毕业论文-基于AT89C52单片机的光感智能窗帘控制系统设计
智能窗帘控制系统设计_毕业设计论文
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目智能窗帘系统控制班级＿机电 1001摘要随着科技的发展，智能家居已逐渐进入人们的生活中。
市场对于红外遥控控制系统的需求也越来越大。
高精度、多功能、低功耗，是现代科技的主导方向。
因此，单片机在电子产品的应用已经越来越广泛，在很多电子产品中都用到了红外控制。
本设计介绍给予AT89C51单片机控制的智能窗帘系统，它采用了红外遥控技术，实现室内任何地方，只要轻按遥控器，窗帘就会随心所欲的打开或关闭。
为了使窗帘更加智能化，在设计中还加入光控和自动定时控制，可以根据光强或用户定时，开启或关闭窗帘，让该设计更加人性化。
关键字：智能窗帘、光控、单片机目录第一章绪论 (1)1.1 窗帘红外遥控设计目的 (1)1.2智能窗帘概述及发展 (1)第二章设计思路 (2)2.1主要任务 (2)2.2 工作原理 (2)2.3实现功能 (2)第三章设计方案 (3)3.1红外遥控的基本原理 (3)3.2 系统总体结构规划 (3)第四章硬件设计 (5)4.1 89C51单片机及相关电路 (5)4.2晶振电路 (5)4.3复位电路 (6)4.4时钟电路 (7)4.5电源电路 (8)4.6 步进电机控制系统电路 (9)4.7 键盘/显示接口电路 (10)4.8 传感器 (12)4.9 放大滤波电路 (14)4．10 A/D转换 (15)第五章系统软件设计 (17)5.1 主程序软件设计 (17)5.2 光控电机程序设计 (18)5.3 LCD1602显示程序设计 (18)5.4 DS1302程序设计 (19)5.5 键盘程序设计 (21)5.6光照采集程序设计 (21)5.7 DS18B20程序设计 (22)总结与展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第一章绪论随着国民经济的发展和科学技术水平的提高，特别是计算机技术，通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化。
基于stc89c52单片机的遥控窗帘毕业设计论文[管理资料]
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正因为单片机有着如此多的优点，单片机在工业控制中和家用电器等上的应用中独占鳌头，故又称为微控制器（Microcontroller）
1、因为它具有“小、轻、廉、省”的特点，尤其耗电少，又可使供电电源的体积小、重量轻，所以特别适用于“电脑型产品”，在家电、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品上得到应用。
PORT1（～）：端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载，同样地若将端口1的输出设为高电平，便是由此端口来输入数据。如果是使用8052或是8032的话，，，可以做外部中断输入的触发脚位。
PORT3（～）：端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个TTL负载，同时还多工具有其他的额外特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。
基于单片机的自动窗帘控制系统设计
基于单片机的自动窗帘控制系统设计摘要：设计了一种基于单片机的自动窗帘控制系统，根据用户设置的时间和光线传感器采集到的数据，实现了窗帘自动开启与关闭。
使用PCB 设计和网络通信技术，实现了远程控制。
实验结果表明，该控制系统具有较高的实用性和稳定性，可应用于家居、办公等场所。
关键词：单片机，窗帘控制，时间控制，光线传感器，远程控制Abstract:A microcontroller-based automatic curtain control system is designed. According to the time set by the user and thedata collected by the light sensor, the curtain is automatically opened and closed. PCB design and network communication technology are used to achieve remote control. The experiment results show that the control system has high practicality and stability, and can be applied in homes,offices and other places.Keywords:Microcontroller, curtain control, time control, light sensor, remote control1.背景及研究意义现代人们的生活越来越舒适，人们对居住环境的要求也不断提高。
窗帘是家居、办公室等场所环境美观和舒适的一个重要组成部分。
但是传统的手动控制窗帘方式不够方便，不能自动适应不同的环境要求，比如温度、亮度等，因此设计一种基于单片机的自动窗帘控制系统是非常有必要的。
基于单片机的智能窗帘控制系统设计
目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................. I I 引言 (1)1 控制系统设计 (3)1.1 系统方案设计 (3)1.2 系统工作原理 (4)2 硬件部分设计 (6)2.1控制模块设计 (6)2.2 时钟模块 (8)2.3红外线接收模块 (9)2.4 光敏检测模块电路 (9)2.5 步进电动机控制电路 (10)2.6 液晶显示 (11)2.7电源电路 (12)3 系统原理图 (13)4 软件设计 (14)4.1系统主程序设计 (14)4.2 步进电机子程序设计 (14)4.3 按键子程序设计 (15)5焊接与调试 (17)5.1 电路焊接 (17)5.2 系统调试 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录1 原理图 (22)附录2 源程序清单 (23)致谢 (27)摘要为了解决家居环境中手动调节窗帘调整采光避光问题，满足人们智能地调控窗帘的需求，本文设计了单片机控制的智能窗帘系统。
该系统含两种控制方式：手动和自动。
当处于手动控制状态时，人们可以自主选择打开关闭窗帘。
当系统是自动控制状态的时候，利用光照传感器与光敏电阻来进行当前环境的检测，系统控制功能则由单片机完成。
