【正文】 進(jìn)行字符控制，數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方法 ，說明如下： （ 1）靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。 (2)發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短 ()，高頻特性好，單色性好，亮度高。 圖 鍵盤接口電路 13 顯示電路 顯示電路主要是用于顯示時(shí)間。這 16個(gè)按鍵分別為：設(shè)定鍵主要是用來設(shè)定自動(dòng)窗簾打開或者關(guān)閉的時(shí)間； 09 數(shù)字鍵，其作用主要是用于設(shè)定時(shí)間；復(fù)位鍵主要應(yīng)用在程序出錯(cuò)以及誤操作的時(shí)候使單片機(jī)復(fù)位，從而重新設(shè)定；反轉(zhuǎn)鍵是使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，控制窗簾關(guān)閉；正轉(zhuǎn)鍵是使步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，從而控制窗簾打開；停 止鍵可以控制步進(jìn)電機(jī)停止工作，窗簾控制器停止運(yùn)行；確定鍵主要是用于在時(shí)間設(shè)定完成后的確定輸入。 鍵盤電路 鍵盤在由單片機(jī)控制的窗簾自動(dòng)控制系統(tǒng)中的主要作用是通過按鍵向單片機(jī)輸入指令，其中主要包括設(shè)定時(shí)間，控制窗簾的開關(guān)等等功能，是人工控制單片機(jī)的主要手段。 IRQ 線是漏極開路輸入，要求外接上接電阻。 IRQ（中斷申請(qǐng)輸入）：低電平有效，可作微處理的中斷輸入。在此模式下， R/W 引腳與通用RAM 的寫允許信號(hào)（ WE）的含義相同。 R/W（讀 /寫輸入）： R/W 引腳也有兩種操作模式。 DS（數(shù)據(jù)選通或讀輸入）： DS/RD 引腳有兩種操作模式，取決于 MOT 引腳的電平，當(dāng)使用 Motorola 時(shí)序時(shí)， DS 是一正脈沖，出現(xiàn)在總線周期的后段，稱為數(shù)據(jù)選通；在讀周期， DS 指示 DS12887驅(qū)動(dòng)雙向總線的時(shí)刻；在寫周期，DS 的后沿使 DS12887鎖存寫數(shù)據(jù)。 AD0AD7（雙向地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用線）：總線接口 ， 可與 Motorola 微機(jī)系列和Intel 微機(jī)系列接口。 MOT（模式選擇）： MOT 引腳接到 Vcc 時(shí)，選擇 MOTOROLA 時(shí)序，當(dāng)接到 GND 時(shí)，選擇Intel 時(shí)序。 DS12887引腳分配如圖所示： Vcc：直流電源 +5V 電壓。 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。 圖 時(shí)鐘電路圖 11 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 89C51的外部中斷 INT0接 口相聯(lián) ， R/W 接口與單片機(jī) 89C51的 RD/WR接口相連；而 DS12887的 AS端口和單片機(jī) 89C51的 AIE端直接相聯(lián)。圖 所示的 RC 復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能。在復(fù)位電路中提供復(fù)位信號(hào)，等到系統(tǒng)電 10 源穩(wěn)定后，再撤銷復(fù)位信號(hào)。 圖 單片機(jī)晶振 電路圖 復(fù)位電路 復(fù)位電路的主要功能是使單片機(jī)進(jìn)行初始化，在初始化的過程中需要在復(fù)位引腳上加大于 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平。通常， OSC 的輸出時(shí)鐘頻率 fOSC 為 ，典型值為 12MHz或者 。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率。一般情況下，無論 是機(jī)械振動(dòng)的振幅，還是交變電場(chǎng)的振幅都非常小。采用外部振蕩器時(shí)，對(duì) HMOS 單片機(jī) ，該引腳接外部振。 XTAL1 接外部晶體的一個(gè)引腳 ， XTAL2 接外晶體的另一端。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 。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。其 主要參數(shù)有 ： （ 1） 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 （ 2） 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz （ 3） 128*8 位內(nèi)部 RAM （ 4） 32 可編程 I/O 線 （ 5）兩個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 6） 5 個(gè)中斷源 （ 7） 低功耗的閑置和掉電模式 （ 8） 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 晶振電路 電路中的晶振即石英晶體震蕩器。 圖 LM7805 內(nèi)部示意圖 8 89C51 單片機(jī)及相關(guān)電路 89C51 單片機(jī)概述 單片機(jī)是將中央處理器（ CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ ROM或 EPROM）、定時(shí)器芯片和一些輸入 /輸出接口電路集成在一個(gè)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(gè)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(jī) 。 