【正文】 阻的時(shí)延特性。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(shí)延都比較大，所以，它不能用在要求快速響應(yīng)的場合。初制成的光敏電阻，由于體內(nèi)機(jī)構(gòu)工作不穩(wěn)定，以及電阻體與其介質(zhì)的作用還沒有達(dá)到平衡，所以性能是不夠穩(wěn)定的。光敏電阻在開始一段時(shí)間的老化過程中，有些樣品阻值上升，有些樣品阻值下降，但最后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值后就不再變了。光敏電阻的使用壽命在密封良好、使用合理的情況下，幾乎是無限長的。隨著溫度的升高，其暗電阻和靈敏度下降，光譜特性曲線的峰值向波長短的方向移動(dòng)。有時(shí)為了提高靈敏度，或?yàn)榱四軌蚪邮蛰^長波段的輻射，將元件降溫使用。 光敏電阻的選擇常用的光敏電阻器有MG41~MG45系列，它們的額定功率均在200mW以下。電阻值的確定是通過試驗(yàn)取得的。試驗(yàn)中用電壓表測量光敏電阻在電路中分配的電壓，選用了幾個(gè)電阻分別試用，最后所用20kΩ的電阻最符合要求，保證了電壓0～4v中間值（正常光照）確保在2v左右。下面一節(jié)介紹模數(shù)轉(zhuǎn)換部分。從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換可用的芯片很多，主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)精度所選用，ADC0809在單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)用過，而且也滿足了此次設(shè)計(jì)所需精度。根據(jù)C語言的編程，完成從模擬量到數(shù)字量的任務(wù)。一個(gè)完整的A/D轉(zhuǎn)換器通常包括這樣的一些輸入、輸出信號：模擬輸入信號和參考電壓、數(shù)字輸出信號、啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號、轉(zhuǎn)換結(jié)束信號、數(shù)據(jù)輸出允許信號等。A/D轉(zhuǎn)換的主要技術(shù)指標(biāo)有：(1) 分辨率。(2) 轉(zhuǎn)換誤差。轉(zhuǎn)換誤差和分辨率一起共同描述A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度。(3) 轉(zhuǎn)換時(shí)間與轉(zhuǎn)換速率。轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)為轉(zhuǎn)換速率，即1秒鐘完成轉(zhuǎn)換的次數(shù)。逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器速度較高，外圍元件較少，是使用比較多的一種A/D轉(zhuǎn)換電路，但其抗干擾能力較差。V/F式A/D轉(zhuǎn)換器有著雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器類似的特點(diǎn)，在一些非快速的檢測通道中，越來越多地使用V/F轉(zhuǎn)換來取代通常的A/D轉(zhuǎn)換。分辨率和轉(zhuǎn)換速率的選擇應(yīng)比實(shí)際的要求略高一點(diǎn)，稍留一點(diǎn)余地。采樣/保持電路主要用來減少孔徑誤差。一般來說，對于分辨率越高、轉(zhuǎn)換速率越低的A/D轉(zhuǎn)換器，當(dāng)信號頻率越高時(shí)越有可能需要加采樣/保持電路。(3) 注意A/D轉(zhuǎn)換器的工作電壓和基準(zhǔn)電壓以及模擬輸入電壓的極性、量程等。 ADC0809的介紹ADC0809是逐次逼近式八位A/D轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)有八路模擬開關(guān)，可對八路模擬電壓量實(shí)現(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換，典型轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs。 ADC0809的結(jié)構(gòu)圖和引腳圖(1) 延時(shí)方式：EOC懸空，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換并延時(shí)100μs后讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果。(3) 中斷方式：EOC經(jīng)非門接單片機(jī)的中斷請求端，將轉(zhuǎn)換結(jié)果信號作為中斷請求信號向單片機(jī)提出中斷申請，在中斷服務(wù)中讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果。VREF（+）和VREF（） 基準(zhǔn)電壓輸入，用于決定輸入模擬電壓的范圍。當(dāng)轉(zhuǎn)換精度要求不高或電源電壓VCC較穩(wěn)定和準(zhǔn)確時(shí)，VREF（+）可接VCC，否則應(yīng)單獨(dú)提供基準(zhǔn)電源。上面介紹了ADC0809的管腳功能，根據(jù)對應(yīng)功能，我們將其連接到51單片機(jī)的管腳。具體的芯片功能實(shí)現(xiàn)，需要C語言程序的燒錄到單片機(jī)，爾后進(jìn)行控制，下面是具體所編的C語言，通過編程，進(jìn)行模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)變。unsigned char state=0。sbit START=P3^3。sbit OE=P3^1。2. 延時(shí)程序void delay(unsigned int j){ unsigned int i。ij。}3. 中斷程序timer0() interrupt 1{ TH0=65530/256。 CLK=~CLK。 OE=0。 while(!EOC)。 light=P0。 START=1。 TH0=65530/256。 EA=1。 TR0=1。}單片機(jī)處理系統(tǒng)接收的信號是由信號采集裝置經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號，這就需要用到單片機(jī)的信號輸入端口，～?！?，接下來要做的是對信號的分析。信號采集裝置和單片機(jī)使用了同一電源，也就是說，電壓信號的變化范圍為0～。