自动启闭光控窗帘

目录

第一章引言 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2 国内外概况 (1)

1.3 课题的研究分析及其特点 (1)

1.4 总体方案设计图 (2)

第二章核心芯片结构原理介绍 (4)

2.1 STC89C52单片机 (4)

2.2红外线接收模块——TOSP1838 (6)

2.3 时钟芯片——DS1302 (8)

2.4 AD转换器ADC0809 (8)

2.5液晶显示器LCD1602 (10)

2.6 ULN2003简介 (10)

第三章硬件部分系统设计 (12)

3.1 电源部分硬件电路设计 (12)

3.2 显示部分硬件电路设计 (12)

3.3 时钟部分硬件电路设计 (13)

3.4 红外接收部分硬件电路设计 (14)

3.5 光控电路测光部分电路设计 (14)

3.6 电机驱动部分电路设计 (15)

3.7 电机控制部分的设计 (16)

第四章系统软件设计 (19)

4.1 红外线解码的设计 (19)

4.2 LCD1602显示程序 (20)

4.3 遥控控制部分 (21)

结论与体会 (23)

主要参考材料 (24)

第一章引言

1.1课题背景

单片机控制的自动启闭窗帘控制系统，既能解决每天手拉开和关上窗帘的不便，又显示出了生活的档次，同时还可以根据光线的明暗来自动控制窗帘的开关，以调节室内的光线，更进一步地满足了人们的享受要求。除了广大市民住宅使用外，该遥控窗帘器还可以广泛应用于别墅、公寓、宾馆、饭店、写字楼、歌舞厅、影剧院、会议厅、银行、学校、医院等各种公共场所，因此该产品具有广阔的市场前景。自动启闭光控窗帘系统在我国还刚刚兴起，但其发展前景广阔，推广和应用自动窗帘系统具有重要的现实意义。

1.2 国内外概况

在欧美等发达国家，电动窗帘已广泛应用。在10年前，电动窗帘就已经进入我国，可一直没有大的推广，这两年，随着电控技术的不断提高及价格的不断下降，电动窗帘热才又卷土重来。据了解，全国共有170多种电动窗帘器获得了国家专利，但就其技术本身而言，还是大同小异，但售价却有很大差别，贵的要数千元，便宜的只要500块。

尽管自动启闭光控窗帘系统在国内是一个新兴的行业，但是，它也正以不可抵挡之势迅速崛起。自动启闭光控窗帘系统走进中国以来，在短短四年的时间里，自动启闭光控窗帘系统生产商由最初的几家公司增加到如今的百余家企业。目前，我国自动启闭光控窗帘系统生产厂商、分销商、集成商与装饰公司都形成了相当规模，不少国内知名企业纷纷涉足遥控自动窗帘系统行业，如青岛海尔、清华同方、TCL等，并涌现出一些较具影响力的智能家居专业厂商，如上海索博智能电子有限公司、北京九州易居科技有限公司、天津瑞朗智能家居电子科技有限公司、深圳市正星特科技有限公司等。自动窗帘产品已开始走进中国的家庭。具报道，我国2004年售出商品房1.9亿m²,如果每20 m²需要一套窗帘架产

品，仅此一项就可以年新增窗帘架产品近千万套加上。年新增窗帘架产品市场需求将不低于2000万套。如果单片机控制的遥控自动窗帘，销售占市场的5%左右，就可实现年产值上亿元。

1.3 课题的研究分析及其特点

现有的电动窗帘机的控制方式有固定式开关控制、遥控、光控、声控等，其中以前两

种形式居多。就实用程度和经济角度来说，用固定式开关控制方式较好，这是因为窗帘的开闭不像电视机等家电产品开闭得那样频繁，每天开闭的次数不多，因此安装在固定的地方使用也相当方便，如把开关装在床头柜等电器综合控制系统中，睡在床上就能控制窗帘的开闭。利用触摸开关，实现全自动断电，既安全又节能，但最重要的一点就是没有实现完全的自动化，没的摆脱对人的依赖作用。而采用遥控控制时，需要候机电源，不可能完全断电而且增加遥控功能，也增加了成本，售价也相应提高。

窗帘机的控制方式大体上有三种：声控、光控、时控，声控和遥控属于半自动类；而光控虽属全自动式，但因光敏器件的灵敏度，冬夏等不同季节的光照度的不同，以及人们对起闭窗帘在时间上的要求不同，而难以实施和普及[8]。因此，时控式的全自动窗帘机便成了专业以及业余电子设计人员的热门课题。根据以上自动窗帘有些不能实现完全的自动化；有些虽然实现了完全的自动化，但结构复杂，性能不够稳定；有些虽然实现了完全的自动化，且性能还可以，但价格昂贵不适合普通消费者使用。所以我想利用价格相对便宜的红外线遥控发射芯片、时钟芯片、单片机作为主要控制器件，来完成该系统的设计。该系统主要有如下几方面的特点：

（1）发射红外线的发射装置采用一般彩色电视机的遥控器，这样既方便又实惠。

（2）时间控制开关窗帘。通过对DS1302芯片的设定，让用户可以随自己的生活习惯方便的自动开关窗帘，无需手动。

（3）采用红外遥控方式，不会干扰其它电器的正常工作，也不会影响邻近的无线设备。

超距离遥控，可达8～9m。

（4）能根据光照的强度来自动调整窗帘打开的程度。

（5）美观。以往的遥控电动窗帘都是向一边拉或向上拉，而本设计用的窗帘为百叶窗。（6）体积小、结构简单、灵敏度高、抗干扰性强、经济实用、工作可靠。

1.4 总体方案设计图

图1.1 总体方案图

第二章核心芯片结构原理介绍

2.1 STC89C52单片机

2.1.1 STC89C52的特点

STC89C52RC具有以下几个特点：

STC89C52RC与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容；片内有4k字节在线可重复编程快擦写程序存储器；32位双向输入输出线；两个十六位定时器/计数器；五个中断源,两级中断优先级；一个全双工的异步串行口；

2.1.2 STC89C52的主要引脚功能

P0口是三态双向口，通称数据总线口，因为只有该口能直接用于对外部存储器。

读/写操作。P0口也用以输出外部存储器的低8位地图1址。由于是分时输出, 应在

外部加锁存器将此地址数据锁存，地址锁存,信号用ALE。

P1口是专门供用户使用的I/O口,是准双向口。

P2口是从系统扩展时作高8位地址线用。不扩展外部存储器时,P2口也可以作为用I/O 口线使用,P2口也是准双向口。

P3口是双功能口,该口的每一位均可独立地定义为第一I/O功能或第二I/O功能。作

为第一功能使用时操作同P1口。P3口的第二功能如表2.1所示。