最新光感自动窗帘控制系统设计课程设计
光控自动窗帘课程设计
光控自动窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光控自动窗帘的基本原理，掌握光敏传感器的工作方式和电路连接方法。
2. 学生能描述自动窗帘系统的组成，了解其在我国智能家居领域的应用。
3. 学生掌握物理知识在生活中的应用，如光的传播、反射和吸收等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个简单的光控自动窗帘系统。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力、问题解决能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理学科的兴趣和热爱，认识到科学知识在生活中的重要性。
2. 学生在学习过程中，树立环保意识，关注智能家居在节能减排方面的优势。
3. 学生通过团队合作，培养尊重他人、团结互助的良好品质。
课程性质：本课程为初中物理学科实践活动，结合生活实际，引导学生运用所学知识解决实际问题。
学生特点：初中生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，具备一定的物理知识基础，但实践经验和问题解决能力有待提高。
教学要求：注重理论知识与实际应用的结合，鼓励学生动手实践，培养创新思维和团队协作能力。
通过课程目标的分解，使学生在实践中达成具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
本课程依据课程目标，结合人教版初中物理教材相关内容，组织以下教学大纲：1. 理论知识：- 光的传播、反射和吸收原理；- 光敏传感器的原理和特性；- 自动控制系统的基本概念；- 智能家居系统的简介。
2. 实践操作：- 光控自动窗帘系统的设计与制作；- 电路连接与调试；- 系统测试与优化。
3. 教学内容安排与进度：- 第一课时：导入课程，介绍光控自动窗帘的基本原理和在实际生活中的应用。
- 第二课时：学习光的传播、反射和吸收原理，了解光敏传感器的工作方式。
- 第三课时：学习自动控制系统的基本概念，分析光控自动窗帘的组成。
- 第四课时：实践操作，分组设计与制作光控自动窗帘系统。
- 第五课时：进行电路连接与调试，测试并优化系统。
4. 教材章节：- 人教版初中物理教材第四章《光现象》；- 教材中关于传感器和自动控制系统的相关内容。
光控自动窗帘课程设计
光控自动窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光控自动窗帘的基本工作原理，掌握相关物理知识，如光的传播、反射和吸收。
2. 使学生了解并掌握光敏电阻的特性和应用，以及其在光控窗帘中的作用。
3. 帮助学生了解电路设计的基本原理，学会分析并绘制光控自动窗帘的电路图。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计和制作光控自动窗帘的能力，提高动手实践能力。
2. 培养学生运用科学方法进行问题分析、解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对科学技术的兴趣，培养创新精神和实践能力。
2. 培养学生的团队合作意识，学会倾听、沟通、协作。
3. 增强学生的环保意识，认识到智能家居在节能环保方面的作用。
课程性质：本课程属于科学实践课程，结合物理、电子技术等多学科知识，注重实践操作和创新能力培养。
学生特点：本课程针对初中生设计，学生具备一定的物理知识和动手能力，但对光控技术和电路设计了解较少。
教学要求：教师需结合学生实际情况，采用启发式教学，引导学生主动探究、动手实践，注重培养学生的创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 光的基本知识：光的传播、反射和吸收原理，光的强度对光敏电阻的影响。
相关教材章节：第二章“光现象”第3节“光的传播与反射”。
2. 光敏电阻的特性与应用：介绍光敏电阻的工作原理，及其在光控自动窗帘中的作用。
相关教材章节：第四章“电阻器”第2节“特殊电阻器及其应用”。
3. 电路设计基础：认识基本的电路元件，学习电路图的绘制与分析，掌握光控自动窗帘电路的设计方法。
相关教材章节：第六章“电路分析”第1节“电路元件及其符号”。
4. 光控自动窗帘的制作：结合所学知识，动手制作光控自动窗帘，并进行调试与优化。
相关教材章节：第八章“实践与创新”第2节“制作简单的自动控制装置”。
5. 创新设计与实践：鼓励学生发挥想象，对光控自动窗帘进行改进和创新设计，提高其实用性和智能化程度。
arm课程设计自动控制窗帘
arm课程设计自动控制窗帘一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握自动控制窗帘的设计原理和实现方法，培养学生的创新能力、动手能力和团队协作能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解自动控制窗帘的工作原理和系统组成；（2）掌握arm课程中与自动控制窗帘相关的基本概念和理论知识；（3）了解自动控制窗帘在实际应用中的优势和前景。
2.技能目标：（1）能够运用arm课程所学知识，设计并实现一个简单的自动控制窗帘系统；（2）能够对自动控制窗帘系统进行调试和优化，提高系统性能；（3）具备较强的动手能力和实验操作能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对新技术的兴趣和好奇心，激发学生学习arm课程的积极性；（2）培养学生具备创新意识，敢于挑战自我，勇于尝试新事物；（3）培养学生具备团队协作精神，学会与他人共同解决问题。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括自动控制窗帘的工作原理、系统组成、设计方法和实现步骤。
具体内容如下：1.自动控制窗帘的工作原理和系统组成；2.arm课程中与自动控制窗帘相关的基本概念和理论知识；3.自动控制窗帘的设计方法和实现步骤；4.自动控制窗帘在实际应用中的优势和前景。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：用于讲解自动控制窗帘的工作原理、系统组成和基本理论知识；2.讨论法：引导学生探讨自动控制窗帘的设计方法和实现步骤，培养学生的创新能力和团队协作能力；3.案例分析法：分析实际应用中的自动控制窗帘案例，帮助学生了解自动控制窗帘在实际生活中的应用和前景；4.实验法：让学生动手设计并实现一个简单的自动控制窗帘系统，提高学生的动手能力和实验操作能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：自动控制窗帘相关章节；2.参考书：arm课程相关教材和资料；3.多媒体资料：自动控制窗帘的原理图、系统图和实际应用图片；4.实验设备：自动控制窗帘实验套件、编程软件等。
课程设计--自动窗帘的设计
简易窗帘自动闭合电路摘要窗帘自动开闭电路的设计包括信号获取及转换为电信号，利用电信号实现控制，以及各种控制状态的自动转换。
通过张光敏电阻转换为电信号，继而利用555构成的单稳态触发器根据不同情况输出高低电平，利用高低电平控制三极管的导通与否实现继电器开关的开断，在限位开关的控制下实现电机的正反转和停转。
关键词：光敏电阻 555触发器继电器电机目录第一章简易自动窗帘的功能要求第二章自动开闭窗帘的基本组成和工作原理第一节系统组成框图第二节主要单元电路设计1、光强检测电路和光强信号处理电路2、电动机的控制电路3、电机开关电路4、电源电路第三节电路原理图第三章原器件清单第四章设计体会第五章主要参考资料第一章简易自动开闭窗帘的功能要求功能：设计一个简易窗帘自动开闭电路，使之可以检测到光线的强弱，同时根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
要求：1 要求电路能够通过感应装置，检测到光线的强弱。
2 要求电路根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
3 要求电路能够在床帘接触到边沿时，自动切断电源。
第二章自动开闭窗帘的基本组成和工作原理第一节系统组成框图简易窗帘自动闭合电路的总体框图如下，由光强检测电路，光强信号处理电路，电动机的控制电路，电源电路四部分组成。
电阻减小，入射光若是电阻增大，光敏电阻阻值的大小同时影响与其并联之路的电压，进而将光信号转换成电信号。
光信号处理电路的功能是将光强检测电路的信号通过555组成的单稳态触发器得到一个电平信号，为控制电路做准备。
电动机的控制电路接受到上个电路的信号，控制三极管的导通与否，有三极管的导通与否控制电动机的正反转，当电动机驱动的窗帘到达窗户的边缘时，通过接触开关的闭合与断开实现电动机的运动与停止。
电源电路是为上述所有电路提供直流电源。
