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文檔簡介
1、精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業本科畢業本科畢業設計設計 基于紅外遙控窗簾基于紅外遙控窗簾的控制系統的控制系統 學 院信息與電子工程學院專 業電子信息工程學 號學生姓名劉萌指導教師高善坤提交日期2016 年 5 月 12 日2016-JX-SJ商商 丘丘 工學院工學院-004-004精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業誠誠 信信 承承 諾諾 書書本人鄭重承諾和聲明:我承諾在畢業論文撰寫過程中遵守學校有關規定,恪守學術規范,此畢業論文(設計)中均系本人在指導教師指導下獨立完成,沒有剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果,沒有篡改研究數據,凡涉及其他作者的觀點和材料,均作了注釋,如有
2、違規行為發生,我愿承擔一切責任,接受學校的處理,并承擔相應的法律責任。畢業設計作者簽名: 年月日精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業摘要本設計是基 STC89C51 單片機設計的遙控窗簾。工作狀態有兩種,分為手動模式和智能模式。手動模式是利用無線遙控來控制窗簾,通過控制繼電器來控制智能窗簾的開關,智能模式是根據環境光線的亮度自動控制窗簾的開合狀態,可以通過LED 燈顏色顯示當前窗簾狀態,利用限位開關的原理來控制窗簾停止,以防窗簾發生過卷現象。本設計主要在智能家居,大型會議室等領域得到廣泛的使用,為人們提供了更方便,快捷的生活環境。關鍵字:窗簾;直流電機;紅外遙控精選優質文檔-傾情為你奉上
3、專心-專注-專業ABSTRACTThe design of the remote control is based on STC89C51 Microcomputer design. Its working state has two kinds , manual model and intelligent model. The manual model is use of wirerless remote control to control The curtain, And it controls The switch Of intelligent curtain by Electric
4、Relay. However, intelligent model is according to The brightness of ambient light to control The opening and closing sate of cutain automatically, and It can show that by LED light. Currently, The state of The curtain uses the principle of Limit Switch to control The curtain to stop, The purpose is
5、to prevent , the phenomenon of the curtain. The design is mainly widely used In smart home and large metting room so that it may provide people with more convenient And efficient living environment.Key Words::curtain; Dc motor; wireless remote control精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業目 錄1 緒 論.11.1 選題背景與意義.11.2 國