单片机将检测到的光强数据经过分析处理传递给执行模块，从而控制电动机正反转。
该窗帘系统能够根据所处环境的光照强度与时间来实现窗帘的自动打开和关闭，当光照强度比最低预设值小的时候，窗帘自动打开，相反，光照强度超出最高预设值时，窗帘自动关闭。
本次所设计智能窗帘系统不仅能够根据光照变化实现窗帘的自动打开与关闭控制，而且可以通过设定的时间进行窗帘的开关，操作简洁易懂。
这款用单片机控制的窗帘控制彻底解放人们亲自开窗帘的麻烦。
整套系统在运行中表现极好，其智能、便捷的特点也备受消费者的欢迎。
毕业设计(论文)-基于STC89C52单片机自动窗帘控制系统
基于STC89C52单片机自动窗帘控制系统摘要随着社会发展的越来越快，人们生活的越来越好，人们对于自己生活环境的要求越来越高，特别是我们的居住环境，随着生活节奏越来越快，人们想要舒适、快捷、方便的居住环境。
现在的房屋多是有很大的落地窗，所以对于窗帘要求也是越来越高。
因此，自动窗帘控制系统应运而生。
自动窗帘控制系统多种多样。
如有声控的、光控的、遥控的。
现在的自动窗帘控制系统的核心器件多为单片机，动力部分多种多样，有直流电机和步进电机等。
本次设计也是采用单片机控制步进电机来达到窗帘的关闭和打开，采用步进电机是因为步进电机能够精确速度及转动距离。
单片机使用STC89C52，编写程序来控制步进电机的转动方向和速度。
本次设计我准备采用两种方式来控制步进电机，第一种是用按钮来控制，这种方式方便。
第二种是使用定时来控制电机的转动。
关键词：单片机，步进电机，自动窗帘BASED ON STC89C52 MICROCONTROLLER'SAUTOMATIC CURTAIN CONTROL SYSTEMABSTRACTWith the rapid development of society，people's lives getting better，People for life environmental requirements will be more and more high especially living environment. The rhythm of people's living is becoming more and more quickly，so people want to comfortable，fast and convenient living environment.Now our houses have large French window，so our requirements of the curtain is becoming more and more high. So automatic curtain arises at the historic moment . Automatic curtain control system is varied，such as voice controlling、light controlling、Remote control. Now the automatic curtain controlling system as the core component is generally Microcontroller ，the motor is varied，such as Stepping motor、DC motor.The design also used Microcontroller control stepping motor to open curtain or close curtain. Using Stepping motor is because that Stepping motor can exactly control working time and distance. Microcontroller is STC89C52. Programming controls Stepping motor's direction and instance. The design used two ways to control stepping motor working，one controls uses button，another uses timing controlled.KEY WORDS: Microcontroller，Automatic curtain，Stepping motor目录前言 (1)第1章单片机智能控制概述 (4)1.1单片机智能控制发展 (4)1.2自动窗帘控制系统概述 (6)1.3自动窗帘控制系统设计概述 (7)第2章自动窗帘控制系统 (10)2.1控制系统概述 (10)2.2控制模块 (10)2.3显示模块 (11)2.4执行模块 (13)第3章自动窗帘控制系统硬件 (16)3.1单片机概述 (16)3.1.1 STC89C52 单片机概述 (17)3.1.2 STC89C52 系列单片机的内部结构 (17)3.1.3单片机复位电路 (19)3.1.4单片机最小系统 (20)3.2步进电机 (21)3.2.1步进电机工作原理 (21)3.2.2步进电机驱动电路 (21)3.3 LED显示器 (22)3.3.1 LED显示原理 (22)3.3.2数码管的驱动方式 (24)第4章自动窗帘控制系统仿真与调试 (25)4.1 Proteus及其功能概述 (25)4.2 Keil概述 (26)4.3自动窗帘控制系统仿真与调试 (27)4.4流程图 (28)结论 (31)谢辞 (32)参考文献 (33)前言随着我国文化、经济、科技等各方面的发展，单片机的应用也随之越来越广泛。
基于单片机的智能窗帘控制系统设计毕业论文单片机电火花控制系统毕业论文
基于单片机的智能窗帘控制系统设计毕业论文单片机电火花控制系统毕业论文基于单片机的智能窗帘控制系统设计摘要在现代的社会中，人们对生活环境很重视，智能家居对人们的生活产生了极其重要的影响。
本文将研究一种基于单片机的智能窗帘控制系统。
在此设计系统中，以STC89C52单片机作为电路的主控部分，语音识别芯片和光敏电阻作为信号输入部分，加以按键控制和液晶显示，从而实现电动窗帘的智能控制。
硬电路是由语音识别模块、按键模块、系统总控制模块、光控模块、步进电机驱动模块和液晶显示模块等相关电路组成。
通过软调试实现窗帘的手动控制、半自动控制、自动控制等功能。
最后经过硬和软的整体联调实现了语音控制、手动控制、光照控制窗帘的开关等基本功能。
从而使窗帘达到智能的效果，在市场上有较好的应用前景。
