【導(dǎo)讀】承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。通過物聯(lián)網(wǎng)可以對機(jī)器、設(shè)。備、人員進(jìn)行集中管理和智能控制，對于基于物聯(lián)網(wǎng)的窗簾控制系統(tǒng)的研究是非常必要的。其具體要求如下：1．要求自選方案完成基于物聯(lián)網(wǎng)的窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2．要求采用軟、硬結(jié)合的方式完成系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)；1．論文撰寫要求格式規(guī)范，設(shè)計(jì)思路清晰，條理清楚；2．外文翻譯要求翻譯語句通順流暢，用詞恰當(dāng)；2021年1月10日3月15日：查資料，調(diào)研，確定方案，并按時(shí)在系統(tǒng)中提交開題報(bào)告。成硬件電路的軟件仿真；在系統(tǒng)中提交外文翻譯；完成中期檢查報(bào)告。2021年5月21日5月31日：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，并在系統(tǒng)中提交最終論文。作為光敏電阻模塊，結(jié)合外圍的LCD1602顯示屏，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的溫度、光強(qiáng)及其控制值等模塊組成。當(dāng)溫度、光強(qiáng)都高于設(shè)定值，窗簾關(guān)閉等功能。

　　

【正文】 sion3集成開發(fā)環(huán)境主要由以下部分組成： (1)Vision3 IDE。 Vision3 IDE主要包括：一個(gè)功能豐富并含有交互式錯(cuò)誤提示的編輯器選項(xiàng)設(shè)置生成工具，一個(gè)工程管理器，以及在線幫助功能。 Vision3可以自動(dòng)完成編譯匯編鏈接程序的操作，使用 vision3創(chuàng)建源文件并組成應(yīng)用工程加以管理。 (2) BL51鏈接器定位器。 L51鏈接器使用由編譯器匯編器和從庫中提取出來的目標(biāo)模塊生成的目標(biāo)模塊創(chuàng)建一個(gè)絕對地址目標(biāo)模塊 [16]，絕對地址目標(biāo)文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的 存儲器單元中。 (3) LIB51庫管理器。 B51庫管理器可以從由編譯器和匯編器創(chuàng)建的目標(biāo)文件中建立目標(biāo)庫，這些庫是按規(guī)定的格式排列的目標(biāo)模塊，可以在被鏈接器所使用且當(dāng)鏈接器處理一個(gè)庫時(shí)僅僅使用了庫中程序 [17]，使用的目標(biāo)模塊而不是全部加以引用。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 54 頁 (4) C51編譯器和 A51匯編器。 Vision3 IDE創(chuàng)建的源文件可以被 A51匯編器或 C51編譯器處理生成可重定位的 object文件。 KEIL C51 編譯器遵照 ANSIC語言標(biāo)準(zhǔn)支持 C語言的所有標(biāo)準(zhǔn)特性，另外還添加了幾個(gè)可以直接支持 80C51結(jié)構(gòu)的特性。 KEILA51宏匯編器支持 80C51及其派生系列的所有相關(guān)指令集。 KEIL開發(fā)和調(diào)試系統(tǒng)軟件流程 (1) 啟動(dòng) 181。 Vision3，首先進(jìn)入 KEIL軟件的集成開發(fā)環(huán)境 ,選擇“ Project→ New Project...”菜單，在彈出的“ Creat New Project” 對話框中為新的工程選擇或者創(chuàng)建一個(gè)目錄，并輸入工程文件的名稱，自動(dòng)生成一個(gè)工程文件（ .uv2） 。然后單擊“保存”按鈕，出現(xiàn)如下圖 目標(biāo)芯片窗口。 圖 選擇目標(biāo)芯片窗口 在如圖 ，選擇目標(biāo) CPU,因?yàn)?Keil C51支持的 CPU很多，選擇 STC89C52 芯片，單擊“確定”按鈕，出現(xiàn)如圖 ，要求選擇是否將標(biāo)準(zhǔn) STC89C52啟動(dòng)文件加入工程中，單擊“是”按鈕，表示將文件加入工程中。 回到主窗口，這時(shí)，在工程窗口的文件頁中，出現(xiàn)了“ Target1”，其前面有“ +”號。