【正文】 、寫字樓、歌舞廳、影劇院、會議廳、銀行、學校、醫(yī)院等各種公共場所，因此該產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。其一，改變?nèi)藗兊纳罘绞?。單片機控制的 紅外窗簾控制器 只用一個多功能遙控器就能控制住房的窗簾開關問題，給人們的日常生活帶來了極大的方便。其二 ， 牽動一大批產(chǎn)業(yè)。 這里最先受益的應該是房地產(chǎn)業(yè)，單片機控制的紅外窗簾控制器不僅是一個很好的概念與 “賣點 ”，同時也是直接提升住宅檔次的一個條件，這將會給房地產(chǎn)商帶來新的利潤空間。其三，開拓一個嶄新的市場。 在歐美等發(fā)達國家， 紅外遙控 窗簾已廣泛應用。據(jù)了解，全國共有 170 多種電動窗簾器獲得了國家專利，但就其技術本身而言，還是大同小異，但售價卻有很大差別，貴的要數(shù)千元，便宜的只要 500塊。紅外窗簾控制器走進中國以來，在短短四年的時間里，其生產(chǎn)商由最初的幾家公2 司增加到如今的百余家企業(yè)，其行業(yè)發(fā)展之迅速是目前國內(nèi)任何其它行業(yè)所無法比擬的。紅外遙控窗簾產(chǎn)品已開始走進中國的家庭。 如果每 20m178。如果單片機控制的紅外窗簾控制器的銷售占 市場的 5%左右，就可實現(xiàn)年產(chǎn)值上億元。從目前的發(fā)展趨勢來看，在未來的 20 年時間里，紅外遙控窗簾行業(yè)將成為中國的主流行業(yè)之一，其市場的發(fā)展前景是非常廣闊的。遙控 窗簾系統(tǒng)作為智能家居中一個很重要的部分， 需要在我 國智能家居這一領域，建立起一個具有中國特色的新興、健康的產(chǎn)業(yè)鏈， 讓自動窗簾系統(tǒng)在我國并不是遠在天邊，而是近在眼前。就實用程度和經(jīng)濟角度來說，用遙控方式較好，因為這樣可以省去頻繁用手去拉窗簾的繁瑣，睡在床上就能控制窗簾的 開關， 既方便又節(jié)能，所以我想利用價格相對便宜的 AT89C52 單片機作為主要控制器件來完成本系統(tǒng)的設計。 （ 2）采用紅外遙控方式， 控制靈活方便， 不會干擾其它電器的正常工作，也不會影響鄰近的無線設備。 （ 4） 設置有 位置傳感器 用來檢測窗簾的打開程度， 當窗簾完全打開或完全關閉 時窗簾 會 自動停止 ， 防止損壞 電機 。 2 單片機的 介紹 為了使 紅外窗簾控制器在實際使用過程中方便快捷，能夠發(fā)揮較高的性能，為此在該系統(tǒng)上配備了液晶顯示模塊使操作具有可見性。 單片機簡介 將中央處理器（ Central Processing Unit ,CPU） ,隨機存儲器，只讀存儲器，中斷系統(tǒng)，定時器 /計數(shù)器以及 I/O 接口電路等微型計算機的主要部件集成在一塊芯片上，使其具有計算機的基本功能，即單片微型計算機（ Single Chip Micro Computer,SCMC） ,簡稱單片機 [1]。 單片機的特點 （ 1）采用面向控制的指令系統(tǒng)。 （ 2）單片機的 I/O 引腳通常是多功能的。引腳處于何種功能，可由指令來設置或由 機器狀態(tài)來區(qū)分。在內(nèi)部的各種功能部分不能滿足應用需求時，均可在外部進行擴展，與許多通用的微機接口芯片兼容，給應用系統(tǒng)設計帶來極大的方便和靈活性。 （ 5）面向控制，能有針對性的解決從簡單到復雜的各類控制任務，因而能獲得最佳的性能價格比。 （ 7）可以方 便地實現(xiàn)多機和分布式控制，使整個控制系統(tǒng)的效率和可靠性大 為提高。不過，這種電腦 通常是指個人計算機，簡稱 PC 機。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉， 這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。現(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如 智能儀表 、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等?，F(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。 目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 單片機 AT89C52 的結構原理 AT89C52 實物圖如圖 1 所示。 指令控制器指令控制器指令控制器端 口 1 鎖 存 器端 口 1 驅(qū) 動 器端 口 3 鎖 存 器端 口 3 驅(qū) 動 器緩 沖 器P C 加 1P CD P T R程 序 地 址 寄 存 器端 口 0 驅(qū) 動 器 端 口 2 驅(qū) 動 器R A M地 址 存 儲 器2 5 6 B R A M1 2 8 B S F R端 口 0 鎖 存 器 端 口 2 鎖 存 器8 K F l s hR O MB 寄 存 器暫 存 器 1 暫 存 器 2 A C CS PA L UP S W定 時 器 、 串 行 口中 斷 部 件 及 特 殊功 能 寄 存 器_ _ _ _P S E NA L E_ _E AR S TU c cG N D地 址 總 線 / 數(shù) 據(jù) 總 線P 0 . 