【正文】 電平信號，而大于 的電壓信號為高電平信號。這個時候 10K 電阻兩端的電壓為從5~ 減少（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。所以根據(jù)公式，可以算出電容充電到電源電壓的 倍（單片機的電源是 5V，所以充電到 倍即為 ），需要的時間是 10K*10UF=。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統(tǒng)中控制其復(fù)位。單片機也一樣，當(dāng)單片機系統(tǒng)在運行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行。時鐘電路為單片機提供基本時鐘，因為單片機內(nèi)部由大量的時序電路構(gòu)成，沒有時鐘脈沖即“脈搏”的跳動，各個部件將無法工作。 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 8 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND20(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31(AD7)32(AD6)33(AD5)34(AD4)35(AD3)36(AD2)37(AD1)38(AD0)39VCC40U3AT89C51 圖 31 單片機引腳圖 單片機最小系統(tǒng)是能夠讓單片機工作的最小硬件電路，除了單片機外，最小系統(tǒng)還包括復(fù)位電路和時鐘電路。 AT89C51 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)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。 Atmel公司還把 ISP 技術(shù)集成在 MCS51系列單片機中，使 用用戶能夠方便地改變程序代碼，從而方便地進行系統(tǒng)調(diào)試。 智能遙控窗簾系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 7 3 系統(tǒng) 的 硬件設(shè)計 實現(xiàn)智能遙控窗簾系統(tǒng)的設(shè)計，硬件部分由單片機最小系統(tǒng)模塊 ，無線發(fā)射 /接收模塊，指示燈模塊， 光感模塊， 繼電器驅(qū)動模塊 等電路組成。 本部分電源分主控電路電源和 遙控電路電源， 由于遙控電路 DF數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍 3～ 12V，當(dāng)電壓變化時發(fā)射頻率基本不變 ,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。據(jù)統(tǒng)計計算機的運行故障有 90%以上是由電源噪聲引起的。本設(shè)計 SC2262 選用 的電阻， SC2272 選用200K 的電阻 配對 。碼率高則控制速度快，低則會出現(xiàn)誤動作。而 SC2272 內(nèi)置的振蕩回路，通過在 OSC1 和 OSC2 端外接一個電阻可構(gòu)成一個精密的震蕩器。 無線發(fā)射模塊采用 SC2262 編碼芯片編碼再經(jīng) 315M 發(fā)射模塊電路發(fā)射信號，接收模塊采用 LM358 接收模塊電路接收信號再經(jīng) SC2272 解碼芯片解碼，完成信號的發(fā)射接收工作。但是由 于客觀條件與經(jīng)濟能力有限及系統(tǒng)的需求，本系統(tǒng)采用了機械觸點式按鍵，其中電源開關(guān)鍵為帶鎖按鍵，沒有彈性，按一下按鍵后觸點閉合導(dǎo)通并鎖定在閉合狀態(tài)，再按一下按鍵后觸電才能斷開。柔性按鍵最大特點是防塵、防潮、耐蝕，外形美觀，裝嵌方便。但是時間長了，橡膠老化而使彈力下降，同時易侵入灰塵。但是 噪聲大、易磨損的特性、并且 觸點處易侵入灰塵而導(dǎo)致接觸不良，體積相對較大。 按鍵的選擇 日常生活中常見到的按鍵主要有三種即：機械觸點式按鍵、 導(dǎo)電 橡膠按鍵和柔性按鍵 （又稱觸摸式鍵盤），其特點分別如下所述。考慮到智能 遙控 窗簾系統(tǒng)所需的主控制器的運算速度要求并不很高，設(shè)計任務(wù)所需的控制系統(tǒng)并不復(fù)雜，使用 51 系列單片機來控制綽綽有余。 根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計原理主要的元器件的選擇有：控制器的選擇，按鍵的選擇， 遙控發(fā)射 /接收模塊及電阻的選擇，電源的選擇。 主要元器件的 選擇 一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) ， 需要不少元器件的協(xié)作 。 發(fā)現(xiàn)方案二更加適用于智能遙控窗簾系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)， 主要優(yōu)勢為可靠性高，操作維修 方便， 結(jié)構(gòu)簡單、原理清晰明了，因此本此設(shè)計采用方案二。