【正文】 一 個(gè) 功能 強(qiáng) 大 的 仿 真 調(diào) 試 器 。 這 樣 ， 在 開(kāi) 發(fā) 應(yīng) 用 軟 件 的 過(guò) 程 中 ， 編 輯 、 編 譯 、 匯 編 、 連 接 、 調(diào) 試 等各 個(gè) 階 段 都 集 中 在 一 個(gè) 環(huán) 境 中 。 先 用 編 譯 器 編 寫 程 序 、 接 著 調(diào) 用 編 譯 器 進(jìn) 行 編 譯 ， 連 接 之 后即 可 直 接 運(yùn) 行 。 這 樣 免 去 了 過(guò) 去 先 用 編 譯 器 進(jìn) 行 編 譯 ， 再 退 出 編 輯 狀 態(tài) 進(jìn) 行 編 譯 ， 調(diào) 試 后 又要 調(diào) 用 編 譯 器 的 反 復(fù) 過(guò) 程 。 因 此 可 以 縮 短 開(kāi) 發(fā) 周 期 。因 此 我 所 選 用 的 軟 件 開(kāi) 發(fā) 平 臺(tái) 為 Keil 軟 件 ， 用 C 語(yǔ) 言 編 寫 具 體 的 程 序 代 碼 。 主 控 程 序流 程 圖 如 圖 14 所 示 。開(kāi)始數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)高電壓？正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)到達(dá)頂部？是 否是到達(dá)底部？停止是否 否光敏傳感器ULN3330圖 14： 主 控 程 序 流 程 圖 程 序 設(shè) 計(jì)include基于單片機(jī)的光控自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)26define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar code ffw[]={0xfc,0xf6,0xf3,0xf9 }。 //2 相 勵(lì) 磁 正 轉(zhuǎn) 表uchar code rev[]={0xf9,0xf3,0xf6,0xfc }。 //2 相 勵(lì) 磁 反 轉(zhuǎn) 表sbit k1=P3^0。 //定 義 K1 開(kāi) 關(guān)uint m=1。void delay(uint x) //延 時(shí) 函 數(shù){ uchar i。 while(x) //i=x 即 延 時(shí) 約 x 毫 秒 for(i=0。i60。i++)。}/********以 下 是 步 進(jìn) 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 函 數(shù) ********/void setp_motor_ffw(uchar n){ uchar i,j。 for(i=0。i5*n。i++) //轉(zhuǎn) n 圈 { for(j=0。j4。j++) {P1=ffw[j]。 //取 正 轉(zhuǎn) 數(shù) 據(jù)delay(250)。 //轉(zhuǎn) 一 個(gè) 角 度 停 留 的 時(shí) 間 ,可 調(diào) 節(jié) 轉(zhuǎn) 速 } }}/********以 下 是 步 進(jìn) 電 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 函 數(shù) ********/void setp_motor_rev(uchar n){ uchar i,j。 for(i=0。i5*n。i++) //轉(zhuǎn) n 圈 {基于單片機(jī)的光控自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)27 for(j=0。j4。j++) { //if(k2==0) break。P1=rev[j]。 //取 反 轉(zhuǎn) 數(shù) 據(jù)delay(250)。 //轉(zhuǎn) 一 個(gè) 角 度 停 留 的 時(shí) 間 ,可 調(diào) 節(jié) 轉(zhuǎn) 速 } }}/* 主 程 序 */void main(){while(m) //電 機(jī) 轉(zhuǎn) m 圈 { if(k1==1) //K1 送 入 高 電 平 { delay(10)。 if(k1==1) { setp_motor_ffw(3)。 //調(diào) 用 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 函 數(shù) } } else //K1 送 入 低 電 平 {delay(10)。 setp_motor_rev(3)。 //調(diào) 用 電 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 函 數(shù) } }}5. 總體設(shè)計(jì)隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)生活追求，各式各樣的窗簾出現(xiàn)。窗簾不僅具有遮擋作用 ,還具有美觀性，給大家?guī)?lái)美的視覺(jué)享受。人們對(duì)基于單片機(jī)的光控自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)28居室的舒適度和自動(dòng)化程度要求越開(kāi)越高，為了滿足生活的需要，通過(guò)以往的人為的通過(guò)拉動(dòng)使窗簾開(kāi)與閉則就比較費(fèi)事，也易損壞。因此，設(shè)計(jì)一種能夠控制居室窗簾的檢測(cè)自動(dòng)控制裝置，能夠在夜間關(guān)閉，白天打開(kāi)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 本文設(shè)計(jì)通過(guò)光電傳感器采集數(shù)據(jù) (光強(qiáng)度)，反映出光信號(hào)變化，然后將光電元件光數(shù)字信號(hào)輸送到單片機(jī)中。