关键词智能窗帘,步进电机,单片机STC89C52,语音识别Design of control system for intelligent curtain based on MCU Abstract In modern society, people"s living environment is very important, smart home for people"s lives have a very important impact.Thispaper will research a kind of intelligent curtain control system based on single chip microputer.In this design system, STC89C52 microcontroller as the master control part of the circuit, speech recognitionchip and photosensitive resistance as a signal input part, be keyboard control and LCD display, in order to achieve intelligent control electric curtain.Hardwarecircuit is made up of the speech recognition module, keys module, system control module, optical module, stepper motor driver module and LCD modulecircuit.Throughthe software to realize the curtain of the manual control, semi-automatic control, automatic control and other functions.Atlast, the basic functions of voice control, manual control, light control curtain switch and other basic functions are realized through the whole bination of hardware and software.Sothat the curtain achieved the effect of intelligence, has good application prospect in the market.Keywords intelligent curtain，stepping motor，MCU STC89C52，speech recognition 目录摘要 I Abstract II 前言 31课题研究的背景及意义 32课题研究的内容及章节安排 3 3课题难点 4 4课题的设计任务和要求 4 5本章小结 4 第一章方案论证及总体设计 51.1光电传感器的方案选择和论证 51.2按键模块的方案选择 51.3语音识别模块的选择方案 51.4显示模块的选择方案和论证 61.5步进电机驱动芯片的选取 61.6系统的各部分功能实现 61.7系统的总体设计思路 71.8本章小结 7 第二章系统硬设计 82.1主控模块及相关电路 82.1.1 STC89C52单片机的介绍 82.1.2晶振电路 92.1.3复位电路102.1.4 电源电路102.2按键模块112.3光控模块112.4语音识别模块122.5步进电机驱动模块132.6显示模块142.7本章小结14 第三章系统软设计15 3.1软设计总体说明15 3.2按键程序设计16 3.3光控模块程序17 3.4语音识别模块程序18 3.5步进电机驱动软设计19 3.6显示模块程序20 3.7本章小结21 第四章调试与仿真22 4.1 Proteus软概述22 4.2智能窗帘控制系统PROTEUS仿真22 4.3调试的注意事项23 4.4系统联调23 结束语27 附录28 附录1：电路原理图及实物图28 附录2：源程序29 附录3：元器清单 39 参考文献（References）40前言1课题研究的背景及意义科学技术的不断创新和提高，电子产品的种类越来越丰富且发展速度也非常惊人。
基于AT89C52的智能窗帘控制系统的设计
２ Ｉ 世 纪 是 信 息 化 的世 纪 。各 种 电 信 和 互联 网 新 技 术 推 动 了人 类 文 明的 巨大 进 步 。正 是 因为 通 信 技 术 、 网络技术 、 控 制 技术等的迅猛发展与提高 ． 影 响到了人们生活的各个方 面， 改 变 了生 活 习 惯 ， 提 高 了人 们 的 生 活 质 量 ． 家 居智 能 化 也 应 运 而 生。 作 为智 能 家 居 的一 个 重 要 组 成 部 分 ， 智 能 窗 帘 控 制 系 统 在 家居 、 大 型会 议 等 领 域 具 有 广 泛 的 应 用 前 景 …。本 设 计 主 要 针 对 目前 生 活 中 使 用 的 普 通 窗 帘 所 无 法 解 决 的现 实 问 题 ．在 普 通窗帘上安装传动系统 ， 并 以 传感 器 控 制 系 统 为 核 心 ． 构 成 条 件感应 、 信息分析 、 电路控制 、 机械传动的一体化 ． 以 实 现 窗 帘 开启和关闭的智能化 ， 让 窗帘 具 备 识 别 室 外 光 线 、 温 度 的 变 化 并 随 之 自动 关 闭 和 较 远 距 离 遥 控 的功 能 ，让 人 们 的 生 活 更 便 捷、 更有效 。 １ ． 系统 总体 设 计 本 智 能 窗 帘 控 制 系 统 以Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单片机为控制 核心 。 由 电源模块 、 光敏 感应模块 、 温度检测 模块 、 红 外 遥 控 模 块 等 组 成， 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 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 理 想 的条 件 。 为 了体 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 。本 系统 的原 理 框 图如 图 ｌ 所示。
毕业论文-基于AT89C52单片机的光感智能窗帘控制系统设计
计算机控制技术课程设计说明书基于AT89C52单片机的光感智能窗帘控制系统设计学生姓名：学号：学院：专业：电气工程及其自动化指导教师：2016年1月摘要随着生活水平的提高，智能家居越来越被人们关注。
智能窗帘也随着科技发展悄然兴起，它不但具备窗帘优雅美观的特点，而且还能提供智能化的服务，使家居生活更加舒适、温馨与贴心。
本文设计的是基于单片机控制系统的智能窗帘。
它具备光感、红外遥控、温度显示、定时等功能。
该窗帘可以根据外界的光亮程度来控制窗帘开启，从而达到调节室内光线，同时还提供按键来控制窗帘的关合。
为了方便用户使用，增设定时模块，用户可根据自身的需要对某段时间，设置窗帘的开启程度。
