【正文】 外，還要求其體積要小。 設(shè)計思想及基本功能 該系統(tǒng)具有一般的窗簾控制系統(tǒng)的最基本的功能，即通過電動按鈕來開閉窗簾，在選取設(shè)計方案和采用元器件方面，該系統(tǒng)本著簡單實用經(jīng)濟的思想，盡量簡化電路設(shè)計，用最簡單的電路布線和選用最經(jīng)濟實用的器件來達到設(shè)計要求。 說明書基本內(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)： 第 頁 7 （ 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。 （ 4）軟件設(shè)計：介紹各個功能模塊的的設(shè)計流程以及設(shè)計思路。 第 頁 8 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)。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)提出可定時開關(guān)窗簾，具體有以下幾大功能： （ 1） 紅外 控制：該功能是根據(jù)用戶的需求通過 遙控器的三個按鍵“開關(guān)?！?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） 定時 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。 第 頁 9 紅外發(fā)送模塊 紅外接收模塊 AT89C51 窗簾控制模塊 定時模塊 顯示模塊 紅外 遙控 模塊 A T 8 9 C 5 1 窗簾控制模塊 定時模塊 顯示模塊 圖 21 智能窗簾結(jié)構(gòu)框圖 發(fā)送紅外信號，紅外接收裝置將發(fā)送到的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳入的信號由 AT89C51 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 ，設(shè)定時間來確定何時開關(guān)。 中央控制器 —— AT89C51 單片機是將中央處理器（ CPU）、隨機存儲器（ RAM）、只讀存儲器（ ROM或 EPROM）、定時器芯片和一些輸入 /輸出接口電路集成在一個芯片上的微控制器。其主要參數(shù)有： 第 頁 10 （ 1） 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 （ 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 16 位 定時器 /計數(shù)器 （ 6） 5 個中斷源 （ 7）低功耗的閑置和掉電模式 （ 1） 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 （ 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 16 位 定時器 /計數(shù)器 （ 6） 5個中斷源 （ 7）低功耗的閑置和掉電模式 AT89C51 單片機引腳分布圖如圖 22 所示。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與 31 天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。采用雙電 源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對后備 電源進行涓細(xì)電流充電的能力。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄，因此廣泛應(yīng)用于測量系統(tǒng)中。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄，因此廣泛應(yīng) 用于測量系統(tǒng)中。當(dāng) Vcc2Vcc1+ 時，由 Vcc2 向 DS1302 供電，當(dāng) Vcc2 Vcc1 時，由 Vcc1 向 DS1302 供電。該引腳有兩個功能：第一， CE開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯；其次， CE 提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā? 圖 24 DS1302 與單片機接口連接示意圖 第 頁 12 紅外控制 PT2262 PT2262IR 引腳分布如 25 所示。 a． PT2262IR 引腳功能說明： Pin1Pin6（ A0A5） :地址輸入端，可編成 “1” 、 “0” 和 “ 開路 ” 三種狀態(tài)。 Pin14（ TE） :發(fā)射使能端，低電平有效。 Pin17（ Dout） :數(shù)據(jù)輸出端，編碼由此腳串行輸出。 b. PT2272IR 引腳功能說明： Pin1Pin6（ A0A5） :地址輸入端，可編成 “1” 、 “0” 和 “ 開路 ” 三種狀態(tài)。 Pin Pin pin10Pin13（ D0D5） :數(shù)據(jù)輸出端，分暫存和鎖存兩種狀態(tài)。 Pin1 Pin16（ OSC OSC2） :外接振蕩電阻，決定振蕩的時鐘頻率。 Pin Pin18（ VDD， Vss） :電源 +， 輸入端。該芯片采用 15腳封裝。 內(nèi)含兩個 H 橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器，可以用來驅(qū)動直流電動機和步進電動機、繼電器線 圈等感性 ， 第 頁 14 負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號控制；具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器 件工作有一個邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。 