單擊“ +”號展開，可以看到下一層的“ Source Group1” ,再單擊“ Source Group1”前面的“ +”，可以看到一個(gè)名為 。 文件就是剛才加入的、適合大多數(shù) STC89C51派生系列的啟動(dòng)文件代碼。啟動(dòng)代碼是目標(biāo)芯片啟動(dòng)在 main()函數(shù)之前首先執(zhí)行的代碼，用于清除片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、初始化硬件、再入堆棧指針。 圖 啟動(dòng)文件加入工程對話框 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 54 頁 選擇“ File→New. ..” 在工程管理器的右側(cè)打開一個(gè)新的文件輸入窗口，在此窗口里面輸入源程序，注意區(qū)分大小寫及每行程序后面的分號 [18]，切勿漏輸或錯(cuò)輸程序。在輸入結(jié)束之后，選擇“ File→ Save” ,給此文件取名并且保存。取名字時(shí)須加上相應(yīng)的擴(kuò)展名，本次設(shè)計(jì)采用 C語言編寫的程序，故以“ .c” 為擴(kuò)展名，這里將其命名為“ ” ,如果用匯編語言編寫程序，則以“ .asm” 為該擴(kuò)展名。保存完畢后可以將文件關(guān)閉。 單擊“ file→ new”新建一個(gè)文本。在下面空白區(qū)別寫入或復(fù)制一個(gè)完整的 C 程序： 圖 程序編寫界面 接著把剛才編寫好的源程序加入工程，單擊“ Source Group1” 使其顯示，然后，單擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個(gè)快捷下拉的菜單，選中其中的“ Add file Group “ Source Group1” ,接著出現(xiàn)一個(gè)對話框，要求尋找源文件。雙擊 ，將文件加入項(xiàng)目。注意，在文件加入項(xiàng)目后，該對話框并不會(huì)消失，等待繼續(xù)加入其他文件。此時(shí)單擊“ Close” 即可返回主窗口，返回后，單擊“ Source Group1”前的加號， ，雙擊該文件名，即打開該源程序。 (2)工程的設(shè)置 工程建立好以后，還要對工程進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，以滿足特定的要求。首先雙擊 Project窗口的“ Target1” ,然后單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“ Project→ Option for target“target1”” ,即出現(xiàn)工程設(shè)置對話框，這個(gè)對 話框共有 10個(gè)頁面，包括目標(biāo)頁、驅(qū)動(dòng)頁、列表頁、輸出頁、 C51頁、 A51頁、 BL51Misc 頁、 BL51Locate 頁、調(diào)試頁和效用頁，大部分設(shè)置項(xiàng)選取默認(rèn)值就可以。 到此，設(shè)置完成。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 54 頁 圖 工程設(shè)置對話框 (3)編譯和連接 將工程設(shè)置完成后，然后進(jìn)行編譯和連接。選擇相應(yīng)菜單選項(xiàng)“ Project→ Build target” ,連接當(dāng)前工程，當(dāng)前的文件若已經(jīng)被修改，將需要編譯該文件，然后再進(jìn)行連接從而產(chǎn)生的目標(biāo)代碼；若選擇“ Rebuild All target files” 則會(huì)對當(dāng)前工程中的所有相關(guān)文件 進(jìn)行重新編譯后再進(jìn)行連接，從而確保最終文件產(chǎn)生最新的目標(biāo)代碼；而“ Translate...” 項(xiàng)則僅會(huì)對當(dāng)前相關(guān)文件進(jìn)行編譯，而不會(huì)連接。 在 Output 欄選中 Create HEX File，使編譯器輸出單片機(jī)需要的 HEX 文件： 圖 HEX 文件界面 以上的操作也可以通過工具欄按鈕直接進(jìn)行，如圖 ，從左到右分別是：編譯、編譯連接、全部重建、停止編譯、下載到 Flash Memory 和對工程進(jìn)行設(shè)置。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 54 頁 圖 編譯連接工具欄 編譯過程中的信息將會(huì)出現(xiàn)在輸出窗口中的 Build頁中。