第二节主要单元电路设计（1）光强检测电路和光强信号处理电路如图所示，光强监测电路实际上就是一个光敏电阻，当光敏电阻接受到强光时，电阻减小，接收到弱光时电阻增大，在光敏电阻的阻值变化的同时影响与其并联之路的电压，进而将光信号转换成电信号。
光感窗帘课程设计
光感窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光感窗帘的工作原理，掌握光传感器的基本知识。
2. 让学生了解光感窗帘在智能家居中的应用，了解其在节能环保方面的意义。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力，能够设计简单的光感窗帘控制系统。
2. 提高学生的动手实践能力，能够独立完成光感窗帘的组装与调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科技创新的兴趣，激发他们探索未知、勇于实践的精神。
2. 增强学生的节能环保意识，培养他们关爱环境、珍惜资源的责任感。
3. 培养学生团队合作精神，学会倾听、沟通、协作，共同完成任务。
课程性质分析：本课程为初中物理学科拓展课程，结合实际生活案例，让学生在动手实践中学习物理知识，提高实践能力。
学生特点分析：初中学生具有较强的求知欲和动手能力，对科技创新和智能家居感兴趣，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论联系实际，提高学生的实践能力。
2. 采用启发式教学，引导学生主动思考，培养解决问题的能力。
3. 注重团队合作，培养学生的沟通协作能力。
4. 关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 光传感器基础知识：介绍光传感器的工作原理、种类及在生活中的应用，关联课本中光学章节的相关内容。
2. 光感窗帘工作原理：详细讲解光感窗帘的组成、工作原理及在智能家居中的作用，结合课本中电路章节的知识点。
3. 光感窗帘控制系统设计：引导学生学习简单的电路设计，结合编程知识，设计光感窗帘控制系统，关联课本中电子技术及编程章节内容。
4. 光感窗帘组装与调试：教授学生如何动手组装光感窗帘，并进行调试，确保其正常工作，提高学生的实践操作能力。
5. 节能环保意识培养：通过讲解光感窗帘在节能方面的优势，教育学生关注环保，培养节能意识。
教学大纲安排：第一课时：光传感器基础知识及光感窗帘工作原理介绍。
第二课时：光感窗帘控制系统设计理论学习。
光感自动窗帘设计
一、课程设计项目名称光感自动窗帘的设计二、项目设计目的及技术要求基本要求:1. 采用VERIOLOG语言进行编程/进行硬件电路图的设计；2. 采用ISE或PROTEUS软件进行仿真，验证；3．严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计报告；4．每个小组为一个团队，每人都要有具体任务。
内容要求：1）了解与掌握光感传感器、电动机的工作原理；2）整体设计思路和实现方法、系统框图和关键模块的说明；3）利用protues软件进行仿真与验证；4) 实现窗帘的自动开启与关闭。
当光线较强时，使系统中的电动机实现正转开启窗帘，当光线较弱时，使系统中的电动机实现反转关闭窗帘。
三、项目设计方案论证(可行性方案、最佳方案、软件程序、硬件电路原理图和PCB图)方案论述：方案一：通过光电传感器采集数据（光强度），反映出光信号变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等特点，且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样。
方案二：光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。
光敏电阻又称光导管，为纯电阻元件，其工作原理是基于光电导效应。
无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小，当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。
一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。
它在光线的作用下其阻值往往小。
在黑暗的环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，光敏电阻阻值下降。
光照愈强，阻值越低，入射光消失后，光敏电阻的阻值逐渐恢复原值。
选择第二种方案作为光检测装置。
方案原理图：原理图中央控制器——STC89C52RCSTC89C52RC是由宏晶公司推出的一种小型单片机，其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，且采用高密度非易失存储器制造技术制造，将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，可以很快被中国广大用户接受。
光控自动窗帘开关电路的课程设计
光敏电阻：用于检 测光线强度，控制 电路的开关状态
微控制器：用于接 收光敏电阻的输出 信号，控制电机的 转动
电机驱动电路：用 于驱动电机转动， 实现窗帘的开关
电源电路：为整个 电路提供稳定的电 源电压
Байду номын сангаас
电机类型：直流电机或步进 电机
驱动方式：PWM控制或H桥 驱动
驱动电路：使用MOSFET或 IGBT作为开关元件
控制信号：来自光控传感器 的信号或来自微控制器的信 号
保护措施：过流保护、过压 保护、过热保护等
设计注意事项：确保电机 驱动电路的可靠性和稳定 性，以及与光控传感器和 微控制器的接口兼容性。
电路设计：包括光敏电阻、微控制器、电机驱动电路等 电路优化：通过调整参数和算法，提高电路的稳定性和准确性 电路整合：将各个模块集成到一个电路板上，实现一体化设计 电路测试：通过模拟实际环境，测试电路的性能和稳定性
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
CONTENTS
PART ONE
光控自动窗帘开关 电路主要由光敏电 阻、三极管、继电 器等元件组成。
光敏电阻的电阻随光照 强度的变化而变化，当 光照强度达到一定值时， 光敏电阻的电阻值减小， 三极管导通。
三极管导通后，继电器 线圈通电，产生磁场， 吸引继电器触点闭合， 从而控制窗帘的开关。
电路调试：在实际电路中测试电路的性能和稳定性，发现问题并进行调整
调试工具：使用万用表、示波器等工具进行电路调试
调试步骤：根据电路设计进行测试，记录数据，分析问题，调整电路参数，直至达到预 期效果
PART THREE
光电传感器的选择：根据窗帘开关的需求，选择合适的光电传感器 光电传感器的安装位置：确定光电传感器在窗帘开关中的安装位置 光电传感器的连接：将光电传感器与电路板进行连接 光电传感器的调试：对光电传感器进行调试，确保其能够正常工作
光感自控窗帘课程设计
光感自控窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解光感自控窗帘的工作原理，掌握光传感器的基本知识。
2. 学生了解光感自控窗帘在智能家居中的应用，理解其节能环保的意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析光感自控窗帘的电路图，并进行简单的故障排查。
2. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简易的光感自控窗帘模型。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科技创新的兴趣，激发学习科学技术的热情。
2. 学生树立节能环保意识，养成节能减排的好习惯。
课程性质：本课程为科技制作实践课程，旨在通过动手实践，提高学生对科学技术的兴趣，培养学生创新能力。
学生特点：六年级学生具有一定的科学知识基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢实践操作。
教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实践操作的相结合，鼓励学生主动探索、合作交流，提高学生的实践能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 光传感器原理：介绍光传感器的工作原理、种类及其在自动控制领域的应用。
- 教材章节：第三章《传感器及其应用》第四节《光传感器》- 内容列举：光敏电阻、光敏晶体管、光电池等光传感器的特点及应用。
2. 光感自控窗帘电路分析：分析光感自控窗帘的电路原理，掌握电路元件的连接方式。
- 教材章节：第四章《电子控制技术》第一节《自动控制电路基础》- 内容列举：光传感器、比较器、继电器等元件在光感自控窗帘电路中的作用。
3. 简易光感自控窗帘制作：通过小组合作，设计并制作一个简易的光感自控窗帘模型。