我們采用的是分級調(diào)速，把這個(gè)區(qū)域分成4個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度分別為0176。60176。下面具體介紹控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分主要由達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)ULN2003芯片實(shí)現(xiàn)。下面主要論述ULN2003芯片及步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理，以及C51程序的實(shí)現(xiàn)。它是雙列16見封裝，NPN晶體管矩陣，最大驅(qū)動(dòng)電壓為50V、電流為500mA、輸入電壓為5V，適用于TTL、COMS電路等達(dá)林頓管組成的驅(qū)動(dòng)電路。用戶輸出口的外接負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。通常單片機(jī)驅(qū)動(dòng)ULN2003時(shí)，上拉2kΩ的電阻較為合適，同時(shí)，COM引腳應(yīng)該懸空或接電源。下面有引用電路圖，9腳可以懸空。ULN2003是大電流驅(qū)動(dòng)陣列，多用于單片機(jī)、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載。ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陣列，由7個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。ULN2003是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。 ULN2003引腳圖ULN2003經(jīng)常在以下電路中試用：(1) 顯示驅(qū)動(dòng)；(2) 繼電器驅(qū)動(dòng)；(3) 照明燈驅(qū)動(dòng)；(4) 電磁閥驅(qū)動(dòng)；(5) 伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等電路中?？梢灾苯犹幚碓刃枰獦?biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。ULN2003的封裝采用DIP16或SOP16。每對達(dá)林頓管的額定集電極電流是500mA，達(dá)林頓對管還可并聯(lián)使用以達(dá)到更高的輸出電流能力。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分連接圖此圖是單片機(jī)學(xué)習(xí)板內(nèi)部連接圖。 電機(jī)控制部分的設(shè)計(jì)此部分主要是對控制指令的執(zhí)行。下面介紹一下步進(jìn)電機(jī)及其控制原理，了解步進(jìn)電機(jī)使我們能更順利的完成智能窗簾設(shè)計(jì)。在非超載的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率的脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電動(dòng)機(jī)加一個(gè)脈沖信號，電動(dòng)機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。步進(jìn)電機(jī)實(shí)際上是一種單相或多相同步電動(dòng)機(jī)。多相步進(jìn)電機(jī)的多相方波脈沖驅(qū)動(dòng)，在經(jīng)功率放大后分別送入步進(jìn)電機(jī)各相繞組。正常情況下，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定脈沖時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理步進(jìn)電機(jī)有三線式、五線式、六線式三種，但其控制方式均相同，必須以脈沖電流來驅(qū)動(dòng)。其旋轉(zhuǎn)角度與脈沖數(shù)成正比，正、反轉(zhuǎn)可由脈沖順序來控制。(1) 1相勵(lì)磁法：在每一瞬間只有一個(gè)線圈導(dǎo)通。若欲以1相勵(lì)磁法控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。 正轉(zhuǎn)勵(lì)磁順序A→B→C→D→ASTEPABCDSTEPABCD11000300102010040001(2) 2相勵(lì)磁法：在每一瞬間會(huì)有兩個(gè)線圈同時(shí)導(dǎo)通。若以2相勵(lì)磁法控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。 正轉(zhuǎn)勵(lì)磁順序AB→BC→CD→DA→ABSTEPABCDSTEPABCD11100300112011041001(3) 1~2相勵(lì)磁法：為1相與2相輪流交替導(dǎo)通。故亦被廣泛采用。 正轉(zhuǎn)勵(lì)磁順序A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→ASTEPABCDSTEPABCD1100050010211006001130100700014011081001電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與速度成反比，速度越快負(fù)載轉(zhuǎn)矩越小，但速度快至其極限時(shí)，步進(jìn)電機(jī)即不在運(yùn)轉(zhuǎn)。 步進(jìn)電機(jī)的選擇步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩及電流三大要素組成。(1) 步距角的選擇：電動(dòng)機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，即每個(gè)當(dāng)量電動(dòng)機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。176。（五相電動(dòng)機(jī)）、176。（二、四相電動(dòng)機(jī)）、176。（三相電動(dòng)機(jī)）等。靜力矩的選擇依據(jù)是電動(dòng)機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載兩種。