0 — P 0 . 7P 2 . 0 — P 2 . 7P 1 . 0 — P 1 . 7P 3 . 0 — P 3 . 7X T A L 2X T A L 1 圖 2 AT89C52 內(nèi)部結構圖 5 (2) AT89C52 的主要性能 AT89C52是 ATMEL公司生產(chǎn)的帶 4K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲器 (EEPROM)的 8 位單片機，它具有如下主要特性 [3]： ? 與 MCS51 產(chǎn)品完全兼容。 ? 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 24MHz。 ? 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM。 ? 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器。 ? 可編程串行 UART 通道。 (3) AT89C52 各引腳功能 AT89C52 單片機引腳圖如圖 3 所示。 （ 1） 電 源引腳 : a) Ucc接 5V 電源正端。 （ 2） 外接晶振引腳 : 6 a) XTAL1(19 引腳 )。接內(nèi)部反向放大器的輸入端，使用外部時鐘時，該引腳輸入外部時鐘脈沖。 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，接內(nèi)部反向放大器的輸出端，使用外部時鐘時，該引腳接地。 ? RST（ Reset）功能：復位信號輸入端，高電平有效。 b) ALE/PROG:地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖 。 ? PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 d) EA/Upp: ? EA 為片外程序存儲器選擇輸入端。 ? Upp 為片內(nèi)程序存儲器編程電壓輸入端。 ? P0 口是一個 8 位漏極開路的 I/O 口，當 CPU 以總線方式訪問片外存儲器時，P0 口分時的輸出低 8 位地址，讀 入指令和輸入 /輸出數(shù)據(jù)，此時 PO 口可以驅(qū)動 8 個 LS 型 TTL 負載。 ? P1 口是一個內(nèi)部有上拉的 8 位準雙向 I/O 口，作為一般 I/O 口使用，可以驅(qū)動4 個 LS 型 TTL 負載。 T2()：定時器 /計數(shù)器 2 的計數(shù)脈沖輸入和時鐘輸出。 ? P2 口是一個內(nèi)部有上拉的 8 位 I/O 口。作為一般 I/O 口使用時，為準雙向 I/O 口，可以驅(qū)動 4個 LS 型 TTL 負載。作為一般I/O 口使用時 ， 為準雙向 I/O 口，可以驅(qū)動 4 個 LS 型 TTL 負載。 7 表 1 P3 口各引腳第二功能定義 引腳 第二功能 RXD：串行口輸入端 TXD：串行口輸出端 INT0_________：外部中斷 0 請求輸入端，低電平有效 INT1________：外部中斷 1 請求輸入端，低電平有效 T0：定時器 /計數(shù)器 0 計數(shù)脈沖輸入端 T1：定時器 /計數(shù)器 1 計數(shù)脈沖輸入端 WR_______：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸入端 ,低電平有效 RD______：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸入端，低電平有效 (4) 時鐘電路 單片機時鐘電路如圖 4 所示。另一種是外部方式：使用外部的時鐘信號，接到 XTAL1 或 XTAL2 引腳上給單片機提供基本 震蕩信號。 振蕩周期 /時鐘周期： Tc=晶振頻率 fosc 的倒數(shù)。 機器周期： Tm=6 個狀態(tài)周期 (Ts)=12 個振蕩周期 (Tc)。 X T A L 1X T A L 2X11 1 .0 5 9 2 M H zC1 3 0 p FC2 3 0 p FR11K 圖 4 時鐘電路 (5) 復位電路 單片機復位電路如圖 5 所示。單片機有一復位引腳 RST（復位信號的輸入端） ，高電平有效，單片機的復位是靠外部電路實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機的 RST 引腳上出現(xiàn) 24 個振蕩周期（ 2 個機器周期）以上的高電平，系統(tǒng)內(nèi)部復位。