当定时结束，窗帘自动切换到光感模式实现对室内光线的控制。
同时，还增设温度显示，使用户可以了解温度状况。
关键词：智能窗帘：红外遥控；光感控制；单片机目录第1章绪论 (1)1.1 设计的背景和意义 (1)1.2 本设计的内容 (1)1.3 存在的主要问题 (2)1.3.1 光感功能的实现 (2)1.3.2 遥控功能的实现 (2)第2章总体方案设计 (4)2.1 主控制系统CPU (4)2.2 窗帘结构安装及电机选择 (6)2.2.1 窗帘结构安装 (6)2.2.2 步进电机选择 (6)2.3 硬件总体方案 (7)2.3.1方案设计说明 (8)2.3.2方案选择说明 (8)3.1 光电传感器信号采集模块设计 (10)3.3 执行单元模块设计 (16)第4章系统软件设计 (21)4.1 程序流程 (21)4.2 程序设计 (22)5课程设计体会 (24)参考文献 (25)附录硬件电路图 (26)第1章绪论1.1 设计的背景和意义21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。
利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。
基于单片机的光控自动窗帘控制系统设计说明书毕业设计
机电工程学院毕业设计说明书设计题目:基于单片机的光控自动窗帘控制系统设计专业班级：机械设计制造及其自动化（专升本）1001班目录1. 背景意义 (2)1.1光控自动窗帘系统的背景、意义 (2)1.2国内外研究现状 (3)2.方案论述 (7)2.1方案设计说明 (7)2.2方案选择说明 (7)3.硬件设计 (9)3.1光电传感器信号采集模块设计 (9)3.2单片机信号处理模块设计 (13)3.3执行单元模块设计 (17)4软件设计 (24)4.1程序流程 (24)4.2程序设计 (25)5. 总体设计 (27)PROTEL总电路图&&PROTUES仿真图 (28)6．结论 (30)7. 致谢 (30)参考资料 (31)1. 背景意义1.1 光控自动窗帘系统的背景、意义随着生活的提高，时代的进步，人们对居住空间、周围环境有了更高的要求，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，又显示出了生活的便捷和档次，对室内设计而言，窗帘不仅具有遮光作用，更有美化功能，它不仅可以协调居室的色彩搭配，而且能够柔化空间造型的线条，营造温馨惬意的环境[1]，同时还可以根据光线的明暗来自动控制窗帘开光，以调节室内光线，更进一步地满足了人们的享受要求，随着高新技术及电子器件的发展，光控、温控及遥控窗帘应运而生，给人们的生活带来了很多方便。
同时，也为人们的生活环境以及智能家居的实现提供了依据，为此，研究与设计智能窗帘控制系统具有深远的现实意义[2]，所以产品如能形成大规模生产，必能很快普及国内市场，产生巨大的经济效益，另外，除了广大市民住宅使用外，该遥控窗帘器还可广泛用于别墅、公寓、宾馆、饭店、歌舞厅、写字楼、银行、歌剧院、会议厅、学校、医院等各种公用场所，因此该产品具有广阔的市场前景。
光感自动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。
基于单片机的实验室智能窗帘控制系统设计
基于单片机的实验室智能窗帘控制系统设计摘要：随着高校实验室开放程度的提高，为了方便师生的学习与实验工作，设计一种根据光照强度和实验室开放与否自动启闭窗帘的装置。
本设计以STC89C52单片机为控制核心，结合光敏电阻、A/D转换电路、红外传感器、GPRS无线模块，实现实验室光线自动控制及管理人员远程监控智能化管理。
该系统结构简单、性能稳定、成本低廉等特点，是智慧实验室建设不可缺少的重要组成部分。
关键词：单片机，窗帘，GPRS无线模块，智慧实验室在高校智能化和信息化建设的洪流中，高校实验室智能化和信息化成为智慧校园的重要组成部分。
高校实验室的传统管理方法为人工管理方式，管理水平落后，工作效率低，管理成本高，已阻止了实验室发展的步伐。
智能控光系统打破了传统的窗帘和电灯手动控制的不便，实现了对实验室日光和灯光照明系统智慧化管理，提高用电效率，降低用电成本，同时兼备了实验室管理员远程监控功能，实现了实验室的智能化管理。
1 系统的设计方案1.1系统设计要求实验室管理员可以设置实验室控光参数，也就是光照强度；当实验室无人使用的情况下所有遮光窗帘全部遮蔽，照明灯光全部关闭，开启红外监测报警模式，管理人员电脑或手机开启远程监控模式；当有学生使用实验室的情况下开启自动控光模式，根据预先光照强度设定值控制遮光窗帘的遮蔽程度和实验室灯光开启的数量，达到最大化的利用日光和节省电能的目的。
若控光效果不理想可以采用手动操作模式。
1.2 系统构成本系统以STC89C52为控制核心器件，用来完成检测光照强度、继电器开关控制和电机驱动控制，液晶显示屏控制输出以及远程监控等控制功能；光敏电阻作为光照强度检测器件，光敏电阻和A/D转换器PCF8591构成光强检测电路；由光耦和继电器构成灯光和控制电路；由电机驱动模块构成遮光窗帘控制电路，由单片机进行控制实现电机正反转，从而实现窗帘的开启与遮挡；红外接收电路配合红外遥控器使用，控制参数输入设置和手动/自动切换功能；液晶显示电路；此外还有红外报警电路和GPRS无线通信模块构成的远程监控电路组成。
基于单片机的智能窗帘设计--论文
基于单片机的智能窗帘设计--论文编号：审定成绩：毕业设计（论文）中文题目基于单片机的智能窗帘设计英文题目Design of smart curtains based onMicrocontrollers学院名称自动化学院学生姓名专业智能电网班级学号指导教师答辩组负责人年月教务处制学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重承诺：我向学院呈交的论文《基于单片机的智能窗帘设计》，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
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并致谢。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
年级专业班级承诺人签名年月日摘要随着科技的飞速发展，人们对于现在的生活水平，空气环境，居住质量的要求越来越高。
所以智能家居系统慢慢地步入了我们的视线，它主要就是为我们的生活提供便捷，实现我们理念中的科技家、智慧家、绿色家。
而智能窗帘做为智能家居中的一个模块，它的发展潜能也是无可限量的。
在硬件设计部分，我将STC89C52做为设计的核心，我先概述了单片机的运行特征和主要引脚的使用，首先介绍了有关晶振电路，复位电路的作用和连接图，再介绍了时钟DS1302的特点进行概述，对它的整体排布和连接图进行介绍，再介绍了步进电路的工作原理和工作参数以及它的结构图，然后介绍了LCD1602显示器的各种功能和特性，最后介绍了传感器TSL2561的工作原理以及与单片机的连接。
