基于51单片机智能窗帘的研究与设计
基于单片机控制的智能窗帘电机设计
基于单片机控制的智能窗帘电机设计第一章：引言1.1 研究背景随着智能家居的快速发展，智能窗帘作为其中的重要组成部分，逐渐受到人们的关注。
传统的手动窗帘操作不仅麻烦，而且不够智能化。
因此，基于单片机控制的智能窗帘电机的设计成为了当前研究的热点之一。
1.2 研究目的本文旨在设计一种基于单片机控制的智能窗帘电机系统，实现窗帘的自动控制，提高使用者的生活品质和舒适度。
第二章：系统设计2.1 系统架构基于单片机控制的智能窗帘电机系统主要由电机模块、单片机模块、光敏模块和通信模块组成。
其中，电机模块用于控制窗帘的开闭，单片机模块用于控制和监测窗帘的状态，光敏模块用于感知环境光强度，通信模块用于实现与其他智能设备的互联。
2.2 单片机选择在设计中，选择一款适合智能窗帘电机控制的单片机是非常重要的。
根据需求分析，我们选择了市场上常用的51系列单片机，具有较好的性能和稳定性。
2.3 电机模块设计电机模块是智能窗帘电机系统的核心部分，主要负责窗帘的开闭动作。
为了实现窗帘的平稳运行，我们选用了步进电机作为驱动电机，并设计了相应的电路，实现电机的正反转和速度控制。
2.4 光敏模块设计光敏模块用于感知环境的光强度，从而实现智能控制。
我们采用了光敏电阻作为感光元件，通过测量光敏电阻的阻值变化来获取环境光强度的信息。
2.5 通信模块设计为了实现智能窗帘电机系统与其他智能设备的互联，我们选择了无线通信模块。
通过与其他智能设备的无线连接，可以实现远程操控窗帘的功能。
第三章：系统实现3.1 硬件设计根据系统设计的要求，我们进行了硬件电路的设计和搭建。
通过连接各个模块，并按照规定的接口进行连接，实现了智能窗帘电机系统的硬件搭建。
3.2 软件设计在单片机模块中，我们设计了相应的软件程序，用于控制和监测窗帘的状态。
通过编写相应的代码，并进行调试，实现了智能窗帘电机系统的软件设计。
第四章：系统测试与分析4.1 功能测试为了验证智能窗帘电机系统的功能，我们进行了相应的测试。
基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现
项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院大学生创新训练计划结题报告项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶所学专业电气工程及其自动化所在学院物联网工程学院(手机)电子信箱diamond-heartqq.项目起止年月2011/11-2012/05第一指导教师肖永松专业技术职务工程师(手机)电子信箱结题日期2012年5月江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月大学生创新训练计划《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹江南大学二○一二年五月简介随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。
恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。
计划设计一个系统可以实现以下功能：在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。
通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。
在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。
最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。
控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。
设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。
基于51单片机智能窗帘方案设计思路
基于51单片机智能窗帘方案设计思路一、方案背景随着智能家居的发展，越来越多的家庭开始引入智能化的设备。
其中，智能窗帘作为一种常见的智能化设备，受到了越来越多人的关注。
本方案旨在设计一款基于51单片机的智能窗帘，实现自动控制和远程控制功能。
二、硬件设计1.电机驱动模块电机驱动模块是实现窗帘开合的核心部件。
本方案采用直流电机作为驱动电机，并通过L298N电机驱动模块来控制电机的正反转和速度。
同时，为了保证电机工作时稳定性和安全性，还需加入限位开关和过流保护模块。
2.传感器模块为了实现窗帘自动控制功能，需要加入温湿度传感器和光敏传感器。