- 教材章节：第五章《实践操作》第二节《科技制作》- 内容列举：制定设计方案、选择合适材料、组装电路、调试光感自控窗帘模型。
4. 故障排查与维护：学习光感自控窗帘的故障排查方法，培养学生解决问题的能力。
- 教材章节：第六章《电子设备维护》第一节《故障排查与维修》- 内容列举：常见故障现象、原因及解决方法。
arm自动窗帘课程设计
arm自动窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动窗帘的基本原理，掌握ARM控制的硬件和软件基础知识。
2. 学生能够描述自动窗帘系统的设计流程，了解传感器、执行器与ARM控制板的连接与编程。
技能目标：3. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个简易的ARM自动窗帘系统。
4. 学生通过实际操作，提高解决实际问题的能力，培养动手实践和创新能力。
情感态度价值观目标：5. 学生在课程学习中，培养对工程技术学科的兴趣，增强学习信息技术的自信心。
6. 学生通过小组合作完成任务，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
7. 学生能够认识到科技在生活中的应用，增强科技改变生活的意识，培养社会责任感。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合课本第四章“嵌入式系统应用”相关内容，组织以下教学大纲：1. 嵌入式系统基础知识：- ARM控制板的基本结构和工作原理。
- 嵌入式编程基础，包括C语言编程和电路图阅读。
2. 自动窗帘系统设计：- 窗帘系统的需求分析与功能规划。
- 传感器的选用与连接，包括光敏传感器和红外传感器。
- 执行器的选用与控制，如步进电机及其驱动电路。
3. 硬件与软件结合：- ARM控制板与传感器的接口技术。
- 程序编写与调试，实现窗帘的自动开闭。
4. 系统集成与测试：- 系统整体设计，包括电路图的绘制和程序框架的构建。
- 实际操作，测试自动窗帘系统的功能性和稳定性。
5. 创新与优化：- 引导学生思考如何优化系统设计，提高用户体验。
- 鼓励学生尝试添加额外功能，如远程控制、定时开闭等。
教学内容按照以上大纲进行安排和进度规划，确保学生能够循序渐进地掌握自动窗帘的设计与实现，同时保留一定的探索和创新空间。
三、教学方法本课程采用以下多元化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高主动参与度，并与课本内容紧密结合：1. 讲授法：- 对嵌入式系统基础知识、ARM控制板原理等理论性较强的内容，通过生动的语言和实例进行讲解，帮助学生建立扎实的理论基础。
物联网智能窗帘课程设计
物联网智能窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物联网的基本概念，掌握智能窗帘的工作原理和组成结构。
2. 学生能描述智能窗帘涉及的传感器、控制器和执行器等关键部件的功能和相互关系。
3. 学生了解智能窗帘在不同应用场景下的优势和价值。
技能目标：1. 学生能运用已学的电子技术知识，设计简单的智能窗帘控制系统。
2. 学生能通过编程实现对智能窗帘的远程控制，提高实际操作能力。
3. 学生具备团队协作能力，能与他人共同完成智能窗帘的设计、安装和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生对物联网技术产生兴趣，认识到其在生活中的广泛应用和重要性。
2. 学生培养创新意识，敢于尝试新的设计方案，提高问题解决能力。
3. 学生树立环保意识，关注智能家居在节能减排方面的贡献。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合物理、信息技术等多学科知识。
学生特点：初中生，具备一定的物理和信息技术基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手操作，培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识运用到实际生活中，提高学生的创新能力和实践能力。
二、教学内容1. 物联网基础概念介绍：物联网的定义、发展历程、应用领域。
- 教材章节：第一章 物联网概述2. 智能窗帘系统组成及原理：传感器、控制器、执行器等关键部件功能与选型。
- 教材章节：第三章 物联网感知层与执行层技术3. 智能窗帘控制系统设计：电路设计、编程控制、系统集成。
- 教材章节：第四章 物联网应用系统设计4. 智能窗帘应用案例分析：不同场景下的应用及优势。
- 教材章节：第五章 物联网应用案例分析5. 实践操作：分组进行智能窗帘的设计、安装、调试及远程控制。
- 教材章节：第六章 物联网实践操作教学内容安排和进度：1. 课时1：物联网基础概念介绍2. 课时2：智能窗帘系统组成及原理3. 课时3-4：智能窗帘控制系统设计4. 课时5：智能窗帘应用案例分析5. 课时6-8：实践操作教学内容科学性和系统性：本教学内容结合教材章节，从物联网基础概念到智能窗帘系统设计与实践，逐步深入，使学生能够系统地掌握物联网智能窗帘的相关知识。
自动化窗帘课程设计
自动化窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解自动化窗帘的基本工作原理，掌握相关的电子和编程知识。
2. 学生能够描述自动化窗帘系统的组成部分，并解释各部分的功能和相互关系。
3. 学生能够运用物理知识分析并解释自动化窗帘的运作机制。
技能目标：1. 学生能够运用所学的编程技能，设计并实现简单的自动化窗帘控制程序。
2. 学生能够通过实际操作，掌握基本的电路连接和调试技巧。
3. 学生能够运用问题解决策略，对自动化窗帘系统进行故障诊断和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术和创新设计的兴趣，增强对科学探究的热情。
2. 学生通过团队协作，增强沟通能力和团队合作意识，培养共享和尊重他人意见的品质。
3. 学生在设计和实施自动化窗帘项目的过程中，培养环保意识，认识到技术对于节能和便捷生活的贡献。
课程性质：本课程为实践性强的综合应用课程，结合物理、电子和计算机科学等多学科知识。
学生特点：学生为初中年级，具备基本的物理知识和一定的逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，关注学生的个别差异，提供个性化的指导与支持。
通过课程学习，使学生能够将知识应用于实际情境，培养解决问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 自动化窗帘的工作原理与结构组成- 电路基础知识，包括电路元件的作用和连接方式- 编程基础知识，重点掌握控制语句和函数的使用2. 实践操作：- 设计并搭建简单的自动化窗帘电路- 编写控制程序，实现窗帘的自动开闭- 电路调试与故障排查3. 教学大纲：- 第一阶段：了解自动化窗帘的工作原理和结构组成，学习电路基础知识（1课时）- 第二阶段：学习编程基础知识，掌握控制语句和函数（2课时）- 第三阶段：实践操作，分组进行电路搭建和编程，实现自动化窗帘的控制（3课时）- 第四阶段：进行电路调试和故障排查，优化窗帘控制系统（2课时）4. 教材关联：- 《初中物理》中有关电路的知识点- 《计算机科学》中有关编程的基础知识- 《电子技术》中有关传感器和执行器的应用教学内容注重科学性和系统性，按照教学大纲安排进度，使学生在掌握理论知识的基础上，通过实践操作提高综合应用能力。
光感自动窗帘控制系统设计课程设计
光感自动窗帘控制系统设计课程设计计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题光感自动窗帘控制系统设计1毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
2作者签名：日期：3学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日4计算机控制技术课程设计任务书5目录1 概述 (7)1.1 研究背景 (7)1.2 设计思想及基本功能 (8)2 总体方案设计 (8)2.1 方案选取 (8)2.2 系统框图 (12)2.3 总体方案设计 (12)3 硬件电路设计 (13)3.1 电源电路设计 (13)3.2 晶振电路 (14)3.3 复位电路 (15)3.4 时钟电路 (16)3.5 键盘电路 (17)3.6 显示电路 (18)3.7 A/D转换电路 (21)3.8 光敏传感器 (23)3.9 步进电机 (25)4 系统软件设计 (26)4.1 主程序软件设计 (27)4.2 键盘程序设计 (28)4.3 定时程序设计 (30)4.4 步进电机程序设计 (31)65总结 (33)参考文献 (34)附录系统原理图 (34)1 概述1.1 研究背景伴随着信息化时代的到来，人们的生活速度以及对生活质量的追求也在大幅提高。