在软件设计部分，我先对我主程序模块的设计的操作流程图进行介绍，然后叙述了我自己设计理念，再介绍了步进电机模块、按键模块、手动控制模块、定时控制模块、光感控制模块的操作流程。
最后通过调试，成功实现了本次毕业设计的手动控制、定时控制、光感强度控制窗帘开闭的功能。
关键词：智能家居，智能窗帘，DS1302，LCD1602，TSL2561AbstractWith the rapid development of science and technology, people's demand for the living standard, air environment and quality of living is getting higher and higher. So smart home system slowly stepped into our line of sight, it is mainly to provide convenience to our life, achieve our philosophy of science and technology, intelligent home, green home. And the intelligent curtain is a module in the intelligent household, its development potential also is unlimitable.In the hardware design part, I chose STC89C52 as the main chip of this design. I first introduced the characteristics of theSCM STC89C52 and the function of the pin, then introduced the crystal oscillator circuit, the role of the reset circuit and connection diagram,then introduces the characteristics of DS1302 clock are summarized, the overall arrangement of it and the connection graph are introduced, then introduced the stepper circuit working principle and parameters and its structure diagram, and then introduces the functions and characteristics of LCD1602 display, finally introduces the connection principle of sensor TSL2561 and microcontroller.In the part of software design, operation flow chart of the main program module I I design are introduced, and then describes my own design concept, then introduces the stepper motor module, key module, manual control module, timing control module, light control module operating procedures.Finally, through debugging, the graduation design of manual control, timing control, light intensity control, curtain opening and closing function.Keywords: smart home,intelligent curtain, DS1302, LCD1602, TSL2561目录目录第1章引言 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.1 国内研究现状 (2)1.3 主要内容和工作安排 (2)1.4 本章小结 (3)第2章总体方案的设计 (4)2.1 系统的总体设计规划图 (4)2.2 设计的基本内容 (4)2.3 设计实现的功能 (5)2.4 本章小结 (5)第3章系统硬件部分设计 (6)3.1 STC89C52单片机 (6)3.1.1 单片机的概述 (6)3.1.2 ST89C52的引脚功能 (6) 3.2 晶振电路 (7)3.2.1 概述 (7)3.2.2 电路图 (8)3.3复位电路 (8)3.3.1 作用 (8)3.3.2电路图 (9)3.4时钟DS1302 (9)3.4.1 概述 (9)3.4.2 时钟管脚功能 (10)3.4.3 时钟管脚描述 (10)3.4.4 时钟电路图 (11)3.5步进电机 (11)3.5.1 步进电机的结构示意图 (11) 3.5.2 步进电机的工作参数 (12) 3.5.3 步进电机工作原理 (12)3.5.4 步进电机与单片机的连接 (13) 3.6 LCD1602显示器 (14)3.6.1 概述 (14)3.6.2 引脚的功能 (14)3.6.3 显示器与单片机的连接 (15) 3.7 TSL2561光感传感器 (15)3.7.1 概述 (15)3.7.2 工作原理 (16)3.7.3 电路图 (16)3.8 硬件总体设计 (16)重庆邮电大学本科毕业设计（论文）3.9 本章总结 (17)第4章系统软件部分设计 (18)4.1 主程序模块的设计 (18)4.2 步进电机模块的设计 (19)4.3 按键模块设计 (19)4.4 手动控制模块 (20)4.5 定时控制模块 (21)4.6 光强控制模块 (22)4.7 本章小结 (23)第5章集成测试 (24)5.1 调试步骤 (24)5.2 实物调试 (24)5.3 本章小结 (25)总结与展望 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录............................................... 错误！未定义书签。
基于单片机智能窗帘系统的设计与实现-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要：阐述了自动光控帷幕起升和闭带的整个设计过程, 详细介绍了整个生产过程中硬件电路的设计, 以及它们实现的功能和软件语言的驱动因素。
