【正文】 nclusion In this paper, the structure of the automatic control curtain is designed and manufactured which is pose of DC motor drives, light detection, overwinding protection device, and the positi。s daily lives. [Keywords] Light Control。PTR,1988 1733 [18] Zhang Guiqing, Lu Man, Wang Ming, etal:Computer Science,(2013) , [19] Cortexa Systems, “Cortexa Intellgent Home Management。PrenticeProgramming [17]Brian機電工程。 致謝人：2015年6月5日 參考文獻 [1]——物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展分析[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息，2009年寫畢業(yè)論文是一次重新學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新生活的開始。其次，還要感謝這四年來教我知識的每一位老師們，畢業(yè)論文能夠順利完成，你們都有很大的功勞。薛老師在我做畢業(yè)設計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導。在這個過程中薛老師給了我很大的的幫助，因為她的盡心指導和嚴格的要求，使得我能順利完成這次畢計。首先，我要特別感謝我的指導老師薛轉(zhuǎn)花老師。四年的大學生活一晃而過，當我寫完這篇畢業(yè)論文的時候，有一種如釋重負的感覺，感慨良多。（3）設計窗簾控制系統(tǒng)時要結(jié)合實際情況綜合考慮，想要在現(xiàn)實生活中得到推廣和應用，必須針對實際應用場合的需要，進一步完善系統(tǒng)功能的程序。（1）設計初期未加入液晶顯示屏，不能顯示實時的溫度、光強等，使設計不夠生動全面，針對所存在問題進行了及時修改加入了液晶顯示器LCD1602，使設計達到了較滿意的效果。與此同時硬件設計簡單、易于操作。當溫度和光強都高于設定值時，紅燈亮，窗簾關(guān)閉。在溫度高于設定值時，綠燈亮，窗簾打開。采用單片機STC89C52RC作為主控芯片，利用其豐富的引腳資源，外接液晶顯示器LCD1602，用按鍵開關(guān)來改變工作模式。本次設計采用溫度傳感器和光敏電阻元器件來監(jiān)測采集當前實時的溫度與光強，通過A/D轉(zhuǎn)換將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。6. 總結(jié)與展望 總結(jié)窗簾控制系統(tǒng)設計主要包括硬件和軟件兩個部分。當實時的溫度小于設置的溫度時，窗簾關(guān)閉，紅燈亮，電機反轉(zhuǎn)。 低于光強閾值 ，在模式0正常工作條件下，高于設定值，實時光強低于設定值，窗簾打開，綠燈亮。 高于光強閾值 ，在模式0正常工作條件下，由于實時光強度大于設定值，窗簾關(guān)閉，紅燈亮。綠燈亮。紅燈亮。 （5）溫度高于設定值。液晶屏顯示的2是實時的溫度，50是設定值，可通過按鍵開關(guān)3調(diào)節(jié)大小，55是調(diào)大后的光強值。 （3）改變光強設定值。 溫度閾值設定 溫度閾值設定 、光強不變，在模式2下調(diào)節(jié)溫度?！妫鈴姙?2，℃，光強50。通過兩者之間的相互比較，來驅(qū)動電機的正、反轉(zhuǎn)，達到窗簾的打開與關(guān)閉。 系統(tǒng)硬件電路測試結(jié)果窗簾控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)實時溫度、光強的顯示。在未清屏時，液晶屏中會有一些垃圾或者隨機數(shù)據(jù)導致顯示不正常。在搭建溫度傳感器模塊時，出現(xiàn)溫度不變化時，要檢查管腳是否鏈接正確，其次是重新更換一個溫度傳感器來重新檢驗。遇到問題時，要冷靜應對，查閱資料，盡力去找出現(xiàn)問題的原因，然后去改正。 系統(tǒng)硬件電路調(diào)試在硬件元器件構(gòu)建的過程中，首先是對芯片的管腳進行了解，按具體的各個模塊進行的搭建，然后將各個功能模塊組合起來，從而達到設計的目的。這些按鍵可以改變系統(tǒng)的工作模式和溫度、光強閾值的增、減。通過這個原理達到光強控制窗簾的目的。最下面的是溫度傳感器，對當前溫度進行監(jiān)測、采集。將采集的溫度、光強模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。緊挨著的是下載程序，及晶振、上拉電阻等，其作用是保護電路。最后第一行顯示的工作模式，第二行顯示的是電機的轉(zhuǎn)數(shù)。其次上面的液晶顯示模塊LCD1602將顯示當前的實時溫度、光強，及其溫度、光強的設定值。系統(tǒng)整體Proteus仿真電路見附錄D。 5. 