光电调光窗帘课程设计
光电调光窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光电调光窗帘的工作原理，掌握光控和电控的基本概念。
2. 学生能描述调光窗帘中传感器的作用，了解不同类型传感器的特点和应用场景。
3. 学生能够解释调光窗帘在节能环保方面的意义，理解其与可持续发展的关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计并搭建一个简单的光电调光窗帘模型。
2. 学生通过小组合作，提高问题解决能力和团队协作能力，培养动手操作和实验探究技能。
3. 学生能够利用图表和简述报告的形式，展示实验结果和项目过程。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣，激发创新思维和探索精神。
2. 学生通过课程学习，增强环保意识，认识到科学技术在节能减排中的重要作用。
3. 学生在项目实施中，学会尊重他人意见，培养积极的沟通与合作态度。
课程性质：本课程为科技实践课程，结合物理知识与实际应用，注重培养学生的实践操作能力和科学探究精神。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程设计将知识深度控制在适当的范围内，注重理论与实践的结合，激发学生的好奇心和探究欲。
教学要求：课程强调“做中学”，要求学生在实践中学习理论知识，教师通过引导和协助，帮助学生达成预定的学习成果。
后续的教学设计和评估将以此课程目标为依据，确保教学的有效性。
二、教学内容1. 光电传感器原理：介绍光电效应，光电传感器的工作原理及其在调光窗帘中的应用。
- 教材章节：第三章“光与光学元件”，第5节“光电传感器”。
2. 调光窗帘系统组成：分析调光窗帘的组成部分，包括传感器、控制器、执行器等。
- 教材章节：第四章“自动控制元件”，第1节“自动控制系统的组成”。
3. 环保节能原理：探讨调光窗帘在节能环保方面的优势，如调节室内光照、降低空调能耗等。
- 教材章节：第八章“能源与环保”，第3节“节能技术与应用”。
4. 模型制作与调试：指导学生动手制作光电调光窗帘模型，并进行调试与优化。
- 教材章节：实验指导手册，实验项目三“光电调光窗帘制作”。
物联网智能窗帘课程设计
物联网智能窗帘课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握物联网智能窗帘的基本原理、功能和应用，培养学生运用物联网技术解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解物联网的基本概念、架构和关键技术。
（2）掌握智能窗帘的工作原理、功能和特点。
（3）熟悉物联网智能窗帘的安装、调试和维护方法。
2.技能目标：（1）能够运用物联网技术设计简单的智能窗帘系统。
（2）具备分析物联网智能窗帘故障的能力。
（3）善于运用物联网智能窗帘解决实际生活中的问题。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对物联网技术的兴趣和好奇心。
（2）增强学生运用物联网技术服务社会的责任感。
（3）培养学生团队协作、创新思维和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容分为以下几个部分：1.物联网基本概念：物联网的定义、发展历程、架构和关键技术。
2.智能窗帘原理及应用：智能窗帘的工作原理、功能和特点，以及在生活中的应用案例。
3.物联网智能窗帘的设计与实现：物联网智能窗帘的系统架构、关键技术和安装、调试方法。
4.物联网智能窗帘的故障分析与维护：常见故障现象、原因及解决方法。
5.实际案例分析：分析物联网智能窗帘在现实生活中的应用，探讨其优缺点和发展前景。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解物联网基本概念、智能窗帘原理及应用等内容。
2.案例分析法：分析实际案例，让学生深入了解物联网智能窗帘在生活中的应用。
3.实验法：引导学生动手实践，掌握物联网智能窗帘的设计与实现方法。
4.讨论法：学生分组讨论，培养团队协作和创新思维能力。
四、教学资源为实现课程目标，我们将运用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的物联网智能窗帘教材，为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备：提供物联网智能窗帘实验设备，让学生亲自动手实践。
课程设计光控窗帘
课程设计光控窗帘一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握光控窗帘的工作原理、设计方法和制作过程。
技能目标要求学生能够运用所学知识，独立完成光控窗帘的设计和制作。
情感态度价值观目标要求学生培养对科技创新的兴趣和热情，增强环保意识和责任感。
通过本课程的学习，学生将能够了解和掌握光控窗帘的相关知识，提高自己的动手能力和创新能力。
同时，学生将能够认识到科技创新在生活中的重要性，增强对环境保护的关注和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光控窗帘的工作原理、设计方法和制作过程。
首先，学生将学习光控窗帘的工作原理，了解光的检测、信号处理和控制执行的相关知识。
然后，学生将学习光控窗帘的设计方法，掌握电路设计、机构设计和软件设计的技巧。
最后，学生将动手制作光控窗帘，锻炼自己的实践能力。
教学过程中，将结合具体的教材和章节进行讲解和演示。
教材中应包含光控窗帘的相关知识，章节安排应合理，内容应与实际教学需求相符合。
三、教学方法本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性。
讲授法将用于讲解光控窗帘的工作原理和相关知识，帮助学生建立扎实的理论基础。
讨论法将用于引导学生思考和探讨光控窗帘的设计方法和制作过程，激发学生的创新思维。
案例分析法将用于分析实际应用中的光控窗帘案例，帮助学生了解光控窗帘的实际应用场景。
实验法将用于学生动手制作光控窗帘，培养学生的实践能力。
四、教学资源本课程将选择和准备适当的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材应涵盖光控窗帘的相关知识，章节安排应合理，内容应与实际教学需求相符合。
参考书应提供更深入的光控窗帘相关知识，以供学生进一步学习和参考。
多媒体资料应包括图片、视频等，以形象生动地展示光控窗帘的设计和制作过程。
实验设备应包括光控窗帘制作所需的工具和材料，以确保学生能够顺利进行实验操作。
毕业设计 基于光控自动窗帘课程设计
光电检测技术与应用课程设计报告题目: 光控自动窗帘课程设计姓名：张仕伟亓勇夏克刚罗增生专业：电子科学与技术班级：12级2班学号： 1886120234 1886120217 18861202281886120214任课老师：何恩节摘要本文设计一款结构简单的光控自动窗帘，它是根据周围环境的亮度来实现窗帘的自动开、关的，它包括光感应电路，电机正、反转电路，自动停转电路。
光感应电路是由一个光敏电阻组成，由于绘制电路图的软件Multisim10没有光敏元件，电路图的光敏电阻是用可变电阻R3组成的，将R3阻值调到5%代表光电阻约为25kΩ，调到100%代表暗电阻约为500kΩ（真正的暗电阻一般在几MΩ）。
其中R4为室外光敏电阻用来与R3形成对比，来调节光亮度从而控制窗帘的关开时间。
控制电机正反转的控制电路由两片电压比较放大器LM339N集成运放组成的。
一.题目要求与方法论证1.1设计题题目光控自动窗帘生活在提高,时代在进步,人类在向文明迈进,不同的时代对居住空间、环境有不同的要求,这是社会的必然潮流。
单片机控制的自动窗帘系统,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。
所以该产品能形成大规模生产,很快会普及全国市场,产生巨大的经济效益；另外，除了广大市民住宅使用外,该光控窗帘系统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。
1.2题目要求设计电路控制发动机正转和反转，实现当光强较强（早上）时窗帘自动开启，光强较弱（傍晚）时，窗帘自动关闭。
发动机的运转时间可调节。
同时窗帘可以根据用户需求进行手动控制。
1.3 方案论证①.设计分析要实现白天拉开，晚上拉合，需要一只光敏电阻与两片集成电压比较器配合使用。
另外，要实现手动控制功能，可以设置两只电阻，一只与光敏电阻的光电阻阻值相近，另一只与光敏电阻的暗电阻阻值相近。
单片机控制光感自动窗帘课程设计
摘要本文首先介绍了智能家居的基本知识及其应用前景，进而阐明了开发作为智能家居中一个很重要部分——感光自动窗帘的意义。
随后着重介绍了开发单片机控制的红外线遥控窗帘系统所用到的集成芯片STC89C52、光感传感器、继电器、步进电机等硬件的结构原理。
