【正文】 10 個脈沖寬度的低電平作為傳輸結(jié)束 ,如圖314 所示。如圖 所示 ,是二進制信號的編碼波形 ,B 是頻率為 38KHz(周期為26μ s)的連續(xù)脈沖串 ,C 是經(jīng)調(diào)制后的間斷脈沖串 (相當(dāng)于 C=A B),用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的波形。如圖 3 所示 ,A 是二進制信號的編碼波形 ,B 是頻率為 38KHz(周期為26μ s)的連續(xù)脈沖串 ,C 是經(jīng)調(diào)制后的間斷脈沖串 (相當(dāng)于 C=A B),用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的波形。可以根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的不同來調(diào)節(jié)脈沖的寬度。遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分為脈沖寬度調(diào)制和香味調(diào)制兩大類。其中光電轉(zhuǎn)換，放大調(diào)解由紅外線一體化接頭來完成，接收單片機主要完成解碼功能。 紅外遙控控制過程 ： 本系統(tǒng)以 89C51 單片機為核心，由發(fā)射和接受兩部分組成，發(fā)射部分主要完成編碼和調(diào)制，接收部分完成調(diào)解和解碼。遙控器用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖，驅(qū)動紅外發(fā)射管輸出紅外遙控信號，遙控接收頭 來 完成對遙控信號的放大、檢波、整形、解調(diào)出遙控編碼脈沖。 簡而言之，紅外通信的實質(zhì)就是對二進制數(shù)字信號進行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)。接收端將接收到的信號裝成電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行解調(diào)，還原為二進制信號后輸出。 初始化時序如下圖： 圖 39 DS18B20初始化時序 DS18B20 讀寫時序 ： 圖 310 DS18B20讀寫時序 紅外控制電路 紅外通信 基本原理 ： 紅外通信是利用 950nm 近紅外波段作為傳遞信息的媒體，即通信信道。 單總線通常要求接一個約 左右的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線空閑時，其狀態(tài)為高電平。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的 目的 ；同時可以通過控制 脈沖頻率 來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。 步進電機電路 步進 電機 是將電 脈沖 信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。C 總線的最大速率決定。 PCF8591 的功能包括多路模擬輸入、內(nèi)置跟蹤保持、 8bit 模數(shù)轉(zhuǎn)換和 8bit數(shù)模轉(zhuǎn)換。在 PCF8591 器件上輸入輸出的址、控制和數(shù)據(jù)信號都是通過雙線向 I178。 PCF8591的 3 個地址引腳 A0, A1 和 A2 可用于硬件地址編程，允許在同個 I178。PCF8591 具有 4 個模擬輸入、 1 個模擬輸出 和 1 個串行 I178。由于不同材料的光敏， 電阻時延特性不同，所以它們的頻率特性也不同，硫化鉛的使用頻率比硫化鎘高得多，但多數(shù)光敏電阻的時延都比較大，所以，它不能用在要求快速響應(yīng)的場合。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向 電源 的正極，空穴奔向電 源的負極，從而使 光敏電阻器 的阻值迅速下降。 光敏電阻又稱 光導(dǎo)管 ，常用的制作材料為 硫化鎘 ，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料?？梢詫㈦娢黄鞯膬啥朔謩e接 VCC 和GND，中間端接 LCD 的第三腳。這種電路的設(shè)計，在系統(tǒng)的運行過程中需要復(fù)位時，只需使開關(guān)閉合，在 RST 端就會出現(xiàn)一定時間的高電平信號，從而使單片機實現(xiàn)復(fù)位。 復(fù)位電路 圖 32 復(fù)位電路 在系統(tǒng)運行的過程中，有時可能對系統(tǒng)需要進行復(fù)位，為了避免對硬件系統(tǒng)經(jīng)常加電和斷電造成的損害，設(shè)計了手動的復(fù)位電路。）；二是對振蕩器的頻率起到微調(diào)的作用（ C1 C2的值大，頻率略有減少，反之，頻率略有提高）。這種方式是外界振蕩源，本設(shè)計就采用這種外接晶振的方法。 MCS51 系列單片機內(nèi)部都有一個時鐘振蕩電路，只需外接晶振源，就能產(chǎn)生一定頻率的時鐘信號送到單片機的內(nèi)部的各個單元，決定單片機的工作速度。AT89C 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。 f z f l a g 1 = = 1f z f l a g 2 = 1z z f l a g 2 = 1設(shè) 定 溫 度N u m + +電 機 正 傳N u m = 1 0 0 0清 除 標 志 位YYYYYYYf z f l a g 2 = 1N u m + +電 機 反 轉(zhuǎn)N u m = = 1 0 0 0清 除 標 志 位測 溫 度顯 示 溫 度電 機 反 轉(zhuǎn)N 圖 22 總體框圖 第 3章 硬件分析與設(shè)計 單片機及相關(guān)電路設(shè)計 89C51 單片機概述 AT89C51 是一種帶 4K 字 節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 z z f l a g 1 = = 1z z f l a g 2 = 1f z f l a g 1 = 1A D C 1 0 0 amp。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計的總體框圖如下： 所 測 溫 度 等 于 設(shè) 定 溫 度A D C 1 0 0NYYYY注 ：z z f l a g 1 z z f l a g 2 正 傳 標 志 位f z f l a g 1 f z f l a g 2 ) 反 轉(zhuǎn) 標 志 位 開 始初 始 化S E T T = = 1啟 動 A Dz z f l a g 1 = 1A D C 1 0 0A D C 1 0 0A D C 1 0 0 amp。利用遙控器上的按鍵，軟件中設(shè)置可供用戶隨時控制電機正反轉(zhuǎn)的程序，實現(xiàn)可在任意時刻控制窗簾的打開和關(guān)閉。當(dāng)室內(nèi)溫度超過或低于設(shè)定值時，伴隨著著電機的正反轉(zhuǎn)。 （ 2） 溫度監(jiān)測模塊 ： 模塊通過溫度傳感器 DS18B20 采集室內(nèi)的溫度值，經(jīng)過單總線的傳輸方式將采集到的溫度信號傳送給單片機，并由 LCD 顯示器顯示當(dāng)前的溫度。變化的電 壓信號傳送到 PFC8591 八位的 AD/DA 轉(zhuǎn)換芯片，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，進而輸入到單片機處理器。本設(shè)計從人們對系統(tǒng)設(shè)計功能的需求出發(fā)，綜合考慮各種因素的情況下，設(shè)計出自動控制系統(tǒng)的整體框架，并且在整體功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，盡可能考慮系統(tǒng)的可擴展性。 （ 3） 紅外控制：當(dāng)光照強度未達到設(shè)定值，手動操作紅外遙控器，由紅外接收系統(tǒng)接收信號，單片機控制步進電機打開或關(guān)閉窗簾。即當(dāng)早晨光照強度增強到設(shè)定值，通過感 光器采集，單片機控制步進電機打開窗簾；當(dāng)夜晚光照強度減弱到設(shè)定值，通過感光器采集，單片機控制步進電機關(guān)閉窗簾。 （ 5） 總結(jié)：對該設(shè)計的不足和擴展進行分析。 （ 3） 硬件系統(tǒng)分析：介紹主要硬件系統(tǒng)。 該設(shè)計主要分為以下幾個章節(jié)： （ 1） 緒論：介紹介紹系統(tǒng)設(shè)計的背景及意義。系統(tǒng)可以實現(xiàn)對外界光線強度的實時監(jiān)測，從而來控制窗簾的自動開啟和關(guān)閉，并可對室內(nèi)的溫度進行檢測和顯示，可由用戶隨時設(shè)定溫度閾值，當(dāng)實際的溫度超過或低于設(shè)定溫度后，通過窗簾的開閉，使室內(nèi)的光線和 溫度達到一個較為理想的條件。 結(jié)合感光系統(tǒng)和紅外遙控系統(tǒng)的智能窗簾系統(tǒng)具有較好的發(fā)展前景。在這種趨勢下，窗簾的數(shù)字化、智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)研究的主導(dǎo)設(shè)計方向。 隨著技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，家用電氣逐漸普及 。信息化社會在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習(xí)慣的時候，也對傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)，社會、技術(shù)以及經(jīng)濟的進步更使人們的觀念隨之巨變。與普通家居相比，不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供安全舒適的家庭生活空間，還能提供全方位的信息交 互功能，優(yōu)化人們的生活方式。通過本系統(tǒng)可以實現(xiàn)通過光照強度實現(xiàn)窗簾開關(guān)自動 控制，通過溫度檢測電路實現(xiàn)窗簾開關(guān)自動控制，同時實現(xiàn)紅外遙控的半自動控制。 該自動 窗簾系統(tǒng)硬件電路主要由光敏檢測電路，紅外控制電路，溫度檢測電路，步進電機驅(qū)動電路構(gòu)成。整個系統(tǒng)在各模塊的配合下實現(xiàn)半自動控制，自動控制等功能。本文綜述了自動窗簾系統(tǒng)的設(shè)計與控制系統(tǒng)，介紹了設(shè)計制作一個完整的自動窗簾控制系統(tǒng)所需要做的理論分析，以及各環(huán)節(jié)功能的實現(xiàn)。應(yīng)用自動控制技術(shù)，將是家居環(huán)境更加智能化，人性化。尤其是在生產(chǎn)過程的自動化、工廠自動化、機器人技術(shù)、綜合管理工程、航天工程、軍事技術(shù)等領(lǐng)域，自動控制技術(shù)起到了關(guān)鍵作用。就定義而言，自動控制技術(shù)是控制論的技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用，是通過具有一定控制功能的自動控制系統(tǒng)，來完成某種控制任務(wù)，保證某個過程按照預(yù)想進行，或者實現(xiàn)某個預(yù)設(shè)的目標。目錄 摘要 .......................................................................................................................... 1 第 1 章 緒論 .................................................................................................................... 2 系統(tǒng)設(shè)計的背景及意義 ....................................................................................... 2 設(shè)計的基本內(nèi)容 ................................................................................................. 2 實現(xiàn)的基本功能 ................................................................................................. 3 第 2 章 總體電路設(shè)計與原 理說明 ..................................................................................... 4 方案介紹 ............................................................................................................ 4 總體方案設(shè)計 ...................................................................................................... 5 自動控制窗簾基本功能 ............................................................................. 5 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...........................................................................................