【正文】 it is passed from the program to the outside world. In this case the program may call an output subroutine which supervises the operation of the interface and performs the scaling numbers which may be needed for digitaltoanalog convert (DAC). This subroutine passes information in turn to an output device which produces a corresponding electrical signal, which could be converted into analog form using a DAC. Finally the signal is conditioner (usually amplified) to a form suitable for operating an actuator. The signals used within microputer circuits are almost always too small to be connected directly to the outside world” and some kind of interface must be used to translate them to a more appropriate form. The design of section of interface circuits is one of the most important tasks facing the engineer wishing to apply microputers. We have seen that in microputers information is represented as discrete patterns of bits。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)計的初稿也是仔細(xì)審閱，細(xì)節(jié)部分的問題也被她看出。在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，還指出了很多錯誤，提出了很多寶貴意見。首先要感謝的是指導(dǎo)老師耿欣老師。一個完整的畢業(yè)設(shè)計過程，使我掌握了單片機(jī)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)。同時，智能項目是一項比較有價值的項目，智能窗簾也有許多問題和功能可以進(jìn)一步研究，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。使得窗簾的開關(guān)更加的準(zhǔn)確，穩(wěn)定。本設(shè)計的步進(jìn)電機(jī)可以很好的執(zhí)行單片機(jī)的命令。所用芯片簡單實用，減少了開發(fā)和硬件開銷。本設(shè)計采用光敏二極管作為檢測元件，89C51單片機(jī)作為控制芯片，步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，結(jié)合鍵盤和顯示器件，實現(xiàn)了電動窗簾控制器的多項智能項目。 定時打開總 結(jié)經(jīng)過這段時間的資料查找和設(shè)計，最終完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。當(dāng)用手按住光敏二極管時候，由于光線不足，電機(jī)反轉(zhuǎn)，此時窗簾關(guān)閉。 白天窗簾狀態(tài)在此情況下，按下定時鍵之后，光控部分就失效并且轉(zhuǎn)為人工操作模式，此時可以定時窗簾關(guān)閉。由于電機(jī)比較小，看不清，在演示的時候在電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上貼上一張紙片，那樣觀察其運動軌跡。例如連按3次定時開時候，則在3秒鐘之后，電機(jī)將會正轉(zhuǎn)打開窗戶，反之關(guān)閉。定時控制有定時開與關(guān)。當(dāng)按下復(fù)位鍵之后再按下定時按鈕，此時系統(tǒng)進(jìn)入了人工控制狀態(tài)。當(dāng)光線強(qiáng)時候，通過光敏電路，使電機(jī)正轉(zhuǎn)來模擬窗戶的打開，而光線不足時候，用電機(jī)的反轉(zhuǎn)來模擬窗戶的關(guān)閉。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(jī)，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(dá)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。 。如果都不是，則是復(fù)位鍵，采取復(fù)位操作。如果是設(shè)定鍵，則設(shè)定時間，開始計時；到時間后步進(jìn)電機(jī)開始相應(yīng)的工作，工作完成后停機(jī)。本章節(jié)系統(tǒng)的介紹了電動窗簾的主程序和各主要功能子程序的設(shè)計流程。光敏二極管可以根據(jù)光線的強(qiáng)弱來改變其物理特性，利用二極管的單向?qū)щ娦阅埽?dāng)光線變化時，二極管內(nèi)部的電阻值也發(fā)生相應(yīng)的變化。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(jìn)行比較，而反相輸入端用一個光敏二極管對外部環(huán)境的光線進(jìn)行采集，利用光敏二極管暗時電阻大，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?？