該系統(tǒng)主要有兩個部分組成：一是遙控器部分，其功能為：單片機掃描遙控器 上的 6 個按鍵（ 啟動 /停止，打開，關閉，速度 減小 ，速度 增加 和 自動 ） ， 當某個按鍵按下后，單片機便通過紅外發(fā)光二極管發(fā)射該按鍵的編碼。 紅外發(fā)射電路單片機啟 動 / 停 止打 開關 閉速 度 減 小速 度 增 加自 動 圖 6 紅外窗簾 遙控器系統(tǒng)框圖 一體化紅外接頭單片機中 間 觸 點驅(qū)動電路步進電機邊 緣 觸 點液 晶 模 塊光 敏 模 塊 圖 7 紅外窗簾 接收控制器系統(tǒng)框圖 9 系統(tǒng)硬件 電路設計 硬件電 路設計主要包括： 紅外發(fā)射模塊、紅外接收模塊、顯示模塊、光控模塊、電機驅(qū)動模塊、窗簾框架構造設計 。本 設計所要實現(xiàn)的功能不是很多，所以 控制按鍵 采用 4 4 的矩陣鍵盤即可達到要求 ，另外 發(fā)射過程中單片機輸出端產(chǎn)生的脈沖信號為 38KHz，所以采用一個 12M 晶體振蕩器即可發(fā)出滿足要求的頻率。 按鍵控制調(diào)制功率放大紅外發(fā)射 圖 8 紅外線的發(fā)射過程框圖 本遙控器的發(fā)射采用碼分制的 遙控方式，碼分制紅外遙控就是指令信號產(chǎn)生電路以不同的脈沖編碼（不同的脈沖數(shù)目及組合）代表不同的控制指令 [5]。 P 3 4R34 7 0Q2NP NR44 7 0D2紅外管 圖 9 紅外發(fā)射電路圖 根據(jù)紅外發(fā)射管本身的物理特性，必須要有載波信號與即將發(fā)射的信號相 “與 ”，然后將相 “與 ”后的信號送給發(fā)射管，才能進行紅外信號的發(fā)射與傳送，而在頻率為 38KHz的載波信號下，發(fā)射管的性能最好，發(fā)射距離最遠，所以在硬件設計上，本設計 利用單10 片機產(chǎn)生 38KHz 載波信號，與發(fā)射信號進行邏輯 “與 ”運算后，通過三極管的功率驅(qū)動到紅外發(fā)光二極管上 [6]。鍵盤用于輸入 控制 指令， 51 單片機檢測鍵盤上的按鍵狀態(tài)，并對紅外信號進行調(diào)制。 紅外信號調(diào)制過程如圖 10 所示。 圖 11 HS0038 紅外接收器件 紅外線接收電路使用的是集成紅外接收器，型號為 HS0038， 它接收紅外信號的頻率為 38kHz，周期約 26us，采用黑色環(huán)氧樹脂封裝，提供了一個特殊的紅外濾光器，可防止自然光、熒光燈等光源的干擾，內(nèi)附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。它能與 TTL、 COMS 電路兼容。紅外信號輸出到單片機的 口，該口對應的第二功能是外部中斷0(INT0)，利用這一功能，一旦接收到紅外信號， 即被拉低，單片機產(chǎn)生中斷，處理紅外信號 [7]。三個管腳分別是 GND、＋ 5V 電源、 OUT(解調(diào)信號輸出端 )， 紅外接收 頭 電路如圖 12 所示。 液晶顯示器（ LCD）的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點、線、面并配合背部燈管構成畫面。1602 液晶每行可顯示 16 個字符，一共可以顯示兩行。 每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A”[8]。 （ 1） 引 腳功能說明 LCD1602 采用標準的 14 腳（無背光）和 16 腳（有背光）接口，各接口信號說明如表 2 所示 。 第 4 腳：數(shù)據(jù) /命令選擇； RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。當 RS 和RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 16 腳：背光源負極。 圖 13 LCD1602 內(nèi)部 RAM 地址映射圖 當 向 00～ 0F、 40～ 4F 地址中的任一處寫顯示數(shù)據(jù) 時 ，液晶都可以立即顯示出來，當寫到 10～ 2 50～ 67 地址 時 ，必須通過移屏指令將它們移入可顯示區(qū)域方可正常顯示 [9]。 接 LCD1602 的 4 腳 RS（數(shù)據(jù) /命令選擇端）， 接 LCD1602 的 5 腳 RW（讀寫 /選擇端）， 接 LCD1602的 6 腳 EN（使能信號）。 顯示模塊電路 接線 圖如圖 14 所示。 光敏電阻對環(huán)境光線非常敏感， 在黑暗的環(huán)境下，它的阻值很高， 當受到光照并且光輻射能量足夠大時，電阻變小。光導體吸收光子而產(chǎn)生的光電效應，只限于光照的表面薄層，雖然產(chǎn)生的載流子也有少數(shù)擴散到內(nèi)部去，但擴散深度有限，因此光電導體一般都做成薄層。