.该系统可分为电子自动控制和机械传动两部分。
前者采用STC89C52 单片机作为核心CPU, 集成了多个传感器, 实现了监控。
后者计划在窗户上安装步进电机, 以实现在不同照明条件下打开和关闭窗帘, 包括在某些特殊情况下手动或遥控, 使窗帘打开或关闭。
闭合, 物理性能好, 集设计、仿真、生产于一体, 具有智能化的现实意义。
关键词：自动控制；光单片机；窗帘目录1背景 (3)2系统总体结构 (3)3设计方案和内容 (4)4系统硬件部分设计 (4)4.1主程序模块 (5)4.2按键模块 (6)4.3光敏和AD转换模块 (7)4.4步进电机设计模块 (8)4.5显示部分模块 (10)5系统软件部分设计 (11)6 智能遥控窗帘的综合调试 (11)7结束语 (12)8 致谢 (12)9 参考文献 (13)1背景随着科学技术的发展, 人们在满足基本生活需求的同时, 对家用电器的生活质量提出了越来越高的要求。
单片机结构简单, 功能强大, 使用简单方便。
采用单片机作为控制单元, 可以大大提高各模块的协调性, 从而提高系统的资源利用率, 减少资源浪费, 节约成本。
进入21世纪后, 随着各种科学技术的不断发展, 理论知识与实践生活的结合越来越紧密, 人们的生活水平不断提高。
同时, 越来越广泛地应用科技智能化也使人们的隐私安全受到极大的侵犯, 因此人们更加注重隐私的安全, 并将其作为家庭住所。
必要的窗帘对于保护居民隐私和屏蔽外部光线非常有用。
现在市场上大多数传统的窗帘都需要手动切换, 这不仅费力, 而且可能错过最好的照明时间, 所以窗帘的智能控制是非常重要和有效的。
设计了一种基于AT89C52 系列单片机的智能遥控窗帘系统。
利用AT89C52 系列单片机的功能, 不仅简单方便, 而且成功地完成了人们所需的许多功能。
基于单片机控制的智能窗帘系统设计
基于单片机控制的智能窗帘系统设计This article introduces the basic knowledge and n prospects of smart homes。
and emphasizes the importance of developing an infrared remote control automatic curtain system as an important part of smart homes。
The article focuses on the hardware structure principle of the integrated chips STC89C52.DS1302 chip。
infrared transmitter and receiver used in the development of the MCU-controlled infrared remote control curtain system。
The hardware circuit design of the entire system is analyzed in a block-by-block pattern。
including the system overall diagram。
power supply circuit。
DS1302 clock circuit。
buzzer circuit。
infrared receiver circuit。
motor control circuit。
and display circuit。
The corresponding circuit design is also explained。
The are writing ideas are then discussed in a block-by-block pattern。
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.。
毕设论文：智能感光窗帘自动调节与控制系统
2.1 控制系统功能 ....................................................................................................... 4 2.2 系统总体结构设计 ............................................................................................... 4 2.3 设备与元器件的选用 ........................................................................................... 5
南京邮电大学 毕 业 设 计（论 文）
题目
智能感光窗帘自动调节与控制系统
专业
电气信息工程
学生姓名
费心越
班级学号
B080510 B08051021
指导教师
张腾飞
指导单位
自动化学院
日期：2012 年 3 月 14 日 至 2012 年 6 月 5 日
毕业ห้องสมุดไป่ตู้计（论文）原创性声明
本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。
本文基于嵌入式单片机，设计搭建一种新的智能窗帘系统，来解决现阶段的 不足。该系统通过对光控的重新设计，对开合帘和百叶帘进行复合控制；通过使 用液晶屏和相应的交互界面，提供智能简便的操作体验；通过多项可设参数和多 种控制模式，来适应不同的环境需求；通过实时存储来避免重复调校等。
智能窗帘控制系统的设计
智能窗帘控制系统的设计【摘要】以AT89S52单片机为控制核心，以光敏电阻为传感器件，以步进电机为执行器件。
通过单片机实现了半自动控制、自动控制、定时控制的相互转换，具有较强的实用价值。
【关键词】单片机；智能窗帘；控制；电机1.引言随着科技的不断进步，在以人为本的理念指导下，智能窗帘作为物联网智能家居的一环，向着人性化和舒适化为发展方向。
本设计通过分析自动窗帘的现状和发展，采用步进电机为执行原件，以光敏电阻和雨滴传感器作为传感原件，AT89S52单片机作为控制芯片，辅助键盘和显示，实现自动窗帘的多项智能项目。
2.系统总体构成总体硬件包括：单片机及其外围电路、信号采集电路、检测电路、键盘与显示电路以及步进电机控制电路等模块。
单片机外围电路提供各种模块所需的5V 电源和时钟模块；信号检测后是模拟信号，经过比较器比较后输出数字信号给单片机进行控制。
3.系统硬件组成与实现设计选用89S52为主控芯片，通过其灵活的输入/输出口设置，由光敏与雨滴传感器检测外界的环境参数，经放大、滤波调理后输入到A/D转换器，并通过采样保持电路，确保转换结果的正确性。
键盘模块主要作用是通过按键向单片机输入指令，控制步进电机的正反转动方向，从而控制窗帘的开与关。