系統(tǒng)硬件電路調(diào)試及結(jié)果分析 系統(tǒng)硬件電路搭建系統(tǒng)硬件電路主要由單片機最小系統(tǒng)、開關(guān)模塊、溫度采集模塊、光強采集模塊、顯示模塊、電機驅(qū)動模塊組成。 程序的下載使用臺灣晶宏公司的STC0ISP軟件進行串口下載，STCISP是一款單片機下載編程燒錄軟件[19]，是針對STC系列單片機而設計的，可下載STC89系列、12C系列和15F等系列的STC單片機，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。運行和調(diào)試的工具欄，Debug菜單上的大部分命令可以在此找到對應的快捷按鈕，一般從左到右依次是復位、運行、暫停、單步、過程單步、執(zhí)行完當前子程序、運行到當前行、下一狀態(tài)、打開跟蹤、觀察跟蹤、反匯編窗口、觀察窗口、代碼作用范圍分析、1串行窗口、內(nèi)存窗口、性能分析、工具按鈕命令。除此之外，編譯和連接還將產(chǎn)生一些其他相關(guān)的文件，包括可重定位列表文件（.lst）、可重定位目標文件（.obj）、絕對地址列表文件（.m52）、絕對地址目標文件（無后綴名）、連接輸入文件(.inp)等,這些都可以被用于Keil C52的仿真與調(diào)試，到了這一步后即可開始進行調(diào)試。如果源程序中存在語法錯誤時，會有錯誤報告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定位到出錯的位置，對源程序中存在錯誤修改之后再次編譯，直到錯誤提示為0為止。File，使編譯器輸出單片機需要的HEX文件： HEX文件界面以上的操作也可以通過工具欄按鈕直接進行，從左到右分別是：編譯、編譯連接、全部重建、停止編譯、下載到Flash Memory和對工程進行設置。在Output欄選中Create 工程設置對話框(3)編譯和連接將工程設置完成后，然后進行編譯和連接。首先雙擊Project窗口的“Target1”,然后單擊鼠標右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“Project→Option for target“target1””,即出現(xiàn)工程設置對話框，這個對話框共有10個頁面，包括目標頁、驅(qū)動頁、列表頁、輸出頁、C51頁、A51頁、BL51Misc頁、BL51Locate頁、調(diào)試頁和效用頁，大部分設置項選取默認值就可以。此時單擊“Close”即可返回主窗口，返回后，單擊“Source Group1”前的加號，雙擊該文件名，即打開該源程序。將文件加入項目。 單擊“file→ new”新建一個文本。取名字時須加上相應的擴展名，本次設計采用C語言編寫的程序，故以“.c”為擴展名，這里將其命名為“”,如果用匯編語言編寫程序，則以“.asm”為該擴展名。 選擇“File→New...”在工程管理器的右側(cè)打開一個新的文件輸入窗口，在此窗口里面輸入源程序，注意區(qū)分大小寫及每行程序后面的分號[18]，切勿漏輸或錯輸程序。、適合大多數(shù)STC89C51派生系列的啟動文件代碼。 回到主窗口，這時，在工程窗口的文件頁中，出現(xiàn)了“Target1”，其前面有“+”號。然后單擊“保存”按鈕。 KEIL開發(fā)和調(diào)試系統(tǒng)軟件流程(1) 啟動181。KEIL C51編譯器遵照ANSIC語言標準支持C語言的所有標準特性，另外還添加了幾個可以直接支持80C51結(jié)構(gòu)的特性。(4) C51編譯器和A51匯編器。(3) LIB51庫管理器。(2) BL51鏈接器定位器。Vision3 IDE主要包括：一個功能豐富并含有交互式錯誤提示的編輯器選項設置生成工具，一個工程管理器，以及在線幫助功能。源程序見附錄C。 在上面所示的流程圖中，清楚的展現(xiàn)了窗簾控制系統(tǒng)執(zhí)行過程中具體設計操作的軟件流程的過程，整體設計分為數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集及控制設計兩部分。最后實現(xiàn)打開/關(guān)閉窗簾。（6）主程序 對各個功能子程序進行調(diào)用，統(tǒng)一協(xié)調(diào)安排單片機工作。(4） 光控子程序光控是由光敏電阻來對光強進行監(jiān)測與采集的，由于采集的光強值很小，用光控制子程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成與100有關(guān)的數(shù)值，然后進行讀取與顯示。然后與設定溫度相比較，決定窗簾的打開與關(guān)閉。(2）LCD顯示子程序LCD顯示子程序主要負責將鍵盤上的數(shù)字鍵和功能鍵的傳輸經(jīng)MCU處理后入送入LCD，使其顯示不同的字符串提示用戶處于何種狀態(tài)，該如何繼續(xù)操作，使用戶知道自己當前所進行的操作。這時觸點的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不妥善處理，將會引起開關(guān)命令的錯誤執(zhí)行或者重復執(zhí)行。 程序的設計主要分為主程序和開關(guān)掃描子程序、LCD顯示子程序、溫控子程序、光控子程序等。當實時的溫度小于設置的溫度時，窗簾關(guān)閉，紅燈亮，電機反轉(zhuǎn)。