【正文】 基本功能 ...................................................................................... 3 第 2 章 總體電路設(shè)計及其原理說明 .......................................................................... 4 方案選取 .......................................................................................................... 4 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 .......................................................................................... 5 系統(tǒng)基本功能 ........................................................................................ 5 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................ 6 第 3 章 硬件分析與設(shè)計 .............................................................................................. 7 電源電路設(shè)計 ................................................................................................... 7 89C51 單片機及相關(guān)電路 ............................................................................... 8 單片機概述 .................................................................................. 8 晶振電路 ................................................................................................. 8 復(fù)位電路 ................................................................................................. 9 時鐘電路 ............................................................................................... 10 鍵盤電路 ............................................................................................... 12 顯示電路 .............................................................................................. 13 A\D 轉(zhuǎn)換電路 ....................................................................................... 15 光敏傳感器 ........................................................................................... 17 步進電機 .............................................................................................. 18 信號校正電路 ..................................................................................... 19 第 4 章 程序分析與設(shè)計 ............................................................................................ 21 主程序設(shè)計 .................................................................................................... 21 主要子程序設(shè)計 ............................................................................................ 22 鍵盤程序設(shè)計 ..................................................................................... 22 定時程序設(shè)計 ...................................................................................... 24 步進電機程序設(shè)計 ............................................................................. 25 總結(jié) .............................................................................................................................. 26 致謝 .............................................................................................................................. 27 參考文獻 ...................................................................................................................... 28 附錄一 .......................................................................................................................... 29 附錄二 .......................................................................................................................... 30 1 前 言 伴隨著信息化時代的到來，人們的生活速度以及對生活質(zhì)量的追求也在大幅提高。該設(shè)計在理論層面上，用程序語言驅(qū)動各模塊工作，實現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，在應(yīng)用層面上則采用 Protel 軟件進行原理圖設(shè)計。