6、內外現狀.11.3 設計目的和功能.22 系統方案設計.32.1 設計思路.32.2 主控芯片的方案選擇.32.2.1 方案一.32.2.2 方案論證.32.3 無線模塊的方案和論證.42.3.1 方案一.42.3.2 方案二.42.3.3 方案論證.42.4 系統方案論證.43 系統硬件設計.53.1 單片機最小系統.53.1.1 時鐘電路.53.1.2 復位電路.53.2 遙控發射模塊參數.63.3 PT2262/PT2272 編解碼集成電路原理說明 .63.4 遙控電路設計.73.5 光線檢測模塊.93.6 正反轉控制模塊.93.7 顯示模塊.103.8 本設計實現的功能.114 系統軟
7、件設計.134.1 軟件介紹.134.2 程序設計過程.144.3 主程序流程圖.155.系統調試.175.1 PROTUES0 軟件仿真電路圖.175.2 硬件測試.17結 論.18致謝.19參考文獻.20附錄.21精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業1 緒 論1.1 選題背景與意義智能窗簾作為物聯網智能家居的一員,向著人性化和舒適化的方向發展,相比傳統窗簾有非常多的優點。傳統的窗簾,你必須手動去拉,每天早晚都要拉窗簾也是非常麻煩的一件事情,尤其是在別墅或復式房中,所以人們需要一個智能窗簾控制系統來實現窗簾的開關,方便人們的生活;因此遙控電動窗簾在最近幾年發展迅速,被廣泛應用于智能樓宇
8、,高級公寓,酒店和別墅等領域。只要在遙控器上輕輕點擊,就可以自動開啟和關閉窗簾,非常方便4。在本次設計中,我們主要研究的是利用單片機來實現無線遙控電路的設計。智能家居系統是一個大的社會系統工程,我們應當加快我國智能家居標準化進程。智能窗簾系統作為智能家居中一個很重要的部分,需要在我國智能家居這一領域快速發展,建立起一個具有中國特色的新興、健康的產業鏈。讓智能窗簾控制系統技術在我國變得更加成熟。當今,遙控已經很普遍,技術也非常的成熟,為了進一步滿足人們高水生活的需求,家用電器產品性能也在不斷的更新換代,從始初的晶體管、到電子管;由分立式元件到現在的集成電路;從普通向高性能、多功能型;紅外遙控是當
9、前遠程控制的最廣泛使用的裝置8。由于具有體積小,功耗低,功能性和低成本的的特點。因此,彩電,錄像機,音響設備,空調,玩具,遙控車和門鈴標志和其它小型設備都在使用紅外遙控器。與此同時,窗簾作為裝飾和不可缺少的一部分,它也越來越受歡迎,目前,常用的窗簾軌道是鋼絲繩手拉式和滑輪式,價格非常昂貴,只有高收入家庭的一部分用戶使用電動遙控軌道,不具有普遍性。所以,現在的重點是如何研制出功能全、造價省的家用自動控制裝置。所以本設計中將探討如何能研究出功能強大且成本很低的智能遙控窗簾控制系統。1.2 國內外現狀在歐美等發達國家,電動窗簾已經被廣泛的應用了,技術也比較的成熟。在十年前電動窗簾就已經進入我國,但是
10、沒有得到很好的推廣,最近幾年由于電控技術的快速發展和成本的不斷下降,電動窗簾熱在我國又卷土重來,據了解我國已經有170 多種電動智能窗簾獲得了國家專利。盡管遙控智能窗簾系統在我國還是一個新興的產業,但是他的發展十分迅速,在智能窗簾引進我國的短短的幾年內,它以豐富的功能,人性化的控制被人們慢慢接受并喜歡。在未來的幾年內,技術的成熟性有望超過國外。隨著自動遙控窗簾熱潮在世界范圍內的日漸興起,隨著中國電子技術的快速發展、人們生活水平的不斷提高,智能電子技術在生活中被廣泛應用 ,自動窗簾已經成為未來家居裝飾潮流發展的最新方向,在不久的將來,沒有自動窗簾系統的住宅肯定不合潮流。從目前的發展趨勢來看,在未
11、來的 20 年時間里,自動窗簾行業將成為精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業中精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業國的主流行業之一,其市場的發展前景是非常廣闊的。1.3 設計目的和功能本次課程設計的主要是通過單片機為控制芯片對各部分電路進行控制,以達到本次設計的目的,設計前期預想主要功能如下:1、可以手動控制窗簾的開關。2、具有防過卷功能。3、具有無線遙控功能。4、能夠指示運行狀態。5、具有智能模式,可以根據環境光線控制窗簾的開合。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業2 系統方案設計2.1 設計思路本設計是基于單片機控制的遙控窗簾,利用 8 位的 STC89C51 單片機做微