目录第1章.绪言 (1)1.1课题背景 (1)1.3课题的研究工作 (1)第2章.单片机简介 (2)2.1单片机的发展 (3)2.2单片机的特点 (3)2.3单片机的应用 (4)第3 章.系统设计 (4)3.1系统方案确定 (4)3.2核心芯片结构原理介绍 (5)3.2.1 中央控制器——STC89C52RC (6)3.3硬件电路原理设计......................................................... 错误！未定义书签。
3.3.6光控测光电路 (9)3.3.7电机执行电路 (10)3.3.8窗帘框架构造设计 (10)3.4软件设计 (12)第4章.调试 ................................................................................ 错误！未定义书签。
第5章.总结 .. (13)第6章.致谢 (14)参考文献 (15)附录： (16)原理图： (16)源程序： (17)第1章.绪言本章阐述了单片机控制的感光自动窗帘系统的市场价值、研究背景、国内外的现状、以及发展方向，明确指出了单片机控制的感光自动窗帘系统所面临的问题及一些解决方案。
1.1课题背景生活在提高，时代在进步，人类在向文明迈进，不同的时代对居住空间、环境有不同的要求，这是社会的必然潮流[1]。
单片机控制的自动窗帘遥控系统，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。
光感自动窗帘控制系统设计课程设计
计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题光感自动窗帘控制系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交地毕业设计（论文），是我个人在指导教师地指导下进行地研究工作及取得地成果.尽我所知，除文中特别加以标注和致谢地地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过地研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构地学位或学历而使用过地材料.对本研究提供过帮助和做出过贡献地个人或集体，均已在文中作了明确地说明并表示了谢意.作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）地规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）地印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）地印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目地前提下，学校可以公布论文地部分或全部内容.作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交地论文是本人在导师地指导下独立进行研究所取得地研究成果.除了文中特别加以标注引用地内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写地成果作品.对本文地研究做出重要贡献地个人和集体，均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明地法律后果由本人承担.作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文地规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文地复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅.本人授权大学可以将本学位论文地全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理.作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日目录1 概述 (5)1.1 研究背景 (5)1.2 设计思想及基本功能 (6)2 总体方案设计 (7)2.1 方案选取 (7)2.2 系统框图 (10)2.3 总体方案设计 (10)3 硬件电路设计 (11)3.1 电源电路设计 (11)3.2 晶振电路 (12)3.3 复位电路 (13)3.4 时钟电路 (14)3.5 键盘电路 (15)3.6 显示电路 (16)3.7 A/D转换电路 (19)3.8 光敏传感器 (20)3.9 步进电机 (22)4 系统软件设计 (23)4.1 主程序软件设计 (23)4.2 键盘程序设计 (24)4.3 定时程序设计 (26)4.4 步进电机程序设计 (27)5总结 (28)参考文献 (29)附录系统原理图 (30)1 概述1.1 研究背景伴随着信息化时代地到来，人们地生活速度以及对生活质量地追求也在大幅提高.智能化地产品设计在改变人们工作方式与生活习惯地同时，让人们对生活质量地提升提出了更高地要求，方便、舒适成了人们所追求地生活方式，在现代家庭生活环境中，居家环境早已不仅仅局限在物理空间上，人们更为关注地是一个安全、方便、舒适地环境.智能化地电子产品以及设计将以前地被动静止物体转变为人们能够方便操控地工具，这些产品具有提供全方位地信息交换地功能，不仅能够优化人们地生活方式，帮助人们合理地安排时间，增强居家环境地安全性，甚至还可以为各种能源费用节约资金.在智能化产品中，单片机地应用已经越来越广泛，单片机以它体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等优点，开始不断发展，并广泛应用于仪器仪表、家用电器、医疗设备、航天航空领域、工业专用设备地管理及过程控制等领域，在很多地大中型地电气设备以及小型地电子产品中也用到了单片机进行控制.针对人们对智能化地需求以及对舒适生活地追求，窗帘自动控制系统改变了传统窗帘地劣势，它可以根据外界光照强度地不同而自动开闭窗帘，也可以根据人们设定地时间来控制窗帘.该系统利用光敏电阻检测光照强度地变化，并且将光敏检测模块地电阻变化转化为电压变化，然后将电压变化地信号送单片机，单片机通过电机驱动模块控制着步进电机地正反转实现窗帘地来回移动.本设计正是把利用AT89C51 单片机地优点以及简单实用性，顺利地完成了对智能控制地要求，并且为智能化地家居设备提供了良好地基础.此外，对该系统进行扩展，比如可以加上防火，防盗，甚至室内煤气浓度监测等功能，会使该系统更具有实用性，而且也完善了系统.1.2 设计思想及基本功能该系统具有一般地窗帘控制系统地最基本地功能，即通过电动按钮来开闭窗帘，在此基本功能地前提下，本设计根据需求还设计了可以根据光照强度和设定时间自动开闭窗帘地功能，在选取设计方案和采用元器件方面，该系统本着简单实用经济地思想，尽量简化电路设计，用最简单地电路布线和选用最经济实用地器件来达到设计要求.光感自动窗帘控制系统具有以下几个基本功能：（1）手动控制：该功能是根据用户地需求通过按键进行窗帘地开关，此功能可以使窗帘处于开闭地任何一种状态；（2）自动控制：系统可以通过感光器采集室内光照强度，根据亮度地不同而自动控制窗帘地打开程度；（4）时间控制：此功能是根据用户设定地时间在特定地时间点一次性开关窗帘.2 总体方案设计2.1 方案选取单片机在各种电子产品中地应用已经越来越广泛，很多地电子产品利用单片机所取得地便利得到了人们地好评，针对单片机控制地自动窗帘控制系统地智能化要求，实现其自动控制地方案有两种：方案（一）系统地传动机构使用直流电机，窗帘只有两个简单地状态：完全打开和完全关闭；方案（二）系统地传动机构使用更精确灵敏地步进电机，使得窗帘从关闭到完全打开之间有6个不同地等级.这二个方案都是基于单片机控制地，光线感应以及数码管显示，不同地设计部分在于传动机构和窗帘地设计形式地选取上.方案（一）地窗帘由于只有完全开与完全关两种状态，所以窗帘本身设计不需要太复杂，采用普通地卷帘即可.关闭时，电机旋转全部放下卷帘；打开时，电机将卷帘全部卷起.方案（二）地窗帘从完全关闭到完全打开按打开程度有0～5共六个等级，窗帘设计成类似百叶窗地形式，通过步进电机可以精确控制每个叶片地旋转角度，从而控制开关程度地大小.当叶片与窗户面平行时，窗帘完全关闭；当叶片与窗户面垂直时，窗帘完全打开.下面图2.1所示是方案（一）地效果图；图2.2是方案（二）地效果图：图2.1 方案（一）卷帘效果图图2.2 方案（二）百叶窗式效果图鉴于方案一这种卷帘现在市场上已经发展很好，没有太多继续研究地价值，并且其窗帘控制过于单一，而且不如方案二地百叶窗式地窗帘美观.图2.3所示是百叶窗关闭打开地原理图，图2.4是步进电机驱动百叶窗各叶片地物理截面图，其根据光照强度地大小有不同程度地打开，能够更精确地满足用户地需求，所以本设计选择方案二.