【正文】 我采用開(kāi)環(huán)控制。 步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制功能 通過(guò) AT89S52 的 口控制步進(jìn)電機(jī)的 A、 B、 C三相通電狀態(tài)。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)需要轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和圈數(shù)（或角度）， 口按照“ A— AB— B— BC— C— CA— A”或“ A— AC— C— CB— B— BA— A”的順序?qū)Σ竭M(jìn)電機(jī)各相輸出脈沖信號(hào)使步進(jìn)工作。步進(jìn)電機(jī)的速度由脈沖信號(hào)的頻率決定，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)（或角度）由脈沖信號(hào)的數(shù)量決定。本文中單片機(jī)發(fā)一個(gè)脈沖即步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn) 。 在本文設(shè)計(jì)中采用電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的方法，通過(guò)電機(jī)實(shí)施 電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)窗戶窗簾的智能化 。具體方法如下： 正轉(zhuǎn) : A— AB— B— BC— C— CA— A 反轉(zhuǎn) : A— AC— C— CB— B— BA— A 221步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)方框圖 驅(qū)動(dòng)電源 控制器 輔助電 路 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 功 率放 大器 環(huán)形分配器 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 17 正反轉(zhuǎn)控制模型數(shù)據(jù)的存放單元見(jiàn)表 22２ 、表 223，其中 26H 和 2DH中存放模型結(jié)束標(biāo)志。 內(nèi)存字節(jié)地址 20H 21H 22H 23H 24H 25H 26H 控制模型數(shù)據(jù) 01H 03H 02H 06H 04H 05H 00H 內(nèi)存字節(jié)地址 27H 28H 29H 2AH 2BH 2CH 2DH 控制模型數(shù)據(jù) 01H 05H 04H 06H 02H 03H 00H 壓力與濕度檢測(cè)模塊及流程圖 壓力測(cè)量電路 壓力傳感器 [4]是一種將壓力轉(zhuǎn)換成電流 /電壓的器件，可用于測(cè)量壓力、位移等物理量。壓力傳感器的種類(lèi)很多，其中硅半導(dǎo)體傳 感器因其體積小、重量輕、成本低、性能好、易集成等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。硅壓阻式傳感器屬于其中的一種，它是在硅片上用擴(kuò)散或離子注入法形成四個(gè)阻值相等的電阻條，并將它們接成一個(gè)惠斯登電橋。當(dāng)沒(méi)有外加壓力時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，電橋輸出為零。當(dāng)有外加壓力時(shí)，電橋失去平衡而產(chǎn)生輸出電壓，該電壓大小與壓力有關(guān)，通過(guò)檢測(cè)電壓，即可得到相應(yīng)的壓力值。但這種傳感器由于四個(gè)橋臂電阻不完全匹配而引起測(cè)量誤差，零點(diǎn)偏移較大，不易調(diào)整。 本系統(tǒng)采用 MPX2100DP 作為壓力傳感器，可以很好地滿足系統(tǒng)的要求，它具有如下特點(diǎn)： ① 由于采用激光微調(diào)技術(shù)，使電橋零漂輸出很小，一般小于177。 1mV； ②傳感器靈敏度較高，為 40mV177。 ； ③傳感器由熱敏電阻組成溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，在 40℃ ~ +125℃范圍內(nèi)有較好的溫度補(bǔ)償效果，從而提高了傳感器的精度； ④具有極好的線性度（177。 %）； ⑤有較寬的工作溫度范圍（ 40℃ ~ +125℃）； ⑥允許過(guò)載大（ 400%） 。 對(duì)于電壓輸出邏輯電平定為 5V，顯然 32mV 的電壓要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蟆? 表 222正轉(zhuǎn)控制模型數(shù)據(jù) 表 223 反轉(zhuǎn)控制模型數(shù)據(jù) 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 18 放大器采用 MC33274 四運(yùn)算放大器，它組成一個(gè)儀表放大 電路，具有高差模增益和高共模抑制比，輸入阻抗高，可調(diào)節(jié)偏置電路。差模放大主要由 U1A 完成， U1B為電壓跟隨器，用來(lái)防止運(yùn)放的反饋電流流入傳感器的負(fù)端。