温湿度传感器用于检测室内环境温度和湿度，并根据设定值自动调节窗帘开合程度；光敏传感器用于检测室内光照强度，并根据设定值自动调节窗帘开合程度。
3.通信模块为了实现窗帘的远程控制功能，需要加入通信模块。
本方案采用ESP8266 WiFi模块，通过WiFi连接路由器并与手机APP进行通信，实现窗帘的远程控制。
三、软件设计1.电机驱动程序设计电机驱动程序是实现窗帘开合的核心部分。
本方案采用C语言编写电机驱动程序，通过控制L298N电机驱动模块来控制电机的正反转和速度。
同时，在程序中加入限位开关和过流保护模块，保证电机工作时稳定性和安全性。
2.传感器数据处理程序设计传感器数据处理程序是实现窗帘自动控制功能的核心部分。
本方案采用C语言编写传感器数据处理程序，通过读取温湿度传感器和光敏传感器获取的数据，并根据设定值自动调节窗帘开合程度。
3.通信程序设计通信程序是实现窗帘远程控制功能的核心部分。
本方案采用C语言编写通信程序，通过ESP8266 WiFi模块连接路由器并与手机APP进行通信，接收来自APP的指令并执行相应操作。
四、系统测试1.硬件测试在完成硬件搭建后，需要进行硬件测试。
首先需要测试电机驱动模块是否正常工作，包括电机正反转和速度控制；其次需要测试传感器模块是否正常工作，包括温湿度传感器和光敏传感器的数据采集和处理；最后需要测试通信模块是否正常工作，包括ESP8266 WiFi模块连接路由器和与手机APP进行通信。
(完整版)基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现毕业设计
毕业设计（论文）题目：基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现系部：信息系专业：电子信息二○一三年十二月基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现摘要：随着现代电子技术和自动化技术的快速发展，人们越来越向往便捷，轻松的生活方式，人们对生活质量的要求越来越高。
家用电器产品也在不断的更新换代。
从始初的晶体管、到电子管；由模拟到数字；由分立元件到集成电路；从普通向高性能、多功能型；由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。
这次的毕业设计智能窗帘控制系统的设计与实现是在这个的理念上设计的，本系统主要的模块有单片机驱动模块，电机驱动模块，光敏检测模块，无线收发模块和LED信号显示模块。
本系统分为两种模式，在智能模式下利用光敏电阻检测光照强度的变化，通过单片机驱动电机驱动模块中的电机的正反转实现窗帘的来回移动。
在手动模式下，利用遥控器中的无线发送模块发送信号，再通过单片机驱动电机。
本文设计中的智能遥控窗帘因为操作简单，功能实用和结构简单，所以它基本满足人们对窗帘的智能化的基本需求，也因为前景广泛而有研究的价值。
关键字：51单片机，智能，无线遥控，直流电机目录引言 (5)一、绪论 (5)1.1问题的提出 (5)1.2国外最新的研究成果 (6)1.2.1光控帘 (6)1.2.2隔音帘 (6)1.2.3节能帘 (7)1.2.4隐身帘 (7)1.2.5日能帘 (7)二、核心芯片和器件介绍 (8)2.1DC电源插口介绍 (8)2.2AT89S52单片机 (8)2. 2.1单片机特点和特性 (9)2.2.2单片机的引脚功能 (10)2.3SC2262编码解码芯片 (14)1.3.1SC2262的特点 (14)2.3.2 SC2262的应用范围 (15)2.3.3 SC2262的引脚和说明 (15)2.3.4 SC2262的功能描述 (16)2.3.5 SC2262的工作流程图 (17)2.4SC2272编码解码芯片 (17)2.4.1 SC2272的特点 (18)2.4.2 SC2272的应用范围 (18)2.4.3 SC2272的引脚和说明 (18)2.4.4 SC2272的功能描述 (20)2.4.5 SC2272的工作流程图 (21)2.5315M发射和接受模块 (21)2.5.1315M发射和接受模块应用范围 (22)2.5.2 315M无线发射模块介绍 (22)2.5.3 315M无线接收模块介绍 (23)三、硬件电路的设计 (24)3.1电源和单片机控制部分 (24)3.2继电器控制直流电机部分 (25)3.4光敏识别部分 (26)3.5无线接收和发射部分 (27)四、调试和实现设计 (28)五、软件和程序调试 (29)5.1工作流程图： (29)5.2管脚定义 (29)5.3主函数 (30)总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一：硬件图正反照 (34)附录二：电路原理图和PCB图 (36)附录三：电路仿真图 (37)附录四：C语言程序 (29)引言人民生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈，窗帘作为每个家庭的家居必须用品，自然也需要满足人们更舒适性的需求。
