【正文】 同時，我要向在這次畢業(yè)設(shè)計中給我提供幫助和提出意見的同組同學(xué)表示感謝，在他們的幫助和建議下，我的畢業(yè)設(shè)計才得以更加順利的完成。畢業(yè)設(shè)計的初稿陳老師也是仔細審閱，細節(jié)部分的問題也被他看出。在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，陳老師給我指出了很多錯誤，提出了很多寶貴意見，還給我提供了畢業(yè)設(shè)計中所用到設(shè)備的支持。首先要感謝的是指導(dǎo)老師陳國良老師。但是，一個完整的畢業(yè)設(shè)計過程，讓我掌握了單片機系統(tǒng)和電子操作軟件等方面的知識，尤其在動手能力方面有很大的提升，也給今后更成功、完善的設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)?？刂破鞴潭?，沒有藍牙和紅外控制功能。同時，由于設(shè)計的時間和能力有限，還有許多功能和技術(shù)沒有充分研究，如解決光電開關(guān)的滯回特性，可以使用施密特電路來完成，無奈時間有限。使得窗簾的開關(guān)更加的準(zhǔn)確，穩(wěn)定。本設(shè)計的步進電機可以很好的執(zhí)行單片機的命令。所用芯片簡單實用，減少了開發(fā)和硬件開銷?？v觀整個設(shè)計系統(tǒng)，單片機使用了熟悉的89C51單片機，從而使整個控制芯片了如指掌。本文設(shè)計了電動窗簾控制器的智能項目，系統(tǒng)的介紹了電動窗簾控制器的硬件電路設(shè)計到軟件設(shè)計的以系列步驟。標(biāo)志1天時間計滿，把他們的值放到存儲單元的指定單元。時鐘發(fā)出50ms的信號給單片機，計數(shù)器計數(shù)，當(dāng)計數(shù)到20，則過了1秒，秒單元數(shù)值加1，當(dāng)秒單元到達60，分單元數(shù)值加1，秒單元清零。在判斷是否有鍵閉合后都延時5ms，按下鍵后再延時12ms就可以避免鍵盤的抖動。 顯示部分流程圖 鍵盤程序設(shè)計按鍵的觸點在閉合和斷開時均會產(chǎn)生抖動，這時觸點的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不妥善處理，將會引起按鍵命令的錯誤執(zhí)行或者重復(fù)執(zhí)行。如果完成則返回，沒完成則位代碼R2左移一位，繼續(xù)顯示查表，一直到6位顯示完成后返回。 主要功能子程序設(shè)計 步進電機程序設(shè)計步進電機程序設(shè)計的主要任務(wù)是： ★ 判斷旋轉(zhuǎn)方向；★ 按順序傳送控制脈沖；★ 判斷所要求的控制步數(shù)是否傳送完畢。如果是電機控制鍵，則也執(zhí)行相應(yīng)的工作。 主程序流程圖啟動主程序，先關(guān)中斷并且設(shè)置堆棧，接著初始化寄存器，初始化顯示內(nèi)容；然后執(zhí)行按鍵查詢，執(zhí)行相應(yīng)的操作。 主程序軟件設(shè)計主程序構(gòu)成無限循環(huán)，主要完成單片機初始化，關(guān)中斷，菜單顯示內(nèi)容初始化，按鍵掃描，電機運行，計時等功能。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計主要包括顯示子程序，鍵盤子程序，時鐘程序，步進電機控制程序設(shè)計及部分構(gòu)成。采用中斷方式可大大節(jié)省CPU的時間，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC發(fā)出一個脈沖向單片機提出中斷請求，單片機響應(yīng)中斷請求，由外部中斷1 的中斷服務(wù)程序讀A／D 結(jié)果，并啟動0809的下一次轉(zhuǎn)換，外部中斷1 采用邊沿觸發(fā)方式。2）查詢方式A/D 轉(zhuǎn)換芯片表明有轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809 的E端，因此可以通過查詢方式用軟件測試EOC的狀態(tài)，即可知道轉(zhuǎn)換是否完成，若完成，則進行數(shù)據(jù)傳送。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時間為128us，相當(dāng)于6MHZ的MCS51單片機共60 個機器周期。A/D轉(zhuǎn)換啟動后，就調(diào)動這個子程序，延遲時間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了。因為只有確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后，才進行傳送。 ADC0809與單片機的接口電路A/D 轉(zhuǎn)換后得到的是數(shù)字量的模擬量，這些數(shù)據(jù)應(yīng)傳送給單片機進行處理。輸入輸出與TTL 兼容。