本文綜述了自動窗簾控制系統(tǒng)的設(shè)計與制作過程，介紹了設(shè)計制作一個完整的窗簾控制系統(tǒng)需要做的理論分析以及其制作過程。 題目 自動窗簾控制系統(tǒng) 年 月 日 I 摘 要 自動控制 屬于電子及信息科學(xué)的一個重要分支，并且 在現(xiàn)代家居中有著較好的目前發(fā)展前景。目前，家庭居住環(huán)境的采光及避光問題主要采用的是手動開閉窗簾，手動開閉不僅費力而且很多方面不夠人性化，可能對用戶造成一定的困擾，窗簾控制系統(tǒng)可以解決這些問題。自動窗簾控制系統(tǒng)核心采用的是 單片機 AT89C51， 其次利用 了光照傳感器、鍵盤顯示接口電路以及信號調(diào)理電路等外圍電路，整個系統(tǒng)在各模塊的配合下可實現(xiàn)半自動控制、自動控制、定時控制等功能。 自動窗簾控制系統(tǒng)的構(gòu)成主要由光照傳感電路、系統(tǒng)主控模塊電路、電源轉(zhuǎn)換電路、電機控制電路、鍵盤以及顯示電路等組成， 重點討論了窗簾自動控制系統(tǒng)的設(shè)計過程、硬件選用和軟件調(diào)試等問題，通過本系統(tǒng) 可實現(xiàn)利用光照強度以及設(shè)置時間來控制窗簾自動開閉。電子產(chǎn)品智能化速度 的加快， 也使 人們的工作、生活和通訊的關(guān)系日益緊密。 智能化的電子產(chǎn)品以及設(shè)計 將以前的被動靜止物體轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兡軌蚍奖悴倏氐墓ぞ?，這些產(chǎn)品具有提供全方位的信息交換的功能，不僅能夠優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們合理的安排時間，增強居家環(huán)境的安全性，甚至還可以為各種能源費用節(jié)約資金。 針對人們對智能化的需求以及對舒適生活的追求，窗簾自動控制系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)窗簾的劣勢，它可以根據(jù)外界光照強度的不同而自動開閉窗簾，也可以根據(jù)人們設(shè)定的時間來控制窗簾。本設(shè)計正是把利用 AT89C51 單片機的優(yōu)點以及簡單實用性，順利的完成了對智能控制的要求，并且為智能化的家居設(shè)備提供了良好的基礎(chǔ)。 2 第 1 章 緒論 課題研究背景及意義 21 世紀是信息化的時代，知識與科技成為時代的潮流，在它們的推動下，智能化也因此得到了很大的發(fā)展，其作用在社會生活中日益得到彰顯。在通信技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)的迅猛發(fā)展潮流下，家庭生活實現(xiàn)了現(xiàn)代化與智能化，居家環(huán)境也變得更加舒適與安全。系統(tǒng)的整體主要由硬件和軟件兩部分組成。本設(shè)計中介紹了自動窗簾控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成以及軟件設(shè)計過程，以盡最大可能滿 足不同人對窗簾開閉的不同需求。 基本內(nèi)容安排 該設(shè)計通過分析電動窗簾的現(xiàn)狀和人們對自動窗簾控制系統(tǒng)的功能的需求，從而對自動窗簾控制器進行總體的設(shè)計。 自動窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計過程主要分為一下幾個章節(jié)： （ 1） 緒論：介紹目前國內(nèi)外電動窗簾的發(fā)展現(xiàn)狀和研究的目的和意義。 （ 3）硬件設(shè)計：采用 89C51單片機作為控制核心，并且輔助以外圍電路，其中包括電源電路，定時電路，步進電機控制電路，鍵盤 /顯示電路等一系列相關(guān)電路。 （ 5）總結(jié)：針對設(shè)計中的不足進行再思考以及提出自動窗簾控制系統(tǒng) 功能的擴展。 自動窗簾控制系統(tǒng)具有以下幾個基本功能： （ 1）手動控制：該功能是根據(jù)用戶的需求通過按鍵進行窗簾的開關(guān)，此功能可以使窗簾的開閉處于任何一種狀態(tài)； （ 2）自動控制 ：用戶可以通過按鍵一次性開閉窗簾； （ 3）光照控制：系統(tǒng)可以根據(jù)用戶設(shè)定的光照強度值通過感光器采集光照自動開光窗簾； （ 4）時間控制：此功能是根據(jù)用戶設(shè)定的時間一次性開關(guān)窗簾。 方案（一）的系統(tǒng)框圖如圖 ： 圖 方案（一）的原理框圖 方案（二）的系統(tǒng)框圖如圖 。方案（二）采用的時鐘模塊實用性更強。 總體方案設(shè)計 自動窗簾控制系統(tǒng) 總體方案設(shè)計是 基于 滿足設(shè)計要求的 前提并且根據(jù)理論上的可實現(xiàn)性和硬件上的經(jīng)濟實用性，而進行設(shè)計的重要 環(huán)節(jié)。 系統(tǒng)基本功能 伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高 ，人們對生活舒適性的追求越來越強烈，而窗簾在每個家庭生活是必備的，其基本功能是保護住戶的隱私以及遮蔽陽光等。但傳統(tǒng)的窗簾絕大部分是用手去開關(guān)，每天開關(guān)不僅不省力，而且還可能錯過最佳光照時間，尤其是大窗簾，比較重，而且長，在開閉時需要費很大力氣才能開關(guān)窗簾，特別不方便；針對這種現(xiàn)象，電動窗簾便由此產(chǎn)生。對此，本控制系統(tǒng)提出可以根據(jù)光照以及定時等開關(guān)窗簾，具體 有以下幾大功能： （ 1）手動控制狀態(tài)：此功能使自動窗簾控制系統(tǒng)具有手動拉開、關(guān)閉和停止功能。（ 3）亮度自動控制：此功能是利用設(shè)定的光照強度自動完成窗簾的打開或者關(guān)閉，真正實現(xiàn)黑天關(guān)閉，白天打開的功能。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 自動窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計的總體框圖如圖 。傳入的信號由 89C51單片機來控制，并且做出響應(yīng)，以實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止。鍵盤作為輸入設(shè)備，通過不同按鍵來控制單片機進行各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。圖 是為單片機提供電壓的電源電路。 圖 電源電路圖 三端集成 穩(wěn)壓器 LM7805，總共 有三條引腳，分別是輸入端、接地端和輸出端 。 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 。 AT89C51 單片機是低功耗、高性能的 CMOS 8 位單片機，片上帶有 8K Flash 存儲器，且允許在系統(tǒng)改寫或用編程器編 程。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的 能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準頻率的。同時，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機發(fā)出時鐘信號。片內(nèi)電路與片外器件就構(gòu)成一個時鐘產(chǎn)生電路，CPU 的所有操作均在時鐘脈沖同步下進行。 C C2 是反饋電容，其值在 20pF～100pF 之間選取，典型值為 30pF。 振蕩周期＝ s?121 ； 9