浅析基于51单片机的红外遥控智能窗帘设计
浅析基于51单片机的红外遥控智能窗帘设计该系统主要由51单片机和驱动芯片组成，采用温湿度传感器、光传感器进行对室内环境的检测，借用液晶显示屏和步进电机，完成时间、温湿度等信息的显示和窗帘的开合。
它将替代传统式窗帘，实现家居的智能化操作。
标签：51单片机；多重传感器；无线遥控随着科技的进步和人们生活水平的提高，越来越多的人们不再满足于普通常规式的窗帘，从而选择智能化的窗帘。
基于51单片机的红外遥控智能窗帘可以满足人们的需求，在自动模式下，根据光线的强弱来开关窗帘，光线暗时，黑暗指示灯点亮，窗帘开启，光线亮时，窗帘关闭，电机同时跟着正转或反转半圈；手动模式下，定时时间开启和光线检测功能无效，也不能通过遥控控制开关，可通过“手动开关”按键来控制窗帘的开启或关闭，电机同时跟着正转或反转半圈；此外，用户还可以在遥控模式下用遥控器控制窗帘的开合。
1 硬件电路设计本系统硬件部分由51单片机控制器电源电路、按键电路、红外接收电路、温湿度传感器、光传感器、液晶显示电路等组成。
系统硬件由中央处理器，电源模块，红外遥控模块，温湿度传感模块，光传感模块等组成。
中央处理器采用了STC89C52RC单片机，此单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有一些传统51单片机不具备的功能，可直接使用串口下载。
红外遥控模块用HT6221芯片发射红外信号，CHQ1838紅外接头接收信号。
红外接头接收到信号后进行编码。
在遥控模式下，用户使用由HT6221组成的遥控器即可随时随地的控制窗帘的闭合。
此外还可使用遥控器调节LCD屏上的时间与日期，为人们的生活提供了很大的便利。
温湿度传感模块由DHT11温湿度传感器组成。
该传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器具有较高的可靠性和优秀的稳定性。
在完成对环境温度湿度的检测后，DHT11将数据采集并转换为数字信号，再运用STC89C52RC单片机进行数据的分析和处理，显示部分采用QAPASS 1602A液晶屏显示所测得的温度与湿度。
基于51单片机智能窗帘的研究与设计
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 系统设计的背景及意义 (2)1.2 设计的基本内容 (2)1.3 实现的基本功能 (3)第2章总体电路设计与原理说明 (4)2.1 方案介绍 (4)2.2总体方案设计 (5)2.2.1 自动控制窗帘基本功能 (5)2.2.2 总体结构设计 (5)第3章硬件分析与设计 (7)3.1 单片机及相关电路设计 (7)3.1.1 89C51单片机概述 (7)3.1.2 晶振电路 (8)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 显示电路 (9)3.2 光敏传感器电路 (9)3.3 A/D转换电路 (12)3.4 步进电机电路 (12) (13)3.5 温度检测电路 (13)3.6 红外控制电路 (15)第4章程序分析设计 (18)4.1 主程序 (18)4.2 重要子程序设计 (18)第5章总结 (19)参考文献 (21)附录1 :原理图 (22)附录2 :部分子程序 (23)摘要自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。
今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。
就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。
随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。
尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域，自动控制技术起到了关键作用。
当然，在智能家居方面，自动控制技术有较好的发展前景。
应用自动控制技术，将是家居环境更加智能化，人性化。
针对家居环境采光及避光问题，自动窗帘控制系统将取代手动控制，更加人性化。
本文综述了自动窗帘系统的设计与控制系统，介绍了设计制作一个完整的自动窗帘控制系统所需要做的理论分析，以及各环节功能的实现。
基于51单片机的智能窗帘的设计与控制系统
98电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering智能窗帘作为现代家居的一部分，在许多的发达国家应用都较为普遍，同时受到人们的喜爱。