零壓力時(shí)，傳感器的 2 和 4 端之間的電壓差為零。設(shè) 2 端和 4 端的共模電壓各為 4V（傳感器電源電壓的一半），則 U1A 的端電壓也是 4V，該電壓經(jīng) U1C 和 U1D 電路使其輸出為零。輸出端的零壓力偏置由 R4 和 RP1 引入。 R7 值的選擇從 13 端看過(guò)去的阻抗約為1kW，放大器的增益為： Av=R5/R6(1+R2/R1)=125 （ 2）選擇 125 的增益使傳感器滿量程輸出擺幅 32mV 可 放大到 125 = 4V（為電源電壓的一半）。 其中小信號(hào)通過(guò)集成放大 ,邊成大信號(hào)輸出傳到單片機(jī) ,使之達(dá)到檢測(cè)的目的 .如圖 (圖 231)所示 IN12OUT3GNDU2 L M 780823141U 1: 1M C 332745672U 1: 2M C 3327481093U 1: 3M C 332741412134U 1: 4M C 33274A2GND1B4V C C3M P X 21002KR12KR21KR315KR4R5120R6220R71KR81uFC11uFC2D1I N 6810245U 4: 1L M 339+ 12VU I N10KR9 10V C C + 12vUR10KR 20B G 19013200R p15 6U 1: 3P1.5I N T 1 濕度測(cè)量電路 高分子濕度傳感器 CHR01 為新一代復(fù)合型電阻型濕度敏感 [5]部件，其復(fù)阻抗與空氣相對(duì)濕度成指數(shù)關(guān)系，直流阻抗（普通數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量）幾乎為無(wú)窮大，與傳統(tǒng)意義上的電阻有空氣中水分子參與膜感濕中的離子導(dǎo)電，由于水分子為極性分子，在直流電存在的情況下，會(huì)電離，分解，從而影響導(dǎo)電與元件的壽命，所以要求采用交流電路對(duì)傳感器進(jìn)行 供電。 最后的問(wèn)題是在生產(chǎn)過(guò)程中，由于濕度傳感器的原因或其他原因，總會(huì)遇到實(shí)際值與測(cè)量值之間存在誤差的情況，在單片機(jī)功能允許的情況下，建議通過(guò)軟件做最后的修正，主要采用跳線（ JUMP）的方法對(duì)示值進(jìn)行修正，安排一個(gè) IO，圖 231 壓力檢測(cè)模塊電路 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 19 做加 /減運(yùn)算符號(hào)定義，其余 24個(gè) IO，用于定義加 /減的值，例如 1， 2， 3，可以修正正負(fù) 6%RH 的示值偏差。 集成濕度傳感器 HM1500 的輸出電壓在 1～ 4 V間隨濕度線性變化，考慮到本系統(tǒng)的單電源特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的濕度信號(hào)采集電路如圖 十 所示，該電路的測(cè)濕范圍為0～ 100％。 濕度檢測(cè)電路如圖 232 所示 ,其中檢測(cè)信號(hào)輸出通過(guò)單片機(jī)的 P1 口 ,達(dá)到檢測(cè)信號(hào)的目的 . E1H M 1 5 0 01KR 1 22 .4 KR 1 32KR 1 42KR 1 52 .4 KR 1 62KR 1 72KR P 2D2I N 6 8 1 0D3I N 6 8 1 02311U 3 : 1L M 2 2 45672U 3 : 2L M 2 2 481093U 3 : 3L M 2 2 4 167U 4 : 2L M 3 3 9+ 5 V+ 5 V+ 5 V+ 2 .5V C C+ 1 .0 VU I N10KR 1 86 .8 KR 1 9V C C + 1 2 VURI N T 110KR 2 1B G 2901389U 1 : 4P1.6 OUT 處輸出送至單片機(jī)的 。 檢測(cè)電路 ： 使用電容充放電電路如下圖示，將測(cè)量濕度傳感器等效為電阻 RX 進(jìn)行充放電，通過(guò)測(cè)量充放電時(shí)間進(jìn)行反推阻抗可以測(cè)量電阻阻抗，通過(guò)讀表可以檢測(cè)相對(duì)濕度值。 單片機(jī) MCU： 圖 232 濕度檢測(cè)模塊電路 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 20 圖 233 濕度檢測(cè)電路 首先，置 RB0 為輸出狀態(tài)， RB1和 RB2 為輸入狀態(tài)， RB0 輸出高電平 Vh（≥），通過(guò)濕敏電阻對(duì) C進(jìn)行充電， 根據(jù)電路理論，電容上的電壓按一階指數(shù)規(guī)律變化， Uc(t) = Vh[1exp(t/RxC)] (1) 在渡越時(shí)間 Tmr 后， Uc(t)由 0V 上升到 RB2 的輸入高電平門(mén)檻電壓 VT（ ）， RB2 的輸入狀態(tài)也由低電平變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)再將， RB0， RB2 置為低電平，電容 C上的電壓通過(guò) RP，及 RX和 RB2 快速放電。如此重復(fù)，進(jìn)行充放電。 