這種方案來實現(xiàn)智能遙控窗簾的開合比較簡單，同時也完全滿足本課題的制作實物的 要求。 單片機軟件編程的自由度大，可編譯多種算法和邏輯，并且體積小，易安裝等優(yōu)點。但是對于智能遙控窗簾系統(tǒng)，需要有輸入以及相應(yīng)的操作，用 FPGA來實現(xiàn)系統(tǒng)并不優(yōu)異 ， 并且 也不符合實物制作的要求 。 FPGA是英文 Field Programmable Gate Array(現(xiàn)場可編輯門陣列 )的縮寫，其在 PLA、 GAL、 PLD等可編程器件的基礎(chǔ)上發(fā)展的產(chǎn)物。 (5)具有智能模式 即光感，可以檢測外部 環(huán)境光線 的強弱從而 控制窗簾的開合。 (3)具有遠程 遙控功能。 系統(tǒng)要實現(xiàn)的任務(wù)如下 ： (1)具有控制窗簾開合的功能 。無線遙控 部分 是由 SC2262/SC2272 編碼 /解碼芯片組成的無線發(fā)射 /接收模塊，通過 SC2272 接收SC2262 輸出端 D0、 D D D3 輸出 的 信號 給 控制單片機，再利用單片機控制繼電器的吸合 來 驅(qū)動直流電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)窗簾的開合，同時用行程開關(guān)來檢測窗簾的位置， 當(dāng)窗簾上升或下降到極限時，行程開關(guān)會給單片機信號，從而防止過卷，安全無誤。 設(shè)計思路 本課題研究的設(shè)計系統(tǒng)的是以 AT89C51 單片機為控制核心，配以 系統(tǒng)相關(guān)的零部件 和軟件程序。隨著科技的發(fā)展， 單片機性價比越來越高、功能越來越完善，對于功能要求不是很高的設(shè)計系統(tǒng)，會有很好的的表現(xiàn)。若處于自動狀態(tài)下，用光敏電阻對外部環(huán)境進行采光檢測，通過單片機對電機進行控制， 繼電器驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動， 實現(xiàn)天亮窗簾自動打開，天黑窗簾自動關(guān)閉這一功能；若采用遙控方式，則可以將鍵盤的功能轉(zhuǎn)到遙控上，用遙控電路對其控制，對窗簾的開合實現(xiàn)遙控的功能。 例如工作狀態(tài)、模式、光照強弱 ， 單片機能將 這些 接收 到 的信息進行處理，再輸出給電機，電機帶動窗簾的轉(zhuǎn) 動，實現(xiàn)窗簾的開合。如何設(shè)計一款即功能上滿足需求， 不僅跟得上時代的步伐還可以為快節(jié)奏的生活增添不少樂趣， 同時 又價格實惠的智能遙控窗簾是我們的追求。據(jù)了解市場上的窗簾的價格貴的有幾千上萬，便宜的幾百塊錢。我們知道智能窗簾主要有三種控制方式：聲控、光控、時控、遙控等控制方式，但是由于光敏器件的靈敏度，外部光照的強弱和居民對窗簾在不同時間開合的要求等原 因，使智能窗簾系統(tǒng)難以實現(xiàn)和普及。 其實 在美日歐等發(fā)達國家，電動窗簾已經(jīng)廣泛的普及應(yīng)用。但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和房地產(chǎn)市場的日益繁榮，小區(qū)居民對高檔家居和智慧生活越來越迫切，傳統(tǒng)的窗簾已不能滿足現(xiàn)代都市居民對家居的需求。由此可見智能家居已經(jīng)進入人們的視野，智能家居的生產(chǎn)廠家也由最初的幾家增加到現(xiàn)在的幾百家，其中不少知名企業(yè)染指，可見其未來的發(fā)展前景是非常的廣闊和巨大的， 智能家居系統(tǒng)正以不可阻擋之勢和其他智能家電，構(gòu)成智能家居系統(tǒng)成為國內(nèi)的新興行業(yè)，智能家居系統(tǒng)成為不久的將來發(fā)展的必然趨勢，而 智能遙控窗簾系統(tǒng)就是其代表之 一。因為種種原因一直沒有形成規(guī)模，總的來說國內(nèi)的智能家居起步相對較晚，也沒有形成一定的標準。因此智能家居系統(tǒng)才剛剛真正意義上的走近人們的生活，使生活更加便利和富有樂趣 。 近十年來隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和技術(shù)的飛躍進步，許多國家先后提出了很多不同的智能家居解決方案，如新加坡的智能系統(tǒng)可實現(xiàn)：遠程監(jiān)控、遠程報警、寬帶網(wǎng)絡(luò)接入等。 智能家居的步伐大致分為三個里程即：一、家庭電子化，即家用電器的使用，此時各個電器之間還沒有形成網(wǎng)絡(luò)；二、住宅自動化：部分電器之間有 鏈接，能實現(xiàn)簡單的智能功能；三、家居智能化：面向系統(tǒng)而設(shè)計，把家庭內(nèi)的各種電氣設(shè)備通過總線連接，進行集中的監(jiān)控、管理等，提供工作。 15 年前當(dāng)我們首次提到智能家居時，一定會想到蓋茨在西雅圖的家中的不可思議的智能家居系統(tǒng)和微軟推出的“維納斯計劃”。伴隨著電視機、洗衣機、冰箱、空 調(diào)走進普通家庭，道路上客車、私家車的逐漸增多，電腦、數(shù)碼相機等電子產(chǎn)品的的大量使用。