随着技术的逐渐发展，人们收入增长，用户对智能家居的需求呈现出快速增长的态势，作为智能家居的一部分——智能窗帘，随着认识的深化，推广的普及，其发展呈现功能多样化、噪音更低化、产品高档化等趋势。
1 控制系统设计概述此设计是实现以STC89C52单片机[8]为控制的核心元件。
其它的外围模块围绕着单片机最小系统展开。
其中包括，显示模块部分选用0.96寸OLED 液晶，可以同时显示年、月、日、时、分、控制模式、光照强度、温度等有关内容；时钟模块部分使用DS1302芯片，在它初始化之后，就会立即运行，单片机只需要对时间信息进行读取即可，根据读取到的时间，设置窗帘的定时打开和关闭；使用光敏电阻与模数转换芯片ADC0832组成光照检测电路，将模拟量光照强度通过芯片数字化处理后显示出来，将光照强度转换成电压，根据电压大小控制窗帘开闭程度；使用DS18B20温度传感器测量温度并显示，将采集温度转换成电压，根据电压大小控制窗帘开闭程度；窗帘使用TB6612FNG 驱动减速直流电机进行代替模拟，通过调节PWM 进行对电机的相应控制，同时配有两个LED 灯用来指示窗帘当前的开关状态；本设计还有5个按键作为操作输入设备，可以对当前时间进行调整设置和设置窗帘开关时间和光控阈值以及温度，切换窗帘控制模式，调节窗帘智能开闭程度；采用USB 5V 对系统进行供电以及程序烧录。
控制系统框图如图1所示。
2 系统电路设计2.1 控制器STC89C52是一款电压低，性能好的CMOS 8位微控制器，含有8k bytes 的能够重复进行擦写的Flash 只读程序存储器，同时拥有256 位的随机存取数据存储器（RAM ），其内部有通用8位中央处理器和Flash 存储单元，STC89C52为控制器有许多优点能够广泛地应用于不同的场景下。
基于51单片机电动窗帘的任务书
基于51单片机电动窗帘的任务书电动窗帘在现代家居中越来越普遍，它不仅方便了人们的生活，还提高了生活质量。
本篇文章将以51单片机为基础，结合电动窗帘的特点和功能，制定一份任务书，以指导电动窗帘的制作和使用。
任务书将包括电动窗帘的基本原理、要求、具体步骤和测试方法等内容，以便读者可以更好地理解和应用。
一、任务书的背景和意义随着科技的不断发展，电动窗帘已成为现代家居的一种必备品。
采用了51单片机这种新一代的嵌入式控制技术，可以更好地实现智能化和自动化的控制。
因此，通过制定一份以51单片机为基础的电动窗帘任务书，可以更好地规范和指导电动窗帘的制作和使用，提高人们的生活质量。
二、电动窗帘的基本原理和要求电动窗帘是通过电机驱动窗帘的开合，其基本原理是利用电路控制电机的正反转和停止。
任务书将要求电动窗帘具有以下功能：1.手动、自动控制：可以通过遥控器或者手动开关实现窗帘的开合，也可以通过预设的自动模式实现定时开合；2.光线感应：可以根据光线强弱自动调整窗帘的开合，在强光下自动关窗帘，光线弱时自动开启窗帘；3.状态反馈：窗帘的状态可以通过显示屏或者指示灯实时反馈给用户，便于控制和监控；4.安全保护：电动窗帘在遇到阻力时能够自动停止并报警，保证用户的安全；三、电动窗帘的制作步骤和方法1.材料准备：准备好电机、遥控器、51单片机、传感器、显示屏、手动开关等相关电子元件和设备；2.电路设计：根据电动窗帘的要求，设计合适的电路连接方式，包括电机驱动、光线感应、状态反馈和安全保护等功能；3.硬件连接：按照电路设计图，将各个电子元件进行连接和固定，注意排线的顺序和方向，保证电路连接正确；4.程序编写：编写相应的控制程序，实现手动、自动控制、光线感应、状态反馈和安全保护等功能，需要考虑电机的启停、转向、速度等问题；5.调试测试：将制作好的电动窗帘进行调试测试，检查电路连接是否正确、程序是否稳定等，确保各项功能正常；6.安装使用：将调试通过的电动窗帘进行安装，连接电源，进行使用测试，确保满足要求。
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目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 系统设计的背景及意义 (2)1.2 设计的基本内容 (2)1.3 实现的基本功能 (3)第2章总体电路设计与原理说明 (4)2.1 方案介绍 (4)2.2总体方案设计 (5)2.2.1 自动控制窗帘基本功能 (5)2.2.2 总体结构设计 (5)第3章硬件分析与设计 (7)3.1 单片机及相关电路设计 (7)3.1.1 89C51单片机概述 (7)3.1.2 晶振电路 (8)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 显示电路 (9)3.2 光敏传感器电路 (9)3.3 A/D转换电路 (11)3.4 步进电机电路 (12) (13)3.5 温度检测电路 (13)3.6 红外控制电路 (15)第4章程序分析设计 (18)4.1 主程序 (18)4.2 重要子程序设计 (18)第5章总结 (19)参考文献 (21)附录1 :原理图 (22)附录2 :部分子程序 (23)摘要自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。