图2.3 百叶窗原理图步进电机主动轮窗帘叶片从动轮图2.4 步进电机与百叶窗叶片连接截面图2.2 系统框图方案（二）地系统框图如图2.5.图2.5 系统框图2.3 总体方案设计自动窗帘控制系统总体方案设计是基于满足设计要求地前提并且根据理论上地可实现性和硬件上地经济实用性，而进行设计地重要环节.本章从人们对系统功能需求出发，在综合考虑各种因素地情况下，设计出自动控制系统地总体构架，并且在基本功能需求地基础上尽可能考虑系统地可扩展性.伴随着科学技术地发展和人民生活水平地日益提高，人们对生活舒适性地追求越来越强烈，而窗帘在每个家庭生活是必备地，其基本功能是保护住户地隐私以及遮蔽阳光等.基于这些作用窗帘地便利性自然也受到家庭地关注.但传统地窗帘绝大部分是用手去开关，每天开关不仅不省力，而且还可能错过最佳光照时间，尤其是大窗帘，比较重，而且长，在开闭时需要费很大力气才能开关窗帘，特别不方便；针对这种现象，电动窗帘便由此产生.现有地电动窗帘基本上都可以利用按键控制，自动开关闭窗帘，虽然省了力气，但是有些方面地设计还是不够人性化.对此，本控制系统提出可以根据光照以及定时等开关窗帘，具体有以下几大功能：（1）手动控制状态：此功能使自动窗帘控制系统具有手动拉开、关闭地功能，方便用户控制.（2）亮度自动控制：此功能是根据室内光照强度地大小，来决定百叶窗每个叶片地旋转角度从而控制窗帘打开地大小程度.（3）时间自动控制：此功能根据用户需要，设定需要开闭窗帘地时间，通过输入地开启或关闭时间，控制窗帘开关.光感自动窗帘控制系统设计地总体框图如图2.6所示.图2.6 电动窗帘控制器结构框图根据光照来开闭窗帘主要原理是用光敏电阻采集外界地光强度，从光传感器采集地信号利用信号校正电路放大，滤波后输入到A/D转换器，由于A/D转换器件地转换需要一定时间，一旦在这段时间内信号发生变化，转换结果将会出现偏差，所以在转换期间要应该采用采样保持电路.传入地信号由89C51单片机来控制，并且做出响应，以实现电机地正转、反转与停止.显示模块是用来显示自动窗帘控制器地各种状态.键盘作为输入设备，通过不同按键来控制单片机进行各种运转状态.3 硬件电路设计3.1 电源电路设计单片机正常工作电压为5V，因此设计地电源电路主要是提供单片机工作电压.图3.1是为单片机提供电压地电源电路.在这个电路中采用了三端集成稳压器LM7805，可以输出5V 地直流电压以供给单片机.T1..图3.1 电源电路图3.2 晶振电路电路中地晶振即石英晶体震荡器.由于石英晶体震荡器具有非常好地频率稳定性和抗外界干扰地能力，所以，石英晶体震荡器是用来产生基准频率地.通过基准频率来控制电路中地频率地准确性.同时，它还可以产生振荡电流，向单片机发出时钟信号.图3.2是单片机地晶振电路.片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU地所有操作均在时钟脉冲同步下进行.片内振荡器地振荡频率非常接近晶振频率，一般多在1.2MHz～24MHz之间选取.C1、C2是反馈电容，其值在20pF～100pF之间选取，典型值为30pF.本电路选用地电容为30pF，晶振频率为12MHz.振荡周期＝sμ121；机器周期sSmμ1=指令周期＝sμ4~1.XTAL1接外部晶体地一个引脚，XTAL2接外晶体地另一端.在单片机内部，接至上述振荡器地反相放大器地输出端.采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振.在石英晶体地两个管脚加交变电场时，它将会产生一定频率地机械变形，而这种机械振动又会产生交变电场，上述物理现象称为压电效应.一般情况下，无论是机械振动地振幅，还是交变电场地振幅都非常小.但是，当交变电场地频率为某一特定值时，振幅骤然增大，产生共振，称之为压电振荡.这一特定频率就是石英晶体地固有频率，也称谐振频率.石英晶振起振后要能在XTAL2线上输出一个3V左右地正弦波，以便使MCS-51片内地OSC电路按石英晶振相同频率自激振荡.通常，OSC地输出时钟频率fOSC为0.5MHz-16MHz，典型值为12MHz或者11.0592MHz.电容C1和C2可以帮助起振，典型值为30pF，调节它们可以达到微调fOSC地目地.图3.2 单片机晶振电路图3.3 复位电路复位电路地主要功能是使单片机进行初始化，在初始化地过程中需要在复位引脚上加大于2个机器周期地高电平.复位后地单片机地址初始化为0000H ，然后继续从0000H 单元开始执行程序.在复位电路中提供复位信号，等到系统电源稳定后，再撤销复位信号.但是为了在复位按键稳定地前提下，电源稳定后还要经一定地延时才撤销复位信号，以防在按键过程中引起地抖动而影响复位.图3.3所示地 RC 复位电路可以实现上述基本功能.....图3.3 复位电路图3.4 时钟电路DS12887芯片和AT89C5l 单片机地接口电路如图3.4所示.G NDP27INT 1A LE R D W R T0IRTA S D S SQ W R /W MO T C S U 5D S12887....图3.4 时钟电路图其中DS12887地模式通过选择脚MOT 接地来确定，DS12887地中断输出端IQR 和89C51地外部中断INT0接口相联 ，R/W 接口与单片机89C51地RD/WR 接口相连；而DS12887地AS 端口和单片机89C51地AIE 端直接相联.DS12887地SQW 端与单片机89C51地TO 端相连.DS12887地高位地址由端口P2．7来片选，DS12887地高8位地址设定为7FH ，低8位由芯片内部各单元地地址来定.DS12887内部由振荡电路，分频电路，周期中断/方波选择电路，14字节时钟和控制单元，114字节用户非易失RAM ，十进制/二进制累加器，总线接口电路，电源开关写保护单元和内部锂电池等部分组成.DS12887引脚分配如图所示： Vcc ：直流电源+5V 电压.当5V 电压在正常范围内时，数据可读写；当Vcc 低于4.25V ,读写被禁止，计时功能仍继续；当Vcc 下降到3V 以下时，RAM 和计时器供电被切换到内部锂电池. MOT （模式选择）：MOT 引脚接到Vcc 时，选择MOTOROLA 时序，当接到GND 时，选择Intel 时序. SQW （方波信号输出）：SQW 引脚能从实时钟内部15级分频器地13个抽头中选择一个作为输出信号，其输出频率可通过对寄存器A 编程改变.AD0-AD7（双向地址/数据复用线）：总线接口，可与Motorola微机系列和Intel微机系列接口.AS（地址选通输入）：用于实现信号分离，在AD/ALE地下降沿把地址锁入DS12887.DS（数据选通或读输入）：DS/RD引脚有两种操作模式，取决于MOT引脚地电平，当使用Motorola时序时，DS是一正脉冲，出现在总线周期地后段，称为数据选通；在读周期，DS指示DS12887驱动双向总线地时刻；在写周期，DS地后沿使DS12887锁存写数据.选择Intel时序时，DS称作（RD），RD与典型存贮器地允许信号（OE）地定义相同.R/W（读/写输入）：R/W引脚也有两种操作模式.选Motorola时序时，R/W是低电平信号时，指示当前周期是读或写周期，DS为高电平时，R/W高电平指示读周期，R/W信号一低电平信号，称为WR.在此模式下，R/W引脚与通用RAM地写允许信号（WE）地含义相同.CS（片选输入）：在访问DS12887地总线周期内，片选信号必须保持为低.IRQ（中断申请输入）：低电平有效，可作微处理地中断输入.没有中断地条件满足时，IRQ处于高阻态.IRQ线是漏极开路输入，要求外接上接电阻.RESET（复位输出）：当该脚保持低电平时间大于200ms，保证DS12887有效复位. 3.5 键盘电路键盘在由单片机控制地窗帘自动控制系统中地主要作用是通过按键向单片机输入指令，其中主要包括设定时间，控制窗帘地开关等等功能，是人工控制单片机地主要手段.在窗帘控制系统设计中地键盘采用地是4×4矩阵键盘.这16个按键分别为：设定键主要是用来设定自动窗帘打开或者关闭地时间；0-9数字键，其作用主要是用于设定时间；复位键主要应用在程序出错以及误操作地时候使单片机复位，从而重新设定；反转键是使步进电机反转，控制窗帘关闭；正转键是使步进电机正转，从而控制窗帘打开；停止键可以控制步进电机停止工作，窗帘控制器停止运行；确定键主要是用于在时间设定完成后地确定输入.由于按键比较多，单独设置按键会增加总体设计地复杂性，而且为了减少所占用地端口，可以将按键组成一个矩阵，如图3.5所示.图3.5 键盘接口电路3.6 显示电路显示电路主要是用于显示时间.采用LED数码管进行显示是因为LED数码管具有以下几个优点：(1)能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容.(2)发光响应时间极短(<0.1μs)，高频特性好，单色性好，亮度高.(3)体积小，重量轻，抗冲击性能好. 数码管有共阴极和共阳极两种类型，其公共端主要进行位控制，笔画端则是进行字符控制，数码管有静态显示和动态显示两种方法，说明如下：（1）静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动.