光敏傳感 信號(hào)校正 A/D 轉(zhuǎn)換 89C51 顯示模塊 鍵盤模塊 步進(jìn)電機(jī) 7 第 3 章 硬件分析與設(shè)計(jì) 電源電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)正常工作電壓為 5V，因此設(shè)計(jì)的電源電路主要是提供單片機(jī)工作電壓。顯示模塊是用來顯 示自動(dòng)窗簾控制器的各種狀態(tài)。 圖 電動(dòng)窗簾控制器結(jié)構(gòu)框圖 根據(jù)光照來開閉窗簾主要原理是用光敏電阻采集外界的光強(qiáng)度，從光傳感器采集的信號(hào)利用信號(hào)校正電路放大，濾波后輸入到 A/D轉(zhuǎn)換器，由于 A/D轉(zhuǎn)換器件的轉(zhuǎn)換需要一定時(shí)間，一旦在這段時(shí)間內(nèi)信號(hào)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)換結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)偏差，所以在轉(zhuǎn)換期間要應(yīng)該采用采樣保持電路。（ 4）時(shí)間自動(dòng)控制：此功能根據(jù)用戶需要，設(shè)定需要開閉窗簾的時(shí)間，通過輸入的開啟或關(guān)閉時(shí)間，控制窗簾開關(guān)。（ 2）半自動(dòng)控制狀態(tài)：此功能是在要打開或者關(guān)閉窗簾的時(shí)候，通過 “開 ”或 “關(guān) ”按鍵，窗簾在電機(jī)的帶動(dòng)下可以自動(dòng)開閉。現(xiàn)有的電動(dòng)窗簾基本上都可 鍵盤模塊 顯示模塊 電源模塊 89C51 光照檢測(cè) 時(shí)鐘模塊 6 以利 用按鍵控制 ， 自動(dòng)開關(guān)閉窗簾 ，雖然省了力氣， 但是有些方面的設(shè)計(jì)還是不夠人性化?；谶@些作用窗簾的便利性自然也受到家庭的關(guān)注。本章從 人們對(duì) 系統(tǒng)功能需求出發(fā)， 在綜合考慮各種因素的情況下，設(shè)計(jì)出自動(dòng)控制 系統(tǒng)的總體 構(gòu)架 ，并 且在基本功能需求的 基礎(chǔ)上 盡可能 考慮 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性 。綜合考慮以上因素，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用方案（二）。 鍵盤模塊 液晶模塊 電源模塊 89C51 溫度檢測(cè) 聲控檢測(cè) 5 圖 方案（二）的原理框圖 方案（一）與方案（二）的區(qū)別主要 在于檢測(cè)器件的應(yīng)用，方案（一）采用溫度采集和聲音檢測(cè)元件，通過設(shè)定的溫度來控制窗簾的開閉，以減少光照對(duì)室內(nèi)的溫度影響，利用聲音控制雖然方便性有所提高，但是其誤差較大。 4 第 2 章 總體電路設(shè)計(jì)及其原理說明 方案選取 單片機(jī)在各種電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，很多的電子產(chǎn)品利用單片機(jī)所取得的便利性得到了人們的好評(píng)，針對(duì)單片機(jī)控制的自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)的智能化要求，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)控制的方案有兩種： 方案（一）基于溫度檢測(cè)以及聲控檢測(cè)器件的自動(dòng)控制 方案（二）基于光照強(qiáng)度器件的 自動(dòng)控制 這二個(gè)方案都是 基于 單片機(jī)控制 的 ， 采用步進(jìn)電機(jī)控制以及 液晶顯示 ，不同的設(shè)計(jì)部分在于檢測(cè)器件的選取上。 設(shè)計(jì)思想及基本功能 該系統(tǒng)具有 一般的窗簾控制系統(tǒng)的最基本的功能，即通過電動(dòng)按鈕來開閉窗簾，在此基本功能的前提下，本設(shè)計(jì)根據(jù)需求還設(shè)計(jì)了可以根據(jù)光照強(qiáng)度和設(shè)定時(shí)間自動(dòng)開閉窗簾的功能，在選取設(shè)計(jì)方案和采用元器件方面，該系統(tǒng)本著簡(jiǎn)單實(shí)用經(jīng)濟(jì)的思想，盡量簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，用最簡(jiǎn)單的電路布線和選用最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的器件來達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 （ 4）軟件設(shè)計(jì)：介紹各個(gè)功能模塊的的設(shè)計(jì)流程以及設(shè)計(jì)思路。 3 （ 2）總體設(shè)計(jì)方案：概括自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)的的總體設(shè)計(jì)方案選取以及硬件設(shè)計(jì)的總況。系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)采用以步進(jìn)電機(jī)作為單片機(jī)控制元件，執(zhí)行窗簾開閉的主要任務(wù)；以光敏電阻作為檢測(cè)元件，以提供單片機(jī)外界光照的變化； 89C51單片機(jī)作為主控制芯片，控制著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，此外，輔助以鍵盤和顯示電路，在各個(gè)電路模塊的配合 下最終實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)的智能化要求。