光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等特點(diǎn)，且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣。該設(shè)計(jì)通過(guò)檢測(cè)光線的強(qiáng)弱，并根據(jù)光線的強(qiáng)弱自動(dòng)將窗簾打開(kāi)和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制的功能，極大地方便了人們的日常生活，并在生活中得到了廣泛的應(yīng)用。 PROTEL 總電路圖amp。amp。PROTUES 仿真圖 圖 15 基于單片機(jī)的室內(nèi)光線自動(dòng)控制系統(tǒng)總體原理圖上圖是我的設(shè)計(jì)完整原理圖，本文主要光敏傳感器 ULN3330，它是一個(gè)開(kāi)關(guān)型的光電傳感器，直接輸出數(shù)字信號(hào)，OUTPUT 端根據(jù)外部光照度的變化輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)高電平或低電平，ULN3330 的其他相應(yīng)引腳分別接地或電源，然后把 OUTPUT 端接單片機(jī)的 端口。單片機(jī)本身包括復(fù)位電路和振蕩電路，片內(nèi)振蕩電路：通常外接一個(gè)晶振，兩個(gè)電容， 電容值取值范圍 15~45pf,取值范圍晶振值 0~24MHZ；復(fù)位電路：當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平使單片機(jī)復(fù)位，一般在此引腳與 VSS 之間接一個(gè)下拉電阻，與VCC 引腳之間接一個(gè)電容；基于單片機(jī)的光控自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)29驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)芯片采用 L298，通過(guò)單片機(jī)的 I/O 輸入改變芯片控制端的電平，改變繞組脈沖信號(hào)的順序即可對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。L298 的輸入引腳與單片機(jī)的 ~ 口分別相連，IN1~IN4 引腳從單片機(jī)輸入控制電平，控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，OUT1~OUT4 分別接步進(jìn)電機(jī)的四個(gè)相線，ENA、 ENB 接控制使能端控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)、停。當(dāng) ENA、 ENB 同時(shí)接高電平時(shí)L298 芯片是工作的，即使能端有效，控制 IN1~IN4 引腳電平的頻率即可控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。芯片的輸出引腳分別接 2 個(gè)續(xù)流二極管，起到保護(hù)電路作用。芯片的 VCC 和 VSS 引腳與地必須連接 100nF 電容器，圖中 和 100μF 電容并聯(lián)即為 100nf。對(duì)本自動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還必須滿足用戶想要窗簾停的某一位置停下來(lái)的需求，為此設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)停止開(kāi)關(guān)，為簡(jiǎn)化程序，更加利用 L298 芯片本身的功能，本文采用了一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1，開(kāi)關(guān)一端接使能端 ENA、 ENB，另兩端一段接 +5V 的電源，為芯片使能端提供高電平，另外一端接地，限制使能端的使用，當(dāng)開(kāi)關(guān)接到地時(shí)，兩個(gè)使能端接地，L298 芯片不再起作用，電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，由此達(dá)到停止的目的。行程開(kāi)關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)極限位置停止：天亮?xí)r，光敏傳感器接受到高電平，依程序所設(shè)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，窗簾以某一速度被慢慢拉開(kāi)，走到極限位置時(shí)，窗簾碰到右端的行程開(kāi)關(guān) SW3，開(kāi)關(guān)閉合使能端關(guān)閉，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)天暗時(shí)，光敏傳感器輸出低電平，電機(jī)要逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了，窗簾打開(kāi)，障礙物去除，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，使能端打開(kāi)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，同樣電機(jī)反轉(zhuǎn)碰到左邊的行程開(kāi)關(guān) SW4 時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合，使能端關(guān)閉，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。