如果源程序中存在語法錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)有錯(cuò)誤報(bào)告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定位到出錯(cuò)的位置，對源程序中存在錯(cuò)誤修改之后再次編譯，直到錯(cuò)誤提示為 0為止。同時(shí)在該窗口中可以看到該源程序的代碼量、內(nèi)部 RAM的使用量、外部 RAM的使用量等一些信息。除此之外，編譯和連接還將產(chǎn)生一些其他相關(guān)的文件，包括可重定位列表文件（ .lst） 、可重定位目標(biāo)文件（ .obj） 、絕對地址列表文件（ .m52）、絕對地址目標(biāo)文件（無后綴名 ） 、連接輸入文件 (.inp)等 ,這些都可以被用于 Keil C52 的仿真與調(diào)試，到了這一步后即可開始進(jìn)行調(diào)試。 按 Ctrl+F5 組合鍵或者使用菜單“ Debug→ Start/Stop Debug Session” 即可進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。 運(yùn)行和調(diào)試的工具欄，如圖 ， Debug菜單上的大部分命令可以在此找到對應(yīng)的快捷按鈕，一般從左到右依次是復(fù)位、運(yùn)行、暫停、單步、過程單步、執(zhí)行完當(dāng)前子程序、運(yùn)行到當(dāng)前行、下一狀態(tài)、打開跟蹤、觀察跟蹤、反匯編窗口、觀察窗口、代碼作用范圍分析、 1串行窗口、內(nèi)存窗口、性能分析、工具按鈕命令。 圖 調(diào)試工具欄 調(diào)試成功結(jié) 果如圖 ，在途中可以清楚看到源程序調(diào)試零錯(cuò)誤，零警告，表示源程序調(diào)試成功。 圖 調(diào)試結(jié)果 程序的下載使用臺灣晶宏公司的 STC0ISP軟件進(jìn)行串口下載， STCISP是一款 單片機(jī) 下載編程燒錄 軟件 [19]，是針對 STC系列單片機(jī)而設(shè)計(jì)的，可下載 STC89系列、 12C系列和 15F等系列的 STC單片機(jī)，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。 下載完成結(jié)果如下圖 ，在下圖中可以清楚了解到單片機(jī)型號、引腳數(shù)、串口號、最 低波特率、清除代碼緩沖區(qū)、清除 EEPROM和相關(guān)硬件選項(xiàng)等信息，在右邊界面下方可以看到操作成功的字樣，表示程序下載成功。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 共 54 頁 圖 下載成功界面圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 共 54 頁 5. 系統(tǒng)硬件電路調(diào)試及結(jié)果分析 系統(tǒng)硬件電路搭建 系統(tǒng)硬件電路主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、開關(guān)模塊、溫度采集模塊、光強(qiáng)采集模塊、顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成。這幾個(gè)模塊共同達(dá)到控制窗簾系統(tǒng)目的。系統(tǒng)整體 Proteus 仿真電路見附錄 D。 圖 系統(tǒng)硬件實(shí)物圖 圖中上 邊部分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)窗簾模塊，該模塊作用是通過電機(jī)的正轉(zhuǎn)與 反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)達(dá)到窗簾的升或降，來表示窗簾的打開與關(guān)閉。其次上面的液晶顯示模塊 LCD1602將顯示當(dāng)前的實(shí)時(shí)溫度、光強(qiáng)，及其溫度、光強(qiáng)的設(shè)定值。其中第一行顯示溫度，第二行顯示的是光強(qiáng)。最后第一行顯示的工作模式，第二行顯示的是電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。中間部分是 STC89C52芯片，是本次畢設(shè)的核心模塊。緊挨著的是下載程序，及晶振、上拉電阻等，其作用是保護(hù)電路。下面的黑色芯片是 A/D轉(zhuǎn)換器。