簡要說明： 尺寸： 80mmX45mm 主要芯片： L298N、光電耦合器 工作電壓：控制信號直流 5V；電機電壓直流 3V~46V（建議使用 36 伏以下） 最大工作電流： 額定功率： 25W 特點： 具有信號指示。采用 LED 數(shù)碼管進行顯示是因為 LED 數(shù)碼管具有以下幾個優(yōu)點： (1)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，能與 CMOS、 ITL電路兼容。(3)體積小，重量輕，抗沖擊性能好。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 埠進行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二 — 十進位器進行驅(qū)動。故實際應(yīng)用時必須增加驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬體電路的復(fù)雜 第 頁 15 性。透過分時輪流控制各個 LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。本設(shè)計的顯示電路采用四位 供陽動態(tài)顯示 數(shù)碼管，由 7550 三極管構(gòu)成數(shù)碼管驅(qū)動。 PT2262/2272 內(nèi)部原理圖如圖所示 圖 210遙控電路 第 頁 17 時鐘電路 本電路采用 DS1302 時鐘芯片， DS1302 主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。 2腳 X1（晶振引腳）及 3 腳 X2（晶振引腳）接 32786Hz 的晶振， DS1302 的 7腳 CLK（串行時鐘輸入引腳）與單片機的 相連， 6腳 I/O(數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 )與單片機的 相連， 5腳 RET（復(fù)位引腳）與單片機的 相連。 DS1302 是專用的時鐘芯片 +備用電源 ， 可以在斷電的時候繼續(xù)計時，這是他的優(yōu)點，這也是還需要被采用 的所在。在 DS1302 的時鐘日歷或 RAM 進行數(shù)據(jù)傳送時， DS1302 必須首先發(fā)送命令字節(jié)。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類 :一類是單個 RAM 單元，共 31 個，每個單元組態(tài)為一個 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，在此方式下可一次性讀、寫 第 頁 18 所有的 RAM的 31 個字節(jié)。如果為低電平 ,那么所有的數(shù)據(jù)傳送將被中止且 I／ 0 引腳變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。當(dāng)把驅(qū)動至邏輯 1狀態(tài)時， SCLK必須為邏輯 0。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿讀出DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0 位到高位 7。 圖 212 DS1302 讀、寫程序 按鍵 電路 鍵盤在由單片機控制的窗簾自動控制系統(tǒng)中的主要作用是通過按 鍵向單片機輸入指令，設(shè)定時間，是人工控制單片機的主要手段。這 4 個按鍵分別為：設(shè)定鍵 按下，表示需要進行設(shè)定新的時間，繼而使用加減鍵 ； 加減鍵其作用主要是用于設(shè)定時間；確定鍵主要是用于在時間設(shè)定完成后的確定輸入。當(dāng)按下設(shè)定按鍵， 才能進行加減鍵定時， 加減分別是對時間進行調(diào)整，完成后按下確定。 第 頁 19 圖 213 按鍵電路 電機驅(qū)動電 路 電機驅(qū)動電路主要有步進電機驅(qū)動芯片 L298 組成，其 4個輸出口分別與步進電機的 4 個控制端相連接，通過變換對不同相的通電順序進行控制。 第 頁 20 圖 214 L298N 芯片構(gòu)成的驅(qū)動 7 段 LED 數(shù)碼管 LED 數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩種類型，其公共端主要進行位控制，筆畫端則是進行字符控制，數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方法 ，說明如下 : （ 1）靜態(tài)顯示驅(qū)動： 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 埠多，如驅(qū)動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5 8＝ 40根 I/O埠來驅(qū)動，要知道一個 89C51單片機可用的 I/O埠才 32 個。 （ 2）動態(tài)顯示驅(qū)動： 數(shù)碼管動態(tài)顯示是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫 留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 口，而且功耗更低。只有軟件和硬件都正確才能使電路正常工作達到我們想要的效果 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào) 試工具，全 Windows 界面。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。程序的編寫是該系統(tǒng)重要的部分，如果軟件編寫的科學(xué)就能體現(xiàn)出