梢姽夤饷舳O管器：包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏二極管器等。紅外光敏二極管器：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(qiáng)。光敏二極管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)光敏二極管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。光敏二極管沒有極性，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。這里使用光敏二極管。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(dá)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(jìn)行位控制，筆畫端用來進(jìn)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。本設(shè)計采用方式為每按下一次定時一秒來模擬窗簾的定時功能。其中K3是復(fù)位鍵，在程序出錯或者有失誤操作的時候可按下復(fù)位鍵來恢復(fù)其初始工作狀態(tài)。 恒頻脈寬調(diào)制細(xì)分驅(qū)動電路 鍵盤/顯示接口電路鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。細(xì)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(jī)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(jìn)電機(jī)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(xì)分驅(qū)動等。步進(jìn)電機(jī)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(jī)與步機(jī)電機(jī)隔離可以避免單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)功率回路的共地干擾，防止強(qiáng)功率的干擾信號反串進(jìn)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(jìn)電機(jī)的控制方案。[6]步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)主要由脈沖分配器，功率驅(qū)動電路，步進(jìn)電機(jī)幾部分構(gòu)成的。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路是根據(jù)控制信號工作的。即=176。本次設(shè)計采用型號為130HZ308450的三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)對旋轉(zhuǎn)角度和位移進(jìn)行控制，該步進(jìn)電機(jī)力矩大、耐負(fù)載沖擊、精度高。為了實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的簡易運動控制，一般以單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的微處理器，通過步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動芯片實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的速度和位置定位控制。它采用LM7805三端集成穩(wěn)壓器，可輸出+5V的直流電壓供電。模式選擇腳MOT接地， DS12887時鐘芯片的AS端口和89C51單片機(jī)的AIE端直接相聯(lián)；而DS、R／W 讀寫控制線與單片機(jī)的RD/WR控制線制線相連；DS12887的高位地址由89C51單片機(jī)的P2．7端口來片選，則DS12887的高8位地址定為7FH，而其低8位則由芯片內(nèi)部各單元的地址來決定(00H3FH)；DS12887的中斷輸出端IQR和89C51的外部中斷INT0端相聯(lián)，給單片機(jī)提供中斷信號；DS12887的SQW端與89C5I的TO端相連。除此之外，DS12887內(nèi)部還有128字節(jié)的RAM的單元，其中前10個字節(jié)用于存放日歷時鐘信息，字節(jié)0為秒，字節(jié)2為分，字節(jié)4為時，字節(jié)6為星期，字節(jié)7為日，字節(jié)8為月，字節(jié)9為年，字節(jié)0AH0DH用作控制和狀態(tài)寄存器，剩下的114字節(jié)為用戶RAM，所有的這128字節(jié)都是掉電非易失性的。RESET引腳的信號對日歷時鐘和RAM沒有影響，但它影響DS12887的命令和狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，在圖中直接將RESET連至Vcc，這樣可以保證DS12887在進(jìn)入或退出電源失效狀態(tài)時，其工作狀態(tài)不受RESET引腳的影響。DS12887有兩種工作時序，即MOTOROLA和INTEL時序，由MOT引腳的電平指定，當(dāng)MOT引腳為高電平時選擇MOTOROLA時序，當(dāng)MOT引腳為低電平時選擇INTEL時序，圖中選為INTEL時序，這時芯片的DS引腳接系統(tǒng)的讀信號/RD，R/W引腳接系統(tǒng)的寫信號/WR。DS12887是DALLAS公司生產(chǎn)的實時日歷時鐘芯片，其主要功能包括非易失性時日歷時鐘、報警器、百年歷、可編程中斷、方波發(fā)生器和114字節(jié)的非易失靜態(tài)RAM。 復(fù)位電路圖 時鐘電路本設(shè)計需要窗簾在給定的時間自動開和關(guān)，所以需要用到定時器，而為了保證單片機(jī)與外界時鐘一致，要用到一個實時時鐘電路。