將采集的溫度、光強(qiáng)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。右邊部分為 USB電源部分，為整個(gè)硬件部分提供 5V的電壓。最下面的是溫度傳感器，對當(dāng)前溫度進(jìn)行監(jiān)測、采 集。溫度傳感器的右面是光敏電阻， 阻值隨著照明的亮度而改變，在暗處時(shí)，其阻值變高；光線照在 LDR時(shí)，光能源上升，電離子增多更有利于電流傳輸，電阻值下降。通過這個(gè)原理達(dá)到光強(qiáng)控制窗簾的目的。左下面是 收模塊將接受到的指令進(jìn) 4個(gè)按鍵開關(guān)。這些按鍵可以改變系統(tǒng)的工作模式和溫度、光強(qiáng)閾值的增、減?？傊?，硬件部分滿足了對窗簾系統(tǒng)的溫度控制、光強(qiáng)控制的要求。 系統(tǒng)硬件電路調(diào)試 在硬件元器件構(gòu)建的過程中，首先是對芯片的管腳進(jìn)行了解，按具體的各個(gè)模塊進(jìn)行的搭建，然后將各個(gè)功能模塊組合起來，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。構(gòu)建系統(tǒng)模 塊電路時(shí)要有足夠的耐心細(xì)致，在搭建的過程中細(xì)心認(rèn)真最為關(guān)鍵。遇到問題時(shí)，要冷靜應(yīng)對，查閱資料，盡力去找出現(xiàn)問題的原因，然后去改正。液晶屏沒有顯示時(shí)首先要對涉及的線路進(jìn)行一一排除，出現(xiàn)亂碼時(shí)最有可能是軟件程序部分出現(xiàn)了問題。在搭建溫度傳感器模塊時(shí)，出現(xiàn)溫度不變化時(shí)，要檢查管腳是否鏈接正確， 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 54 頁 其次是重新更換一個(gè)溫度傳感器來重新檢驗(yàn)。 在液晶顯示部分，屏幕開始會(huì)顯示一些無法識別的隨意的字符或者文字，經(jīng)查資料原因是未對液晶顯示屏進(jìn)行初始化的清屏操作。在未清屏?xí)r，液晶屏中會(huì)有一些垃圾或者隨機(jī)數(shù)據(jù)導(dǎo)致顯示不正常。整個(gè)環(huán)節(jié)較 復(fù)雜的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分，在制作時(shí)對電機(jī)的驅(qū)動(dòng)過程及程序編寫查閱了大量相關(guān)資料，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)與調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)了預(yù)期結(jié)果。 系統(tǒng)硬件電路測試結(jié)果 窗簾控制系統(tǒng)主要 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度、光強(qiáng)的顯示。溫度設(shè)定值的改變、光強(qiáng)設(shè)定值的改變。通過兩者之間的相互比較，來驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，達(dá)到窗簾的打開與關(guān)閉。各部分具體功能的操作及結(jié)果如下圖所示： （ 1）實(shí)時(shí)溫度、光強(qiáng)的顯示，初始化設(shè)定值。如圖 ℃ ，光強(qiáng)為 62，初始設(shè)定值為溫度 ℃ ，光強(qiáng) 50。 圖 溫度、光強(qiáng)的顯示 （ 2）改變溫度設(shè)定值。 圖 溫度閾值設(shè)定 圖 溫度閾值設(shè)定 如圖 、 ，光強(qiáng)不變，在模式 2下調(diào)節(jié)溫度。液晶屏顯示的 ℃ 時(shí)實(shí)時(shí)的溫度， ℃是設(shè)定值，可通過按鍵開關(guān) 3調(diào)節(jié)大小， ℃ 是調(diào)大后的溫度值。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 54 頁 （ 3）改變光強(qiáng)設(shè)定值。 圖 光強(qiáng)閾值設(shè)定 圖 光強(qiáng)閾值設(shè)定 如圖 、 ，在模式 1下調(diào)節(jié)光強(qiáng)。液晶屏顯示的 2是實(shí)時(shí)的溫度， 50 是設(shè)定值，可通過按鍵開關(guān) 3調(diào)節(jié)大小， 55 是調(diào)大后的光強(qiáng)值。 （ 4）溫度低于設(shè)定值。 （ 5）溫度高于設(shè)定值。