今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。
就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。
随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。
尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域，自动控制技术起到了关键作用。
当然，在智能家居方面，自动控制技术有较好的发展前景。
应用自动控制技术，将是家居环境更加智能化，人性化。
针对家居环境采光及避光问题，自动窗帘控制系统将取代手动控制，更加人性化。
本文综述了自动窗帘系统的设计与控制系统，介绍了设计制作一个完整的自动窗帘控制系统所需要做的理论分析，以及各环节功能的实现。
自动窗帘控制系统核心是采用单片机AT89C51控制，其次采用感光传感器，红外控制电路，温度检测电路等外围电路。
整个系统在各模块的配合下实现半自动控制，自动控制等功能。
该设计在理论层面上，以程序语言驱动各模块工作，实现了各模块的内在联系，应用层面上采用软件进行原理图设计和仿真。
该自动窗帘系统硬件电路主要由光敏检测电路，红外控制电路，温度检测电路，步进电机驱动电路构成。
该设计则主要讨论了自动窗帘系统的设计过程，硬件电路设计，软件调试过程，以及利用软件实现红外线遥控信号的编码及解码方式。
通过本系统可以实现通过光照强度实现窗帘开关自动控制，通过温度检测电路实现窗帘开关自动控制，同时实现红外遥控的半自动控制。
关键词：自动控制，自动窗帘，单片机，步进电机第1章绪论1.1 系统设计的背景及意义智能家居以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，尽显便捷将家中的各种设备（如音视频设备、照明设备、窗帘控制、空调控制、网络家电等）通过家庭网络连接到一起。
与普通家居相比，不仅具有传统的居住功能，提供安全舒适的家庭生活空间，还能提供全方位的信息交互功能，优化人们的生活方式。
随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的日益紧密。
信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的时候，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。
人们对家居的要求早已不是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。
随着技术产业结构的调整，生产工艺的飞速发展，人们的生活水平不断提高，家用电气逐渐普及。
高精度、多功能、低功耗是现代科技发展的趋势。
在这种趋势下，窗帘的数字化、智能化已经成为现代生产研究的主导设计方向。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多电子产品中也用到了红外控制。
结合感光系统和红外遥控系统的智能窗帘系统具有较好的发展前景。
1.2 设计的基本内容本智能家居自动窗帘控制系统以STC89S51单片机为控制核心，由电源模块、光敏感应模块、温度监测模块、红外遥控模块等几个环节组成本系统的主要框架，与此同时可外扩一些其他的控制功能。
系统可以实现对外界光线强度的实时监测，从而来控制窗帘的自动开启和关闭，并可对室内的温度进行检测和显示，可由用户随时设定温度阈值，当实际的温度超过或低于设定温度后，通过窗帘的开闭，使室内的光线和温度达到一个较为理想的条件。
为了更体现人性化，本设计通过红外线的发送和接收，可根据用户的意愿实现对窗帘开闭的远距离遥控。
该设计主要分为以下几个章节：（1）绪论：介绍介绍系统设计的背景及意义。
（2）总体方案设计：介绍自动窗帘控制系统总体方案，及总体结构设计。
（3）硬件系统分析：介绍主要硬件系统。
（4）软件分析：介绍软件设计。
（5）总结：对该设计的不足和扩展进行分析。
1.3 实现的基本功能自动窗帘控制系统具有以下几个基本功能：（1）光照控制：根据光照强度值，通过感光器采集，自动打开或关闭窗帘。
即当早晨光照强度增强到设定值，通过感光器采集，单片机控制步进电机打开窗帘；当夜晚光照强度减弱到设定值，通过感光器采集，单片机控制步进电机关闭窗帘。
（2）温度控制：通过红外遥控器设定给定温度，通过温度监测系统，检测环境温度，当温度高于或低于给定值时，单片机控制步进电机打开或关闭窗帘。