液晶显示模块主要用来显示智能窗帘控制系统的各种状态信息。
系统硬件组成图如图1所示。
3.1 步进电机模块步进电机作为执行原件是机电一体化的关键产品之一，本设计采用的步进电机是混合式步进电机。
步进电机28BYJ-48型四相八拍电机，电压为DC5V—DC12V。
当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动[1]。
每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或者两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。
步进电机控制系统电路如图2所示。
3.2 时钟电路模块本设计需要窗帘在给定的时间自动的开和关，所以需要用到定时器，而为了保证单片机与外界时钟一致，要用到一个实时时钟电路。
基于单片机的智能窗帘控制器的设计
基于单片机的智能窗帘控制器的设计This design is an intelligent curtain controller based on theAT89S52 microcontroller。
The external light is ___。
and the curtain is controlled to open or close based on the strength of the light。
In n。
infrared remote control and buttons are used to achieve one-key control of the ___ and judges the collected signals。
timely controls the ___ the curtain。
and indicates different working states through a light-emitting de。
The circuit structure of the entire system is simple and practical。
The test results of the sample controller show that the motor runs smoothly。
has high reliability。
and has no problems during long-term n。
The overall performance of the curtain controller is good.Keywords: microcontroller。
AT89S52.intelligent curtain controller。
photoresistor。
infrared。
___.1.简介2.系统设计3.系统测试4.总结1.简介本设计基于AT89S52单片机，是一款智能窗帘控制器。
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计算机控制技术课程设计说明书基于AT89C52单片机的光感智能窗帘控制系统设计学生姓名：学号：学院：专业：电气工程及其自动化指导教师：2016年1月摘要随着生活水平的提高，智能家居越来越被人们关注。
智能窗帘也随着科技发展悄然兴起，它不但具备窗帘优雅美观的特点，而且还能提供智能化的服务，使家居生活更加舒适、温馨与贴心。
本文设计的是基于单片机控制系统的智能窗帘。
它具备光感、红外遥控、温度显示、定时等功能。
该窗帘可以根据外界的光亮程度来控制窗帘开启，从而达到调节室内光线，同时还提供按键来控制窗帘的关合。
为了方便用户使用，增设定时模块，用户可根据自身的需要对某段时间，设置窗帘的开启程度。
当定时结束，窗帘自动切换到光感模式实现对室内光线的控制。
同时，还增设温度显示，使用户可以了解温度状况。
关键词：智能窗帘：红外遥控；光感控制；单片机目录第1章绪论 (1)1.1 设计的背景和意义 (1)1.2 本设计的内容 (1)1.3 存在的主要问题 (2)1.3.1 光感功能的实现 (2)1.3.2 遥控功能的实现 (2)第2章总体方案设计 (4)2.1 主控制系统CPU (4)2.2 窗帘结构安装及电机选择 (6)2.2.1 窗帘结构安装 (6)2.2.2 步进电机选择 (6)2.3 硬件总体方案 (7)2.3.1方案设计说明 (8)2.3.2方案选择说明 (8)3.1 光电传感器信号采集模块设计 (10)3.3 执行单元模块设计 (16)第4章系统软件设计 (21)4.1 程序流程 (21)4.2 程序设计 (22)5课程设计体会 (24)参考文献 (25)附录硬件电路图 (26)第1章绪论1.1 设计的背景和意义21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。
利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。
在现代社会，对室内设计而言，窗帘不仅具有遮光作用，更有美化功能，它不仅可以协调居室的色彩搭配，而且能够柔化空间造型的线条，营造温馨惬意的环境。
随着高新技术及电子器件的发展，光控、温控及遥控窗帘应运而生，给人们的生活带来了很多方便。
单片机控制的自动窗帘控制系统，既能解决每天手动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。
同时，遥控和定时的组合控制，可以让人们在需要的时段内，方便、快捷使用。
自动控制窗帘系统的推广和应用具有重要的现实意义，它改变了人们的生活方式，单片机控制的自动窗帘控制系统具有丰富的智能化功能，为家庭用户营造一个高效、舒适、便利的居住环境，给人们日常生活带来了极大地方便。
自动控制窗帘系统又牵扯一大批产业，单片机控制的自动控制窗帘产品面向家庭用户，其应用市场是庞大的，发展前景也是广阔的，必将吸引大批各类企业介入，从而牵动一大批产业的发展。
1.2 本设计的内容主要设计内容：窗帘结构设计、窗帘安装布局的设计、控制系统软件的设计和硬件的选择。
窗帘结构设计：在现代的审美观念中，人们往往追求的整体美观，同时窗帘作为整体家居环境的一部分，它的结构和尺寸大小有一定的限制。
为了满足人们对美的追求，在设计过程中采用硬度高、质量轻的铝合金材料来制作窗帘的整体框架。
窗帘安装布局的设计：窗帘光感模块依靠两个光感模块和三个限位开关来实现。
对于不同尺寸的窗帘，可根据实际情况改变限位开关的距离来实现控制。
控制系统软件的设计：智能窗帘的智能化体现在其自身光控部分，当人们在室内休息、工作的时候，由于外界光线强度的改变，可能给在室内的人们造成不适，而光控刚好解决了这一缺陷。
只要事先设置好光感的强度，程序就可根据这个光线改变而实现窗帘的开合，从而改变室内光线强度，给人们一个舒适、温馨的环境。