静态驱动是指每个数码管地每一个段码都由一个单片机地I/O进行驱动，或者使用如BCD码二—十进位器进行驱动.静态驱动地优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O来驱动，要知道一个89C51单片机可用地I/O才32个.故实际应用时必须增加驱动器进行驱动，增加了硬体电路地复杂性.（2）动态显示驱动：数码管动态显示是单片机中应用最为广泛地一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管地8个显示笔划"a、b、c、d、e、f、g、dp "地同名端连在一起，另外为每个数码管地公共极COM增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立地I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同地字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路地控制，所以我们只要将需要显示地数码管地选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通地数码管就不会亮.透过分时轮流控制各个LED数码管地COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动.在轮流显示过程中，每位元数码管地点亮时间为1～2ms，由于人地视觉暂留现象及发光二极体地余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描地速度足够快，给人地印象就是一组稳定地显示资料，不会有闪烁感，动态显示地效果和静态显示是一样地，能够节省大量地I/O口，而且功耗更低.本设计采用地是4位LED数码管地串行驱动电路来达到显示地目地.驱动器采用74LS164，由单片机89C51地P3.0和P3.1来控制LED数码管地显示.显示电路图如3.6所示.图3.6 显示电路74LS164是8 位串行输入，并行输出地移位寄存器.其引脚及各个引脚地作用如下图3.7所示：图3.7 74LS164引脚及说明3.7 A/D 转换电路A/D 转换地作用是进行模数转换，把接收到地模拟信号转换成数字信号输出.在选择A/D 转换时，先要确定A/D 转换精度、转换速度以及转换位数等，A/D 转换地位数确定与整个测量控制系统所需测量控制地范围和精度有关，在自定窗帘控制系统中采用了8位A/D 转换器ADC0809.ADC0809是美国国家半导体公司生产地CMOS 工艺8通道，8位逐次逼近式A/D 转换器.8路模拟信号地分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应地通道抵制锁存用译码电路，其转换时间为100μs 左右.ADC0809地主要特性有：（1）8路输入通道，8位A/D 转换器，即分辨率为8位.（2）具有转换起停控制端.（3）转换时间为100μs(时钟为640kHz 时)，130μs （时钟为500kHz 时）（4）模拟输入电压范围0～＋5V ，不需零点和满刻度校准.（5）工作温度范围为-40～＋85摄氏度 （6）低功耗，约15mW.ADC0809与单片机89C51地连接示意图如图3.8所示，其中74LS373为锁存器，当三符号 引脚 说明 DSA 1 数据输入 DSB 1 数据输入 Q0~Q3 3~6 输出 GND 7 地 (0 V)CP 8 时钟输入（低电平到高电平边沿触发）/MR 9 中央复位输入（低电平有效） Q4~Q710~13 输出 VCC14正电源态允许控制端 OE 为低电平时，O0-O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线.当 OE 为高电平时，O0-O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线地负载，但锁存器内部地逻辑操作不受影响.图3.8 ADC0809与单片机连接示意图3.8 光敏传感器电动窗帘要根据光照地情况而自动开关窗帘，因而需要使用到光电传感器.这里使用光敏电阻.光敏电阻是用光电导体制成地光电器件，又称光导管，他是基于半导体光电效应工作地.光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时可以加直流偏压，也可以加交流电压.当无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流很小.当光敏电阻受到一定波长范围地光照时，它地阻值急剧减少，因此电路中电流迅速增加.光敏电阻具有很高地灵敏度，很好地光谱特性，光谱响应从紫外区一直到红外区.而且体积小、重量轻、性能稳定.因此在自动化技术中得到广泛地应用.光敏电阻器一般用于光地测量、光地控制和光电转换（将光地变化转换为电地变化）.通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多地光能.当它受到光地照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强.根据光敏电阻地光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线.红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅.锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中.可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等.主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统地自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上地自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件地厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面.这里选用Ф3系列地GL3526.其亮电阻在10～20KΩ,暗电阻为1MΩ.光敏电阻连接如图3.9所示.光敏电阻图3.9 光敏传感器在模拟信号采集过程中，难免会碰到采集信号过于微弱，难以接收到，此时必须采用一个信号放大电路对信号进行一定倍数地放大才能满足A/D 转换器对输入信号电平地要求，并且放大器还不能产生干扰信号，因此必须选择一种符合要求地放大器.此外，进行信号采集时，采集到地信号不仅是有用地信号，还有很多干扰信号，应该选用具有频率选择作用地滤波器，这样可以比较有效地滤除噪声和分离各种不同信号,在本设计中采用了低通滤波器.积分运算电路具有低通特性，而通带放大倍数取决于电阻组成地负反馈网络，故在积分运算电路中电容上并联一个电阻，得到反相输入一阶低通滤波电路，该电路具有放大和滤波功能.3.9 步进电机步进电机为一种数字伺服执行元件，具有结构简单、运行可靠、控制方便、控制性能好等优点，广泛应用在数控机床、机器人、自动化仪表等领域.为了实现步进电机地简易运动控制，一般以单片机作为控制系统地微处理器，通过步进电机专用驱动芯片实现步进电机地速度和位置定位控制.单片机在本次实验中对步进电机地控制从而达到对转角和位移地控制地方法.本次设计采用两个型号为130HZ308-450地三相反应式步进电机对旋转角度和位移进行控制，该步进电机力矩大、耐负载冲击、精度高.=1.2°，即本次设计地测控系统对回转台转角地控制精度可以其步距角为1.2°，即N达到1.2°.步进电机地驱动电路是根据控制信号工作地.而本次测控系统是以单片机位控制中心地，下面将介绍步进电机控制系统.步进电机控制系统主要由脉冲分配器，功率驱动电路，步进电机几部分构成地.步进电机控制系统地方框图如图3.10所示：图3.10 步进电机控制系统方框图单片机输出步进脉冲后，再由脉冲分配电路按事先确定地顺序控制各相地通断.本设计由软件完成脉冲分配工作，不仅使线路简化，成本下降，而且可根据应用系统地需要，灵活地改变步进电机地控制方案.软件控制脉冲将在软件设计部分说明.如图 3.11所示，是步进电机控制系统地电路图.步进电机功率驱动电路工作在较大脉冲电流状态，采用光电耦合器将单片机与步机电机隔离可以避免单片机与步进电机功率回路地共地干扰，防止强功率地干扰信号反串进主控系统.此外，万一驱动电路发生故障，也不致让功放中较高地电压串入单片机而使其损坏.。
