讓我們更有斗志去攻克難關，以致畢業(yè)設計的最終實現(xiàn)。 參考文獻 [1] 李小魁 韓大偉 .智能遙控窗簾系統(tǒng)設計與實現(xiàn) [J].河南財政稅務高等專科學校 2020(8):34. 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