關(guān)于ADC0809的介紹：ADC0809是CMOS 單片型逐次逼近式A／D 轉(zhuǎn)換器，它由8 路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型D／A 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近，寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。在選擇A/D轉(zhuǎn)換時，先要確定A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)，該設(shè)計運用的是8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809，A/D轉(zhuǎn)換誤的位數(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(guān)，系統(tǒng)精度涉及的環(huán)節(jié)很多，包括傳感器的變換精度，信號預(yù)處理電路精度A/D轉(zhuǎn)換器以及輸出電路等。本設(shè)計采用將放大濾波功能結(jié)合的電路。傳感器過來的信號經(jīng)常帶有各種各樣的干擾，因此要采用濾波電路來去除干擾。一般運算放大器共模抑制比可達80dB，而采用由幾個集成運算放大器組成的測量放大電路，共模抑制比可達100～120dB。一般采用差動輸入集成運算放大器來抑制它，但是必須要求外接電阻完全平衡對稱，運算放大器才具有理想特性。儀表儀器放大器的選型很多，我們這里介紹一種用途非常廣泛的儀表放大器。來實現(xiàn)天亮窗簾自動打開，天黑窗簾自動關(guān)閉這一自動控制功能。由運放組成比較電路，同向輸入端有兩個電阻分壓得到一個電壓值，作為基準(zhǔn)電壓進行比較，而反相輸入端用一個光敏電阻對外部環(huán)境的光線進行采集，利用光敏電阻暗時電阻大，亮?xí)r電阻小的特點，來確定反向輸入端的電壓值。這里選用Ф3系列的GL3526。可見光光敏電阻器：包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。當(dāng)它受到光的照射時，半導(dǎo)體片（光敏層）內(nèi)就激發(fā)出電子—空穴對，參與導(dǎo)電，使電路中電流增強。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）。而且體積小、重量輕、性能穩(wěn)定。當(dāng)光敏電阻受到一定波長范圍的光照時，它的阻值急劇減少，因此電路中電流迅速增加。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時可以加直流偏壓，也可以加交流電壓。這里使用光敏電阻。驅(qū)動器采用74LS164。雖然某些新型LED驅(qū)動芯片本身具有閃爍控制和熄滅控制功能，但通過合理的軟件設(shè)計，采用廉價芯片組成的驅(qū)動電路同樣可以實現(xiàn)整數(shù)高位滅零和閃爍顯示功能，達到降低系統(tǒng)硬件成本的目的。每位數(shù)碼管由7個筆畫加上小數(shù)點共8個發(fā)光二極管組成；有共陰極和共陽極兩種類型，公共端用來進行位控制，筆畫端用來進行字符控制；數(shù)碼管顯示有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方法。顯示部分則主要顯示時間，用于設(shè)置時間。按鍵的觸點在閉合和斷開時均會產(chǎn)生抖動，這時觸點的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如果不妥善處理，將會引起按鍵命令的錯誤執(zhí)行或重復(fù)執(zhí)行。當(dāng)全部按鍵均松開時，從列線上檢測不到行線輸出的低電平。 鍵盤接口電路獲取鍵盤信息的方法有2種，我們經(jīng)常用到的是掃描法。16個鍵分別為：09十個數(shù)字鍵，用于時間設(shè)定輸入；設(shè)定鍵，設(shè)定自動窗簾開和關(guān)的時間；復(fù)位鍵，在程序出錯或者有誤操作的時候；正轉(zhuǎn)鍵，使步進電機正轉(zhuǎn)，窗簾打開；反轉(zhuǎn)鍵，使步進電機反轉(zhuǎn)，窗簾關(guān)閉；停止鍵，步進電機停止運轉(zhuǎn)；確定鍵，時間設(shè)定完成后確定輸入。 恒頻脈寬調(diào)制細分驅(qū)動電路 鍵盤/顯示接口電路 鍵盤在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機的主要手段。細分驅(qū)動是用脈沖電壓來供電的，對于一個電壓脈沖，轉(zhuǎn)子就可以轉(zhuǎn)動一步。從提高效率的角度來看這是一個很好的驅(qū)動電路，它可以用較高的電源電壓，同時無需外接電阻來限定額定電流和減少時間常數(shù)。