【正文】 [8]閻石：《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》，北京 :高等教育出版社 ,1998。 [6]王建校、楊建國：《 51 系列單片機及 C51 程序設(shè)計》，北京 :科學(xué)出版社， 2021。 [4]李全利、遲榮強：《單片機原 理及接口技術(shù)》，北京 :高等教育出版社， 2021。 [2]胡漢才：《單片機原理及接口技術(shù) 》， 北京 :清華大學(xué)出版社， 2021。 最后 我還要向所有關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的朋友和同學(xué)們表示真摯的謝意！感謝你們對我的關(guān)心、關(guān)注和支持。在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，由于經(jīng)驗的缺乏以及知識的局限性，難免有許多考慮不周全的地方，在選題，設(shè)計等方面，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)， 沒有同學(xué)們的支持和幫助，單獨完成這個設(shè)計，其中還是有一定難度的。在和同學(xué)以及老師的就相關(guān)問題的互相討論交流中，我認(rèn)識到自己的很多不足，但在這些不足中我又學(xué)到了很多知識，使我的綜合應(yīng)用能力有了很大。雖然設(shè)計內(nèi)容完成了基本的功能，但是其中還是存在一定欠缺，比如在設(shè)計中沒有考 慮到窗簾工作方式的顯示以及沒有添加類似紅外遙控的設(shè)計等。其次，在制定的方案基礎(chǔ)上運用所學(xué)的知識對硬件以及軟件進(jìn)行設(shè)計，并用相關(guān)軟件進(jìn)行仿真設(shè)計。 本次畢業(yè)設(shè)計的整個研究與設(shè)計過程包括選題、設(shè)計以及完善等。在實現(xiàn)一般應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又添加了定時元器件 電路，使窗簾的自動化性能得到進(jìn)一步提升。在總體方案設(shè)計中以光敏電阻作為傳送信號的傳感器，用步進(jìn)電機作為信號輸出的執(zhí)行元件， 89C51單片機作為主要的控制元器件，并且應(yīng)用了按鍵以及和顯示電路。而對于節(jié)拍比較多的控制程序，通常采用循環(huán)程序進(jìn)行設(shè)計。 圖 44 步進(jìn)電機程序流程圖 步進(jìn)電機程序設(shè)計的主要任務(wù)是： 21 （ 1）判斷旋轉(zhuǎn)方向； （ 2）按順序傳送控制脈沖 ； （ 3）判斷所要求的控制步數(shù)是否傳送完畢。 二、定時程序設(shè)計 圖 43 是定時程序流程圖。只要有一列的電平為低，則表示 鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4 根行線相交叉的 4 個按鍵之中。圖 42 是鍵盤程序設(shè)計流程圖。 第二節(jié) 主要子程序設(shè)計 一、盤程序設(shè)計 在單片機處理按鍵操作后都延時 5ms，如果確定是按鍵后再延時 12ms，這樣基本可以避免鍵盤的抖動。對于控制鍵，執(zhí)行窗簾開閉的工作。 第一節(jié) 主程序設(shè)計 主程序流程圖如圖 41所示： 圖 41 主程序流程圖 主程序流程說明： 電路主要分為以下幾個部分，分別是電源部分、顯示部分、按 鍵部分、步進(jìn)電機控制部分 、 A\D 轉(zhuǎn)換部分、 單片機主控器件部分，各部分具有不同的子程序。 圖 316 放大濾波電路 18 第四章 程序分析與設(shè)計 控制器軟件設(shè)計主要有幾部分組成，其中包括顯示子程序，按鍵子程序，定時時鐘程序，步進(jìn)電機控制程序等。此外，進(jìn)行信號采集時，采集到的信號不僅是有用的信號，還有很多干擾信號，應(yīng)該選用具有頻率選擇作用的濾波器，這樣可以比較有效地濾除噪聲和分離各種不同信號 ,在本設(shè)計中采用了低通濾波器。本設(shè)計采用的是細(xì)分驅(qū)動電路，電路圖如 315 所示。另外，一旦驅(qū)動電路出現(xiàn)故障，也可以隔離較大的電壓，不致串入單片機而使其損壞。步進(jìn)電機電路與單片機的連接如圖 314： 自動窗簾控制設(shè)計的驅(qū)動器可以選用大功率復(fù)合管，也可以是專門的驅(qū)動器，比如光電隔離器，采用光電隔離器一是可以抗 干擾，二是起到電隔離的作用。在實際應(yīng)用中由軟件代替步進(jìn)控制器，其優(yōu)點是使線路簡化，降低成本，可靠性提高。 