設計思路主要是溫度采集模塊、光強采集模塊控制步進電機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)；同時按鍵可以設置溫度，光強度來控制窗簾，在LCD1602上顯示溫度，光強度值，電機跑的數(shù)值。 系統(tǒng)整體原理圖 系統(tǒng)主要由以上單片機最小系統(tǒng)、溫度采集電路、光強采集電路、步進電機驅(qū)動電路、開關(guān)電路和顯示電路六個部分電路組成，整體電路原理圖見附錄E。（8）第15~16腳：空腳或背燈電源。（6）第6 腳：E（或E N）端為使能端。（4）第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。（3）第3腳：V0為液晶顯示器對比比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時電源對比度最高。LCD1602采用標準的16位接口，其管腳圖說明[15]如下：（1）第1腳：VSS為電源地。它有若干個5X7 或者5X11等點陣字符位組成[14]，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。 顯示電路設計顯示電路是由LCD1602芯片組成。按鍵的觸點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)行或重復執(zhí)行。獲取按鍵開關(guān)信息的方法有2種，我們經(jīng)常用到的是掃描法。S2設定溫度/光強閾值增加鍵。其中S4是復位鍵，在程序出錯或者有失誤操作的時候可按下復位鍵來恢復其初始工作狀態(tài)。開關(guān)在單片機應用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是人工干預單片機的主要手段。 開關(guān)電路圖設計 如圖是三個開關(guān)按鍵，、為開關(guān)3。而且它的外接電阻要消耗相當一部分能量，這樣會影響電路的穩(wěn)定性。電壓驅(qū)動是步進電機控制中最為簡單的一種驅(qū)動電路，它在本質(zhì)上是一個單間的反相器。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)[12]。本設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)應用系統(tǒng)的需要，靈活地改變步進電機的控制方案。步進電機控制系統(tǒng)的方框圖以及其控制系統(tǒng)的電路圖如下圖所示。本次測控系統(tǒng)是以單片機位控制中心的，如下將介紹步進電機控制系統(tǒng)。為了實現(xiàn)步進電機的簡易運動控制，一般以單片機作為控制系統(tǒng)的微處理器，通過步進電機專用驅(qū)動芯片實現(xiàn)步進電機的速度和位置定位控制。 步進電機驅(qū)動電路設計 步進電機驅(qū)動電路是由步進電機和ULN2003A驅(qū)動芯片組成。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。直到第11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。當2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，當2位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，CH0作為負輸入端IN，CH1作為正輸入端IN+進行輸入到第3 個脈沖的下沉之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。當此2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時，只對CH0進行單通道轉(zhuǎn)換。在第一個時鐘脈沖下沉之前DI端必須是高電平，表示啟動信號。當要進行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。當ADC0832未工作時其CS輸入端應為高電平，此時芯片禁用。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的。（8）Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入。（6）DO：數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。（4）GND：芯片參考0電位，接地。（2）CH0：模擬輸入通道0，或作為IN+/使用。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32us,據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)效驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性強。ADC0832為8 位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨率可達256級，可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。為實現(xiàn)能級的躍遷，入射光的能量必須大于光導體材料的禁帶寬度Eg，即