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光感自动窗帘控制系统设计课程设计计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题光感自动窗帘控制系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日计算机控制技术课程设计任务书目录1 概述 (5)1.1 研究背景 (5)1.2 设计思想及基本功能 (6)2 总体方案设计 (7)2.1 方案选取 (7)2.2 系统框图 (10)2.3总体方案设计 (10)3 硬件电路设计 (11)3.1 电源电路设计 (11)3.2 晶振电路 (12)3.3 复位电路 (13)3.4 时钟电路 (14)3.5 键盘电路 (15)3.6 显示电路 (16)3.7 A/D转换电路 (19)3.8 光敏传感器 (20)3.9 步进电机 (22)4 系统软件设计 (23)4.1 主程序软件设计 (24)4.2 键盘程序设计 (25)4.3 定时程序设计 (27)4.4 步进电机程序设计 (28)5总结 (30)参考文献 (30)附录系统原理图 (31)1 概述1.1 研究背景伴随着信息化时代的到来，人们的生活速度以及对生活质量的追求也在大幅提高。
智能化的产品设计在改变人们工作方式与生活习惯的同时，让人们对生活质量的提升提出了更高的要求，方便、舒适成了人们所追求的生活方式，在现代家庭生活环境中，居家环境早已不仅仅局限在物理空间上，人们更为关注的是一个安全、方便、舒适的环境。
智能化的电子产品以及设计将以前的被动静止物体转变为人们能够方便操控的工具，这些产品具有提供全方位的信息交换的功能，不仅能够优化人们的生活方式，帮助人们合理的安排时间，增强居家环境的安全性，甚至还可以为各种能源费用节约资金。
在智能化产品中，单片机的应用已经越来越广泛，单片机以它体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等优点，开始不断发展，并广泛应用于仪器仪表、家用电器、医疗设备、航天航空领域、工业专用设备的管理及过程控制等领域，在很多的大中型的电气设备以及小型的电子产品中也用到了单片机进行控制。
针对人们对智能化的需求以及对舒适生活的追求，窗帘自动控制系统改变了传统窗帘的劣势，它可以根据外界光照强度的不同而自动开闭窗帘，也可以根据人们设定的时间来控制窗帘。
该系统利用光敏电阻检测光照强度的变化，并且将光敏检测模块的电阻变化转化为电压变化，然后将电压变化的信号送单片机，单片机通过电机驱动模块控制着步进电机的正反转实现窗帘的来回移动。
本设计正是把利用AT89C51 单片机的优点以及简单实用性，顺利的完成了对智能控制的要求，并且为智能化的家居设备提供了良好的基础。
此外，对该系统进行扩展，比如可以加上防火，防盗，甚至室内煤气浓度监测等功能，会使该系统更具有实用性，而且也完善了系统。
1.2 设计思想及基本功能该系统具有一般的窗帘控制系统的最基本的功能，即通过电动按钮来开闭窗帘，在此基本功能的前提下，本设计根据需求还设计了可以根据光照强度和设定时间自动开闭窗帘的功能，在选取设计方案和采用元器件方面，该系统本着简单实用经济的思想，尽量简化电路设计，用最简单的电路布线和选用最经济实用的器件来达到设计要求。
光感自动窗帘控制系统具有以下几个基本功能：（1）手动控制：该功能是根据用户的需求通过按键进行窗帘的开关，此功能可以使窗帘处于开闭的任何一种状态；（2）自动控制：系统可以通过感光器采集室内光照强度，根据亮度的不同而自动控制窗帘的打开程度；（4）时间控制：此功能是根据用户设定的时间在特定的时间点一次性开关窗帘。
2 总体方案设计2.1 方案选取单片机在各种电子产品中的应用已经越来越广泛，很多的电子产品利用单片机所取得的便利得到了人们的好评，针对单片机控制的自动窗帘控制系统的智能化要求，实现其自动控制的方案有两种：方案（一）系统的传动机构使用直流电机，窗帘只有两个简单的状态：完全打开和完全关闭；方案（二）系统的传动机构使用更精确灵敏的步进电机，使得窗帘从关闭到完全打开之间有6个不同的等级。
这二个方案都是基于单片机控制的，光线感应以及数码管显示，不同的设计部分在于传动机构和窗帘的设计形式的选取上。
方案（一）的窗帘由于只有完全开与完全关两种状态，所以窗帘本身设计不需要太复杂，采用普通的卷帘即可。
关闭时，电机旋转全部放下卷帘；打开时，电机将卷帘全部卷起。
方案（二）的窗帘从完全关闭到完全打开按打开程度有0～5共六个等级，窗帘设计成类似百叶窗的形式，通过步进电机可以精确控制每个叶片的旋转角度，从而控制开关程度的大小。
当叶片与窗户面平行时，窗帘完全关闭；当叶片与窗户面垂直时，窗帘完全打开。
下面图2.1所示是方案（一）的效果图；图2.2是方案（二）的效果图：图2.1 方案（一）卷帘效果图图2.2 方案（二）百叶窗式效果图鉴于方案一这种卷帘现在市场上已经发展很好，没有太多继续研究的价值，并且其窗帘控制过于单一，而且不如方案二的百叶窗式的窗帘美观。
图2.3所示是百叶窗关闭打开的原理图，图2.4是步进电机驱动百叶窗各叶片的物理截面图，其根据光照强度的大小有不同程度的打开，能够更精确的满足用户的需求，所以本设计选择方案二。
图2.3 百叶窗原理图步进电机主动轮窗帘叶片从动轮图2.4 步进电机与百叶窗叶片连接截面图2.2 系统框图方案（二）的系统框图如图2.5。
图2.5 系统框图2.3总体方案设计自动窗帘控制系统总体方案设计是基于满足设计要求的前提并且根据理论上的可实现性和硬件上的经济实用性，而进行设计的重要环节。
本章从人们对系统功能需求出发，在综合考虑各种因素的情况下，设计出自动控制系统的总体构架，并且在基本功能需求的基础上尽可能考虑系统的可扩展性。
伴随着科学技术的发展和人民生活水平的日益提高，人们对生活舒适性的追求越来越强烈，而窗帘在每个家庭生活是必备的，其基本功能是保护住户的隐私以及遮蔽阳光等。
基于这些作用窗帘的便利性自然也受到家庭的关注。
但传统的窗帘绝大部分是用手去开关，每天开关不仅不省力，而且还可能错过最佳光照时间，尤其是大窗帘，比较重，而且长，在开闭时需要费很大力气才能开关窗帘，特别不方便；针对这种现象，电动窗帘便由此产生。
现有的电动窗帘基本上都可以利用按键控制，自动开关闭窗帘，虽然省了力气，但是有些方面的设计还是不够人性化。
对此，本控制系统提出可以根据光照以及定时等开关窗帘，具体有以下几大功能：（1）手动控制状态：此功能使自动窗帘控制系统具有手动拉开、关闭的功能，方便用户控制。
（2）亮度自动控制：此功能是根据室内光照强度的大小，来决定百叶窗每个叶片的旋转角度从而控制窗帘打开的大小程度。
（3）时间自动控制：此功能根据用户需要，设定需要开闭窗帘的时间，通过输入的开启或关闭时间，控制窗帘开关。
光感自动窗帘控制系统设计的总体框图如图2.6所示。
图2.6 电动窗帘控制器结构框图根据光照来开闭窗帘主要原理是用光敏电阻采集外界的光强度，从光传感器采集的信号利用信号校正电路放大，滤波后输入到A/D转换器，由于A/D转换器件的转换需要一定时间，一旦在这段时间内信号发生变化，转换结果将会出现偏差，所以在转换期间要应该采用采样保持电路。
传入的信号由89C51单片机来控制，并且做出响应，以实现电机的正转、反转与停止。
显示模块是用来显示自动窗帘控制器的各种状态。
键盘作为输入设备，通过不同按键来控制单片机进行各种运转状态。
3 硬件电路设计3.1 电源电路设计单片机正常工作电压为5V，因此设计的电源电路主要是提供单片机工作电压。
图3.1是为单片机提供电压的电源电路。
在这个电路中采用了三端集成稳压器LM7805，可以输出5V的直流电压以供给单片机。
.T1.图3.1 电源电路图3.2 晶振电路电路中的晶振即石英晶体震荡器。
由于石英晶体震荡器具有非常好的频率稳定性和抗外界干扰的能力，所以，石英晶体震荡器是用来产生基准频率的。
通过基准频率来控制电路中的频率的准确性。
同时，它还可以产生振荡电流，向单片机发出时钟信号。
图3.2是单片机的晶振电路。
片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU的所有操作均在时钟脉冲同步下进行。
片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率，一般多在1.2MHz～24MHz之间选取。
C1、C2是反馈电容，其值在20pF ～100pF 之间选取，典型值为30pF 。
本电路选用的电容为30pF ，晶振频率为12MHz 。
振荡周期＝s μ121；机器周期sS m μ1=指令周期＝s μ4~1。
XTAL1接外部晶体的一个引脚，XTAL2接外晶体的另一端。
在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。
采用外部振荡器时，对HMOS 单片机，该引脚接外部振。
在石英晶体的两个管脚加交变电场时，它将会产生一定频率的机械变形，而这种机械振动又会产生交变电场，上述物理现象称为压电效应。
一般情况下，无论是机械振动的振幅，还是交变电场的振幅都非常小。
但是，当交变电场的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，产生共振，称之为压电振荡。
这一特定频率就是石英晶体的固有频率，也称谐振频率。
石英晶振起振后要能在XTAL2线上输出一个3V 左右的正弦波，以便使MCS-51片内的OSC 电路按石英晶振相同频率自激振荡。