（3）红外控制：当光照强度未达到设定值，手动操作红外遥控器，由红外接收系统接收信号，单片机控制步进电机打开或关闭窗帘。
第2章总体电路设计与原理说明2.1 方案介绍方案：基于光照检测及温度检测的自动控制原理框图如下：图 2-1 原理框图2.2总体方案设计自动窗帘控制系统总体方案的设计是基于满足设计要求的前提下，根据理论上的可实现性和硬件电路的经济实用型，进行设计。
本设计从人们对系统设计功能的需求出发，综合考虑各种因素的情况下，设计出自动控制系统的整体框架，并且在整体功能实现的基础上，尽可能考虑系统的可扩展性。
2.2.1 自动控制窗帘基本功能自动窗帘控制系统具有以下几个模块：（1）感光控制模块：本模块首先通过光敏电阻在外界光线强度的变化下阻值的改变，使得输出电压发生变化。
变化的电压信号传送到PFC8591八位的AD/DA转换芯片，将模拟量转化为数字量，进而输入到单片机处理器。
经处理器的运算与处理，控制电机的正反转，达到窗帘开闭的目的。
（2）温度监测模块：模块通过温度传感器DS18B20采集室内的温度值，经过单总线的传输方式将采集到的温度信号传送给单片机，并由LCD显示器显示当前的温度。
其中，温度的阈值可由用户通过红外线来遥控设定。
当室内温度超过或低于设定值时，伴随着着电机的正反转。
（3）红外遥控模块：本模块利用HT6221芯片组成的遥控器发射红外信号，接收头接收后先解码，并用液晶显示每个按键对应的用户码值。
利用遥控器上的按键，软件中设置可供用户随时控制电机正反转的程序，实现可在任意时刻控制窗帘的打开和关闭。
此处，红外遥控另外一个功能是在进入温度设定模式下设置初始的温度值，并可借用红外遥控外扩一些较为实用的家庭简单控制电路，为人们的日常生活带来方便。
2.2.2 总体结构设计系统设计的总体框图如下：图2-2 总体框图第3章硬件分析与设计3.1 单片机及相关电路设计3.1.1 89C51单片机概述AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
主要参数：（1）片内震荡器和时钟电路（2）4K字节可编程闪烁存储器；（3）128*8位内部RAM（4）32可编程I/O线（5）两个16位定时器/计数器（6）5个中断源（7）全静态工作：0HZ-24MHZ（8）低功耗闲置和掉电模式3.1.2 晶振电路图3-1 单片机内部晶振电路连接图单片机必须在时钟的驱动下才能进行工作。
MCS-51系列单片机内部都有一个时钟振荡电路，只需外接晶振源，就能产生一定频率的时钟信号送到单片机的内部的各个单元，决定单片机的工作速度。
图4-3就是内部时钟工作方式的电路图，这是一种常用的方式。
这种方式是外界振荡源，本设计就采用这种外接晶振的方法。
电路中的两个电容的作用有两个：一是帮助振荡器起振（C1 C2的值大，起振的速度慢；反之，速度快。
）；二是对振荡器的频率起到微调的作用（C1 C2的值大，频率略有减少，反之，频率略有提高）。
C1 C2的值采用30pF。
3.1.3 复位电路图3-2 复位电路在系统运行的过程中，有时可能对系统需要进行复位，为了避免对硬件系统经常加电和断电造成的损害，设计了手动的复位电路。
如图4-2所示。
这种电路的设计，在系统的运行过程中需要复位时，只需使开关闭合，在RST端就会出现一定时间的高电平信号，从而使单片机实现复位。
3.1.4 显示电路按照电路图链接电路即可，需要说明的是在这个电路图中，LCD的第三脚VEE没有接，这个脚是控制屏幕对比度的。
可以将电位器的两端分别接VCC和GND，中间端接LCD的第三脚。
图3-3 1602液晶电路3.2 光敏传感器电路光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻等。
光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
图3-4 光敏传感器当光敏电阻受到脉冲光照射时，光电流要经过一段时间才能达到稳定值，而在停止光照后，光电流也不立刻为零，这就是光敏电阻的时延特性。
由于不同材料的光敏，电阻时延特性不同，所以它们的频率特性也不同，硫化铅的使用频率比硫化镉高得多，但多数光敏电阻的时延都比较大，所以，它不能用在要求快速响应的场合。
3.3 A/D转换电路PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。
PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I²C总线接口。
PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I²C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。