圖 16 基于單片機(jī)的室內(nèi)自動(dòng)光線控制仿真圖 主要元器件清單：基于單片機(jī)的光控自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)30器件名稱 器件數(shù)量AT89C52 微控制器 1 片電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298 1 片42BYG 型號(hào)步進(jìn)電機(jī) 1 個(gè)電阻、電容、按鍵、肖特基二極管等 若干表 8 主要元器件清單6．結(jié)論我經(jīng)過(guò)將近四個(gè)月的努力，終于完成了基于單片機(jī)的室內(nèi)自動(dòng)光線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，雖然有部分功能尚未實(shí)現(xiàn)，但總體上完成了一個(gè)從硬件到軟件完整的設(shè)計(jì)的流程。論文設(shè)計(jì)的核心控制器選用 AT89C52 單片機(jī)，光線采集選用光電傳感器 ULN3330。它輸出單片機(jī)能讀入數(shù)字信號(hào)，然后由 L298 驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)動(dòng)角度。電機(jī)選用比較容易進(jìn)行角度調(diào)節(jié)的步進(jìn)電機(jī)，單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)之間的連接采用 L298 驅(qū)動(dòng)器，它是一種兩相和四相步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，參考了現(xiàn)在實(shí)際電路通用的做法，在現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)下各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到技術(shù)要求，但由于自身水平有限，電路中還有些技術(shù)方面還可以進(jìn)一步加強(qiáng)。如電路可以進(jìn)一步調(diào)試其精確度和靈敏度，通過(guò)多只光敏電阻更加準(zhǔn)確的控制窗簾升降。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步熟悉 MCS51 單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的工作原理及應(yīng)用，對(duì)于 C51 程序設(shè)計(jì)的編寫也較熟練了，鍛煉了獨(dú)立思考與勤快耐心的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不不足之處，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，將使我終身受益。7. 致謝在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。老師在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給了我很大的幫助，在論文任務(wù)制定時(shí)，他不僅肯定了我們項(xiàng)目的大方向，而且又幫我具體分析設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊，這在我對(duì)室內(nèi)自動(dòng)光線控制這個(gè)具體目標(biāo)的設(shè)計(jì)時(shí)起到了不可估量的作用，受能力限制，在論文提綱制定時(shí)，我的思路不是很清晰，經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)，我的設(shè)計(jì)思路逐漸明晰。完成初步方案論證后，顏老師認(rèn)真查看了我的各個(gè)方案，指出了方案中存在的很多問(wèn)題。在軟件仿真環(huán)節(jié)，我遇到了些許困難，每每請(qǐng)教老師時(shí)，顏老師都很負(fù)責(zé)的耐心解決了我無(wú)法解基于單片機(jī)的光控自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)31決的問(wèn)題，之后在多次修改論文的過(guò)程中他以極大的耐心幫助修改我的論文，使我深受感動(dòng)。同時(shí)感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過(guò)我、幫助過(guò)我的老師，正是因?yàn)樗麄兌嗄陙?lái)孜孜不倦的教誨才使得我的專業(yè)技能有很大的提高。最后要感謝在整個(gè)論文寫作過(guò)程中幫助過(guò)我的每一位校友、宿友！參考資料[1]光敏窗簾自動(dòng)控制器設(shè)計(jì)，陳莉明，彭芳芳，內(nèi)江科技 2022 年第三期。[2]自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，孫勇，楊文月，趙宇新，電子技術(shù)應(yīng)用。[3]光電傳感器在自動(dòng)窗簾中的應(yīng)用，劉芹，秦魏，趙繼聰，科技向?qū)?2022 年第 08 期。[4] [M].北京：航空工業(yè)出版社,1995[5]康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)，．[6]沈聿農(nóng)．傳感器及應(yīng)用技術(shù)，.[7]戴維、戴衛(wèi)恒編著 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講 北京：電子工業(yè)出版社 2022[8]孫余凱 吳鳴山 項(xiàng)綺明編著 傳感器應(yīng)用電路 300 例 北京：電子工業(yè)出版社 [9]朱云芳 江樺 翟旭的編著 PROTEL99SE 電路設(shè)計(jì)與制板 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [10]劉建清編著 輕松玩轉(zhuǎn) 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言