復(fù)位時，單片機(jī)初始化為0000H，從0000H單元開始執(zhí)行程序。89C51常選擇振蕩頻率12MHz的石英晶體。但反過來，運行速度對于存儲器的速度要求就越高，對印刷電路板的工藝要求也就越高，即要求線間的寄生電容要小。~12MHz。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。[4] 晶振電路電路中的晶振即石英晶體震蕩器。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡版本。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。它是美國ATMEL公司的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)。顯示和鍵盤讓人機(jī)交換變得更容易。單片機(jī)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(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號給單片機(jī)。鍵盤是主要的輸入設(shè)備，控制單片機(jī)的各種參量。轉(zhuǎn)換后的信號由單片機(jī)控制器，來實現(xiàn)電機(jī)的運行與停止。[2] 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃。環(huán)境亮度的控制通過光敏二極管和運放組成的電路來控制單片機(jī)輸出電平繼而控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。時間自動控制：根據(jù)設(shè)置輸入的開啟或關(guān)閉時間，來控制窗簾的關(guān)閉和打開。環(huán)境亮度控制：窗簾的關(guān)閉和開啟通過環(huán)境亮度自動完成窗簾的開啟或關(guān)閉操作控制，“天黑關(guān)閉，天亮打開”具有智能管理，不產(chǎn)生誤動作。（2）半自動手動控制：半自動手動控制是在需要關(guān)閉或打開窗簾的時候，只需要人工按一下“正轉(zhuǎn)”或“反轉(zhuǎn)”按鍵后，窗簾到位自動停止。電動窗簾主要有以下幾大功能：（1）手動控制：該功能使電動窗簾具有手動正傳、手動反轉(zhuǎn)和手動停止的功能?，F(xiàn)有的電動窗簾都可以自動開關(guān)閉窗簾，到了時間自動控制窗簾的開關(guān)，可以根據(jù)光的但是他們也有些缺點。 控制器智能項目隨著人民生活水平的不斷提高，人們對家庭生活舒適性的需求越來越強(qiáng)烈，窗簾作為每個家庭生活中最必須的家居用品之一，自然也需要滿足人民更舒適性的需求。（5）綜合調(diào)試2 總體方案設(shè)計電動窗簾控制器總體方案設(shè)計是確定能夠滿足設(shè)計要求的總體方案的環(huán)節(jié)。（3）硬件設(shè)計：選用89C51單片機(jī)為核心的各種電路設(shè)計，包括復(fù)位電路，電源電路，時鐘電路，步進(jìn)電機(jī)控制電路，鍵盤/顯示電路等一系列相關(guān)電路。主要章節(jié)分為：（1）緒論：介紹設(shè)計目標(biāo)國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義目的，設(shè)計的基本內(nèi)容和本文的章節(jié)安排。 基本內(nèi)容及章節(jié)安排本設(shè)計通過分析電動窗簾的發(fā)展和現(xiàn)狀來規(guī)劃電動窗簾的智能功能，從而對電動窗簾控制器進(jìn)行設(shè)計。本課題完成了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)其開發(fā)過程的系統(tǒng)的總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試，根據(jù)開發(fā)的實際需要，相互協(xié)調(diào)、交叉，有機(jī)的進(jìn)行。硬件由單片機(jī)擴(kuò)展的存儲器、輸入/出設(shè)備以及各種實現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)控制要求的接口電路和有關(guān)的外圍電路芯片或部件組成；軟件由單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)其特定控制功能的各種工作程序和管理程序組成。大型的智能家居控制系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、交換機(jī)、通訊器、控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等主要部分組成。智能家居控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺，現(xiàn)場總線為應(yīng)用操作平臺，構(gòu)成一個完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。人們對家居的要求早已不只是物理空間，更為關(guān)注的是一個安全、方便、舒適的居家環(huán)境。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀隨著社會信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關(guān)系日益緊密。電話遙控部分課題目前已有涉足者，但是只是還只限于實驗室階段，因而距離實際應(yīng)用，尤其是對于日常生活尚有一定的差距，并不能完全體現(xiàn)出電話遙控方式的雙工通信特點。因此，這可以大大體現(xiàn)出利用電話進(jìn)行遙控的更大優(yōu)越性。同時，由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以充分利用現(xiàn)