同時(shí)，系統(tǒng)在針對(duì)人們一般需求的設(shè)計(jì)開發(fā)外，還提出多種解決方案，在考慮到經(jīng)濟(jì)性和簡(jiǎn)便性的前提下，可以供日后對(duì)控制系統(tǒng)的功能進(jìn)行擴(kuò)展。硬件部分由單片機(jī)擴(kuò)展的外圍電路以及各種實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)控制功能的接口電路組成；軟件部分主要由單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其特定控制功能的各種程序組成。智能化控制的工作原理自然離不開運(yùn)算和控制單元，而該系統(tǒng)采用的主控器件AT89C51，正是運(yùn)算與控制單元的集合體。 智能控制系統(tǒng)主要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)等 現(xiàn)代化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合而發(fā)揮作用。此外，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，比如可以加上防火，防盜，甚至室內(nèi)煤氣濃度監(jiān)測(cè)等功能，會(huì)使該系統(tǒng)更具有實(shí)用性，而且也完善了系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用光敏電阻檢測(cè)光照強(qiáng)度的變化，并且將光敏檢測(cè)模塊的電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓變化，然后將電壓變化的信號(hào)送單片機(jī)，單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制著步進(jìn)電機(jī)的正反 轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)窗簾的來回移動(dòng)。 在智能化產(chǎn)品中，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛， 單片機(jī)以它體積小、質(zhì)量輕、耗電省、可靠 性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，開始不斷發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、航天航空領(lǐng)域、工業(yè)專用設(shè)備的管理及過程控制等領(lǐng)域 ，在很多的大中型的電氣設(shè)備以及小型的電子產(chǎn)品中也用到了單片機(jī)進(jìn)行控制。 智能化的產(chǎn)品設(shè)計(jì) 在改變?nèi)?們工作方式與 生活 習(xí)慣的同時(shí)， 讓人們對(duì)生活質(zhì)量的提升提出了更高的要求，方便、舒適成了人們所追求的生活方式，在現(xiàn)代家庭生活環(huán)境中，居家環(huán)境 早已不 僅僅局限在 物理空間 上 ， 人們 更為關(guān)注的是一個(gè)安全、方便、舒適的環(huán)境。 關(guān)鍵字： 單片機(jī)，自動(dòng)控制， AT89C51， Protel II ABSTRACT Electronics and automatic control is an important branch of information science, and they now have a better prospect. Now, According to the requirements of living environments, this design made full use of the SCM controlling system of AT89C51,followed by the sensor, keyboard and display interface circuit and the signal conditioning on the different controlling mode, we realize to control the curtain machine by mutual transformation of semiautomatic and automatic controlling and infrared remoter. Focusing on the curtain during automatic control system design, hardware and software debugging process and other issues, the system can be realized through the illumination intensity in accordancecontrol the curtains down. KEY WORDS:SCM, automatic control, AT89C51, Protel III 目錄 前 言 ............................................................................................................................ 1 第 1 章 緒論 .................................................................................................................. 2 課題研究背景及意義 ...................................................................................... 2 基本內(nèi)容安排 .................................................................................................. 2 設(shè)計(jì)思想及