而第二次工業(yè)革命發(fā)生在 19 世紀中葉，隨著當(dāng)時歐洲諸國、美國、日本的資產(chǎn)階級運動的成功，此次工業(yè)革命極大地推進了經(jīng)濟的快速發(fā)展，從此人類進入了“電氣時代”。 本文論述的智能遙控窗簾系統(tǒng)的設(shè)計與制作是以 AT89C51 單片機為控制核心 ，通過光感、遙控遙控器等不同控制模式，實現(xiàn)自動、遙控器遙控窗簾機的動作，達到控制窗簾開合的目的。因此智能遙控窗簾應(yīng)運而生，不僅跟 得上時代的步伐還可以為快節(jié)奏的生活增添不少樂趣。 主要參考資料： [2]周敬 .基于單片機的窗簾智能控制系統(tǒng)設(shè)計 [J].信息時代 ,2020 (2):5860. [3]錢云 ,鄭舒予，秦雷 .基于 ATMEGA16 單片機的智能窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計 [J].微計算機信息 ,2020(2)： 2425. 完 成 期 限： 指導(dǎo)教師簽名： 專業(yè)負責(zé)人簽名： 年 月 日 目 錄 1 引言 ................................................................................................................................... 1 研究背景 .................................................................................................................... 1 目的及意義 ................................................................................................................. 2 本課題的研究內(nèi)容 ...................................................................................................... 2 2 系統(tǒng)的總體設(shè)計 ............................................................................................................... 3 設(shè)計思路 .................................................................................................................... 3 系統(tǒng)的基本要求和實現(xiàn)的任務(wù) ..................................................................................... 3 系統(tǒng)方案的選擇 .......................................................................................................... 4 主要元器 件的選擇 ...................................................................................................... 4 控制器的選擇 ................................................................................................... 5 按鍵的選擇 ........................................................................................................ 5 遙控發(fā)射 /接收模塊及電阻的選擇 ....................................................................... 5 電源的選擇 ........................................................................................................ 6 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................................................................................... 7 單片機最小系統(tǒng)模塊 ........................................