光敏電阻與單片機的連接如圖 312 所示： 圖 312 光敏傳感器 16 九、步進(jìn)電機 下圖為步進(jìn)電機運行原理圖。 F、 低功耗，約 15mW。 D、模 擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)。 符號 引腳 說明 DSA 1 數(shù)據(jù)輸入 DSB 1 數(shù)據(jù)輸入 Q0~Q3 3~6 輸出 GND 7 地 (0 V) CP 8 時鐘輸入（低電平到高電平邊沿觸發(fā)） /MR 9 中央復(fù)位輸入（低電平有效） Q4~Q7 10~13 輸出 VCC 14 正電源 15 B、具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。其引腳及各個引腳的作用如下圖 310 所示： 14 圖 310 74LS164 引腳圖 表 31 74LS164引腳說 明 七、 A\D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換的作用是進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。顯示電路圖如39 所示。 本設(shè)計采用的是 4 位 LED 數(shù)碼管的串行驅(qū)動電路來達(dá)到顯示的目的。(2)發(fā)光響應(yīng)時間極短 ( s)，高頻特性好，單色性好，亮度高。 12 圖 38 鍵盤接口電路 六、顯示電路 顯示電路主要是用于顯示時間。 DS12887引腳分配如圖所示： 圖 37 DS12887引腳分配圖 五、鍵盤電路 在窗簾控制器設(shè)計中的鍵盤采用的是 4 4 矩陣鍵盤。 DS12887的高位地址由端口 P2． 7來片選， DS12887的高 8位地址設(shè)定為 7FH，低 8位由芯片內(nèi)部各單元的地址來定。 10 圖 35 復(fù)位電路圖 四、時鐘電路 DS12887 芯片和 AT89C5l 單片機的接口電路如圖 36 所示： 圖 36 時鐘電路圖 其中 DS12887的模式通過選擇腳 MOT接地 來確定， DS12887的中斷輸出端 IQR和 11 89C51的外部中斷 INT0接 口相聯(lián) ， R/W 接口與單片機 89C51的 RD/WR接口相連；而DS12887的 AS端口和單片機 89C51的 AIE端直接相聯(lián)。但是為了在復(fù)位按鍵穩(wěn)定的前提下，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防在按鍵過程中引起的抖動而影響復(fù)位。復(fù)位后的單片機地址初始化為 0000H，然后繼續(xù)從0000H 單元開始執(zhí)行程序。本電路選用的電容為 30pF，晶振頻率為 12MHz。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在 ～ 24MHz 之間選取。 圖 34 是單片機的晶振電路。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的 準(zhǔn)確性。 9 二、晶振電路 電路中的晶振即石英晶體震蕩器。 G、低功耗的閑置和掉電模式 。 E、兩個 16 位 定時器 /計數(shù)器 。 C、 128*8 位內(nèi)部 RAM。其 主要參數(shù)有 ： 圖 33 AT89C51 引腳圖 A、 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 。 圖 32 LM7805內(nèi)部示意圖 8 第二節(jié) 89C51 單片機及相關(guān)電路 一、 89C51 單片機概述 單片機是將中央處理器（ CPU）、隨機存儲器（ RAM）、只讀存儲器（ ROM 或 EPROM）、定時器芯片和一些輸入 /輸出接口電路集成在一個芯片上的微控制器。用 LM78\LM79 系列三端穩(wěn)壓器來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路 ，使用起來可靠、方便。在這個電路中采用了三端集成穩(wěn)壓器 LM7805，可以輸出 5V 的直流電壓以供給單片機。 7 第三章 硬件分析與設(shè)計 第一節(jié) 電源電路設(shè)計 單片機正常工作電壓為 5V，因此設(shè)計的電源電路主要是提供單片機工作電壓。顯示模塊是用來顯示自動窗簾控制器的各種狀態(tài)。 二、控制器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 自動窗簾控制器設(shè)計的總體框圖如圖 23 所示：