系统的定时部分可提供任何状态下12个小时的定时功能，在定时结束后，系统自动恢复到光感模式，同时用户也可在未到时间的情况下重新开启光感模式。
本系统还可提供温度时时检测，时刻提醒用户注意温度变化。
1.3 存在的主要问题1.3.1 光感功能的实现光感部分主要可分成光感检测和光感执行两部分。
光感检测依靠的是光敏电阻的使用。
光敏电阻可分成暗电流和亮电流两部分。
暗电流：光敏电阻在室温条件下，全暗（无光照射）后经过一定时间测量的电阻值，称为暗电阻，此时在给定电压下流过的电流。
亮电流：光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的亮电阻，此时流过的电流。
光敏电阻的暗电阻越大，而亮电阻越小则性能越好。
也就是说，暗电流越小，光电流越大，这样的光敏电阻的灵敏度越高。
实用的光敏电阻的暗电阻往往超过1MΩ,甚至高达100MΩ，而亮电阻则在几kΩ以下，暗电阻与亮电阻之比在102～106之间，可见光敏电阻的灵敏度很高。
而本设计中在光感电路加入一个滑动电阻，用户可根据当地光线的实际情况来改变光感元件对光线的敏感程度，从而达到完美的控制目的。
光感执行部分主要包括一个直流电机和三个限位开关来实现。
当光敏电阻判断光线强度改变时，电机按相应方向转动。
以光线程度变强为例，电机向窗帘关合的方向运动，当绕绳碰到某一限位开关时，电机停止转动。
再进入另一光敏电阻的判断，如果还是超过设定的位置，电机继续以同方向转动，碰到行程开关停止。
1.3.2 遥控功能的实现遥控器使用方便，功能多。
目前已广泛应用在电视机、VCD、DVD、空调等各种家用电器中，且价格便宜，市场上非常容易买到。
如果能将遥控器上许多的按键解码出来，用作单片机系统的输入，则解决了常规矩阵键盘线路板过大、布线复杂、占用I／O口过多的弊病。
而且通过使用遥控器，操作时可实现人与设备的分离，从而更加方便使用。
红外线的是一种波长为950nm的光，超出人类的可视光谱范围，因此是不可见的。
这也是我们用它来做遥控的原因之一，另一个原因就是红外线很容易人工生成，成本低廉。
虽然人眼不能直接看到红外线，但是通过摄像机或者数码相机，我们就能在图片里看到它们。
不幸的是我们周围有很多红外源。
太阳是最大的红外源，其它的比如灯泡，蜡烛，中央加热系统，甚至是我们的身体都是红外源。
事实上，只要是发热的物体，就会发射红外线。
所以我们必须采取一些措施来防止我们的控制信号受到干扰，采用调制可以使我们的控制信号免受干扰。
通过调制，我们把红外线以特殊的频率发射，然后红外接收设施以相同的频率来接收，从而避免干扰。
第2章总体方案设计2.1 主控制系统CPU单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
单片机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。
目前，单片机在民用和工业测控领域得到最广泛的应用。
彩电，冰箱，空调，录像机，VCD，遥控器，游戏机，电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地溶入我们每个人的生活之中。
单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。
当前国内外单片机的发展现状良好，我们根据单片机技术的先进性和稳定性制订了如下几种方案：方案一：STC单片机STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强. 其中，STC公司推出了了STC89系列单片机，增加了大量的新功能，提高了51的性能，是MCS51家族中的佼佼者。
STC89系列单片机是MCS-51系列单片机的派生产品。
它们在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容，DIP40封装系列与8051为pin-to-pin兼容。
STC89系列单片机高速(最高时钟频率90MHz)，低功耗，在系统/在应用可编程(ISP，IAP),不占用户资源。
方案二：MOTOROLA单片机MOTOROLA是世界上最大的单片机厂商。
品种全、选择余地大、新产品多是其特点，在8位机方面有68HC05和生级产品68HC08，68HC05有30多个系列，200多个品种，产量已超过20亿片。
8位增强型单片机68HC11也有30多个品种，年产量在1亿片以上。
生级产品有68HC12。
16位机68HC16也有十多个品种。
32位单片机的683XX系列也有几十个品种。
近年来，以PowerPC、Coldfire、M.CORE等为CPU，将DSP未为辅助模块集成的单片机也纷纷推出，目前仍是单片机的首选牌品。
MOTOROLA单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多，因而使得高频噪声低、抗干扰能力强，更适合用于工控领域及恶劣的环境。
MOTOROLA8位单片机过去的策略是以掩膜为主，最近推出OTP计划以适应单片机发展趋势，在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面都胜过ARM7。
方案三：Scenix单片机Scenix单片机的I/O模块有新意。
I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要方面。
除传统的I/O功能模块如并行I/O、URT、SPI、I2C、A/D、PWM、PLL、DTMF等，新的I/O模块不断出现，如USB，CAN、J1850，最具代表性的是MOTOROLA32位单片机，它集成了包括各种通信协议在内的I/O模块，而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入虚拟I/O的新概念。
Scenix采用了RISC 结构的CPU，使CPU最高工作频率达50MHz。
运算速度接近50MIPS。
有了强有力的CPU，各种I/O功能便可以用软件的办法模拟。
单片机的封装采用20/28引脚。
公司提供各种I/O的库函数，用于实现各种I/O模块的功能。
这些用软件完成的模块包括多路UART、多种A/D、PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驱动等，这些都是通常用硬件实现起来也相当复杂的模块。
综合比较三个方案，方案一工具好用，DEMO易搞，成本偏低，所以此次选用的是AT89C52单片机。
这是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C52 产品指令和引脚完全兼容。
同时具有8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。