雙電壓驅(qū)動電路是采用兩種電源電壓，缺點在于在高低電壓連接處電流出現(xiàn)谷點，這樣必然引起力矩在谷點處下降，不易于電機的正常運行。它最大的特點是結(jié)構(gòu)簡單，工作效率低。步進電機的驅(qū)動電路有很多種，但最為常見的就是用單電壓驅(qū)動，雙電壓驅(qū)動，斬波驅(qū)動，細分驅(qū)動等。步進電機功率驅(qū)動電路工作在較大脈沖電流狀態(tài)，采用光電耦合器將單片機與步機電機隔離可以避免單片機與步進電機功率回路的共地干擾，防止強功率的干擾信號反串進主控系統(tǒng)。本設(shè)計由軟件完成脈沖分配工作，不僅使線路簡化，成本下降，而且可根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，靈活地改變步進電機的控制方案。： 脈沖控制器 功率驅(qū)動電路 步進電機負載脈沖信號 步進電機控制系統(tǒng)方框圖 步進電機控制系統(tǒng)電路圖，是步進電機控制系統(tǒng)的電路圖。而本次測控系統(tǒng)是以單片機位控制中心的，下面將介紹步進電機控制系統(tǒng)。176。176。單片機在本次試驗中對步進電機的控制從而達到對轉(zhuǎn)角和位移的控制的方法。 電源電路圖 步進電機步進電機為一種數(shù)字伺服執(zhí)行元件，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、控制方便、控制性能好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在數(shù)控機床、機器人、自動化儀表等領(lǐng)域。 電源電路單片機工作需要使用5V電壓，因此需要給單片機設(shè)計電源電路。 時鐘電路圖。DS12887有一個可編程輸出方波引腳SQW，從該引腳可以輸出頻率為2Hz256Hz的方波，在系統(tǒng)中正是利用此引腳輸出周期為125MS的方波，作為MCU外部中斷/INT0的中斷源實現(xiàn)周期性中斷，每當(dāng)中斷發(fā)生時，MCU讀一二次輸入口，檢查電表是否轉(zhuǎn)過一圈，在整點時還要采一次三相電流和電壓。AS引腳用于分離數(shù)據(jù)地址總線AD7AD0上的地址和數(shù)據(jù)信息，連接到MCU的ALE引腳。使用DS12887時應(yīng)注意以下幾點：Vcc正常情況下為5V，所有的輸入被忽略，輸出為高阻狀態(tài)，Vcc降至3V時，外部電源被關(guān)斷，內(nèi)部鋰電池為實時時鐘和RAM供電，在斷電情況下，時鐘繼續(xù)運行，其中的數(shù)據(jù)可保存十年以上不會丟失。這里使用DS12887實時時鐘芯片來完成這項功能。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運行錯誤（如程序跑飛）或操作錯誤使系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時，也需要復(fù)位鍵使RST腳為高電平，使89C51擺脫“跑飛”或“死鎖”狀態(tài)而重新啟動。 單片機晶振電路圖復(fù)位是單片機的初始化操作，只需要給89C51的復(fù)位引腳RST加上大于2個機器周期（即24個時鐘振蕩周期）的高電平就可以使89C51復(fù)位。晶體和電容應(yīng)該盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率越快，單片機的運行速度越快。電路中的電容C1和C2的典型值通常選擇為30PF左右，該電容的大小會影響振蕩電路頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。同時，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機發(fā)出時鐘信號。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。 89C51單片機及相關(guān)電路89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。顯示和鍵盤讓人機交換變得更容易。單片機外圍電路提供各模塊所需的5V電源和時鐘模塊；信號檢測后的是模擬信號，經(jīng)過調(diào)理放大進入A/D轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號給單片機。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計。顯示部件用來顯示電動窗簾控制器的各種狀態(tài)信息。光電傳感器信號調(diào)理電路A/D轉(zhuǎn)換器單片機顯示部件鍵盤步進電機 電動窗簾控制器結(jié)構(gòu)框圖由光電傳感器來探測外界的光強，從傳感器出來的信號經(jīng)過信號調(diào)理電路的放大，濾波調(diào)理后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，