由式（ 1）知 Tmr = Ln( 1VT/Vh ) Rx C (2) 由 (2)知，只要測(cè)量 Tmr， VT、 Vh、 C 為已知，可以計(jì)算出 Rx，由 于元件參數(shù)及溫度漂移， VT、 Vh、 C的值很難精確計(jì)算，為解決此問(wèn)題，我們可置 RB1 為高電平， Vh（≥ ），通過(guò)固定電阻 R0對(duì) C 進(jìn)行充電，同理可知，電容上的電壓 Uc(t)由 0V 上升到 RB2 的輸入高電平門(mén)檻電壓 VT 的時(shí)間為 Tcr: Tcr = Ln( 1VT/Vh ) R0 C (3) 將 (2)/ (3)可得： Rx= (Tmr/ Tcr) R0 (4) 由 (4)可知，只要測(cè)量 Tmr與 Tcr， R0 為精密固定電阻，通過(guò)運(yùn)算就可以計(jì)算 Rx ，與其他因素?zé)o關(guān)。在 RX 測(cè)量后就可以查表計(jì)算相對(duì)濕度值 參數(shù)設(shè)計(jì) ： 電阻 R0與電容 C的選擇主要取決于需要的分辨率，與單片機(jī)周期等有關(guān) 電阻建議選擇精密金屬膜電阻，建議為 60K300K（ 1%）之間（取值與測(cè)量范圍有關(guān)，取與 Rxmax 的 1/2 左右） 電容的選擇既要考慮到測(cè)量的靈敏度，又要考慮不使計(jì)數(shù)時(shí)間太長(zhǎng)，具體考慮單片機(jī)的時(shí)鐘頻率等因素。 C≤ T/[RxmaxLn(1VT/Vh)] T為計(jì)數(shù)器溢出時(shí)間，與分辨率有關(guān) Rxmax 為最大阻抗值，（取 200K600K 左右取值與測(cè)量范圍有關(guān)） 建議電容量在 到 1U間 選擇 ,材料為陶瓷或有機(jī)電容 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 21 無(wú)線遙控模塊及流程圖 無(wú)線遙控電路 工作頻率： 315MHZ 振蕩電阻： 200K 解碼芯片： 鍵控點(diǎn)動(dòng)接收解碼芯片 PT2294M4（ PT2272M4） 工作方式： 超再生 外形尺寸： 47x19x8 毫米 原理圖： 圖 241 紅外接受電路 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 22 I N T 0V C C 1 2U 1 : 1V C CVT131211ANT10GND無(wú)線遙控接收3 1 5 M H Z天線 接收模塊采用 SMD 貼片工藝制造生產(chǎn)，為超再生接收 方式，它內(nèi)含放大整形及解碼電路，使用極為方便。 （ 1） 天線輸入端有選頻電路，而不依賴 1/4 波長(zhǎng)天線的選頻作用，控制距離較近時(shí)可以剪短甚至去掉外接天線 （ 2） 接收電路自身輻射極小，加上電路模塊背面網(wǎng)狀接地銅箔的屏蔽作用，可以減少自身振蕩的泄漏和外界干擾信號(hào)的侵入。 （ 3） 接收機(jī)采用高精度帶骨架的銅芯電感將頻率調(diào)整到 315M 后封存這與用可調(diào)電容調(diào)整接收頻率的電路相比，溫度、濕 度穩(wěn)定性及抗機(jī)械振動(dòng)性能都有極大改善?？烧{(diào)電容調(diào)整精度較低，只有 3/4圈的調(diào)整范圍，而可調(diào)電感可以做到多圈調(diào)整。可調(diào)電容調(diào)整完畢后無(wú)法封 固，因?yàn)闊o(wú)論導(dǎo)體還是絕緣體，各種介質(zhì)的靠近或侵入都會(huì)使電容的容量發(fā)生變化，進(jìn)而影響接收頻率。另外未經(jīng)封固的可調(diào)電容在受到振動(dòng)時(shí)定片和動(dòng)片之間發(fā)生位移；溫度變化時(shí)熱脹冷縮會(huì)使定片和動(dòng)片間距離改變；濕度變化因介質(zhì) 變化改變?nèi)萘浚婚L(zhǎng)期工作在潮濕環(huán)境中還會(huì)因定片和動(dòng)片的氧化改變?nèi)萘?，這些都會(huì)嚴(yán)重影響接收頻率的穩(wěn)定性，而采用可調(diào)電感就可解決這些問(wèn)題，因?yàn)殡姼锌梢栽谡{(diào)整完畢后進(jìn)行封固，絕緣體封固劑不會(huì)使電感量發(fā)生變化，而且由于采用貼片工藝，所以即使強(qiáng)烈震動(dòng)也不必?fù)?dān)心接收頻點(diǎn)漂移，接收電路的接收帶寬約 500KHz，產(chǎn)品出廠 時(shí)已經(jīng)將中心頻率調(diào)整在 315MHz，接收芯片上的微調(diào)電感約有 5MHz 頻率的可調(diào)范圍，使用時(shí)不要輕易變動(dòng)，以免影響性能。 超再生接收模塊有七個(gè)引出端，分別為 1 1 1 GND、 VT、 VCC，其中 VCC 為 5V 供電端， GND 為接地端， VT端為解碼有效輸出端， 1 113 是解碼芯片 PT2294 集成電路的輸出腳 ,為四位數(shù)據(jù)點(diǎn)動(dòng)輸出端，接收到有效信號(hào)時(shí)能輸出 5V 高電平，驅(qū)動(dòng)電流約 2mA，與發(fā)射器上的四為個(gè)按鍵一一相對(duì)應(yīng)。 接收模塊介紹： 接收模塊有七個(gè)引出端，分別為 1 1 1 GND、圖 242 紅外接收等效 電路 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 23 VT、 VCC，其中 VCC 為 5V供電端， GND 為接地端， VT 端為解碼有效輸出端， 1 12