直接啟動(dòng)時(shí)（一般由低速）兩種負(fù)載均要考慮，加速啟動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行時(shí)只要考慮摩擦負(fù)載。(3) 電流的選擇：靜力矩相同的電動(dòng)機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電動(dòng)機(jī)的電流。本次設(shè)計(jì)選擇的是M35SP7NP四相五線永磁型步進(jìn)電機(jī)。、176。、45176。等。(3) 控制功率小。(5) 有強(qiáng)的內(nèi)阻尼力矩。驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)所在區(qū)域轉(zhuǎn)動(dòng)，來控制百葉窗擺動(dòng)角度，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)光照。電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)程序是根據(jù)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理所設(shè)置的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在0~40時(shí)，也就是說所測電壓小，室外光照弱，步進(jìn)電機(jī)擺動(dòng)角度控制在0176。；數(shù)據(jù)在130~210時(shí)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到60176。光照過強(qiáng)，百葉窗呈閉合狀態(tài)。switch(level)語句是選擇進(jìn)入哪個(gè)檔，0~3檔對應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，分為0檔、30176。檔、90176。1. 電機(jī)正轉(zhuǎn)程序void move(unsigned char step){ unsigned char i。 for(i=0。i++) { P1=~0x03。 P1=~0x06。 P1=~0x0c。 P1=~0x09。 }}2. 電機(jī)反轉(zhuǎn)程序void reserve(unsigned char step){ unsigned char i。 for(i=0。i++) { P1=~0x09。 P1=~0x0c。 P1=~0x06。 P1=~0x03。 }}3. 轉(zhuǎn)動(dòng)控制程序void movesetp(unsigned char level){ switch(level) { case 0: switch(state) { case 0:break。break。break。break。break。break。 case 2:reserve(1)。 case 3:reserve(2)。 }state=1。 case 2: switch(state) { case 0:move(2)。 case 1:move(1)。 case 2:break。break。break。break。break。break。 }state=3。 }}4. 主程序main(){ Init()。 transfer()。 if(light=0amp。light40)movesetp(0)。amp。 //當(dāng)光照轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在45~125，轉(zhuǎn)動(dòng)30度 if(light=130amp。light210)movesetp(2)。amp。 //當(dāng)光照轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在215~255，再轉(zhuǎn)動(dòng)30度 }}第5章 硬件電路展示 以上是硬件電路實(shí)體，左半部分是信號處理系統(tǒng)，右半部分是控制系統(tǒng)。單片機(jī)的使用也越來越廣泛?？偩窒抻谡n本的學(xué)習(xí)不能更好的認(rèn)識(shí)熟悉所學(xué)內(nèi)容，要到實(shí)驗(yàn)中去才能掌握所學(xué)習(xí)的知識(shí)，很感謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)給予的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，給今后的學(xué)習(xí)與工作奠定了基礎(chǔ)，是今后發(fā)展的橋梁。此次設(shè)計(jì)有硬件電路設(shè)計(jì)，鍛煉了我的動(dòng)手能力，在此還要感謝同舟學(xué)社，為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了硬件制作的實(shí)驗(yàn)室和細(xì)心的幫助。unsigned char state=0。sbit START=P3^3。sbit OE=P3^1。 for(i=0。i++)。 TL0=65530%256。}void transfer(){ START=0。 delay(1)。 OE=1。 OE=0。}void Init(){ TMOD=0x01。 TL0=65530%256。 ET0=1。 P1=0x0f。 P1=0x0f。istep。 delay(200)。 delay(200)。 delay(200)。 delay(200)。 P1=0x0f。istep。 delay(200)。 delay(200)。 delay(200)。 delay(200)。 case 1:reserve(1)。 case 2:reserve(2)。 case 3:reserve(3)。 }state=0。 case 1: switch(state) { case 0:move(1)。 case 1:break。break。break。break。break。break。 case 3:reserve(1)。 }state=2。 case 3: switch(state) { case 0:move(3)。 case 1:move(2)。 case 2:move(1)。 case 3:break。break。 while(1) { //delay(10000)。 //P2=~light。amp。 if(light=45amp。light125)movesetp(1)。amp。 if(light=215amp。light=255)movesetp(3)