12、控制器,程序采用 C 語言。我們利用直流電機正反轉的特點,對窗簾的開關進行自動控制,實現本次設計的目標。無線遙控功能的主體芯片是 SC2262/SC2272 編碼解碼芯片,在該芯片中的無線發送接收模塊是核心組件,采用紅外遙控方式,不會干擾其它電器的正常工作,也不會影響鄰近的無線設備。超距離遙控,可達89m。SC2272 能實現對 D0、D1、D2、D3 的信號進行接收,來控制單片機,集合繼電器原理倆實現正反轉切換,實現開閉。檢測模塊功能則使用行程控制進行設置,保障窗簾的防過卷功能實現,本設計具有體積小、結構簡單、靈敏度高、抗干擾性強、經濟實用、工作可靠等特點。其系統框圖如圖 2.1 所示:圖
13、2.1 系統框圖2.2 主控芯片的方案選擇2.2.1 方案一采用 AT89C51 做為本設計的主控芯片。AT89C51 具有 2K 字節的存儲器是 8 位的微處理器,而且帶有 2K 字節的可擦出只讀存儲器。它有 40 個引腳,完全可以滿足本設計需求。2.2.2 方案二采用 STC89C51 做為本設計的主控芯片。STC89C51 是單片發展以來的升級版本,它具有 8K 的可擦除只讀存儲器,增強行 1T 流水線和保留了 8051 的精簡代碼集,并且可以 STC-SPI 來進行程序下載,功耗非常低運行穩定可靠。2.2.3 方案論證STC89C51 和 AT89C51 相比價格相差無幾,但是 STC
14、89C51 乃是單片機長期發展STC89C51 單片機無線接收模塊光線檢測模塊狀態指示電機控制模塊精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業以來的增強版本,功能和運行速度遠比 AT89C51 要快。故本設計采用方案一的STC89C51 來做為本設計的主控芯片。2.3 無線模塊的方案和論證2.3.1 方案一采用 Si4432 無線模塊做為本設計的通信系統 i4432 具有完整的 FSK 收發器,它的工作頻率在 430.24439.75MHz 也可以工作在 900.72929.27Mhz。它的接受林敏度高達 128Kbps.功率低。在空曠的場合傳輸距離可以達到 800 米。2.3.2 方案二采用
15、PT2262/2272 作為本設計的通信系統,PT2262/2272 是一對帶地址、數據編碼功能的無線遙控發射/接收芯片。其中發射芯片 PT2262-IR 將載波振蕩器、編碼器和發射單元集成于一身,使發射電路變得非常簡潔。2.3.3 方案論證 采用 PT2262/2272 作為本設計的通信系統雖然傳輸距離沒有 Si4432 遠,但考慮到本設計知道室內使用,沒有必要大材小用故選擇方案二。2.4 系統方案論證通過對系統的分析,設計本著成本低功能多的理念,所以系統的主控芯片選擇了 STC89C51,此芯片完成可以滿足系統的需求且成本低廉,遙控部分采用PT2262/2272 作為本設計的通信系統,對于
16、直流電機的正反轉控制采用一對價格低廉的小型繼電器和三極管相互配合來完成這個動作,系統負載的供電采用一個交流220V 輸入,直流 5V 輸出的開關電源可以完全滿足。至此,設計的硬件主要模塊的選型已經完成。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業3 系統硬件設計3.1 單片機最小系統單片機加上適當的外圍器件和應用程序后,所構成的應用系統稱為最小系統。主要由時鐘電路和復位電路加上單片機芯片就構成了單片機最小系統。3.1.1 時鐘電路時鐘電路是單片機最小系統的一部分,它用于產生單片微機工作所需要的時鐘信號,單片微機本身就如一個復雜的同步時序電路,為了保證同步工作方式的實現,電路應在唯一的時鐘信號控制
17、下嚴格地按時序進行工作,系統的時鐘電路設計是采用的內部方式,即利用芯片內部的元件組成的一個振蕩電路。單片機 AT89C51 的內部有一個用于構成高增益反相放大器的振蕩電路,引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是放大器的輸入和輸出。這個放大器與反饋元件片外的晶體諧振器一起構成一個自激振蕩放大器。外接晶體諧振放大器以及和電容 C1、C2 構成并聯諧振電路,接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值沒有固定的一個要求,但會對電容的大小會產生影響,比如震蕩器頻率的高低和震蕩器的穩定性或著是起振的快速性和溫度的準確性,電容應盡量的使用陶瓷電容,電容值最好為 22pF。振蕩器的工作頻率一般在1.2MHz12
18、MHz 之間,由于制造工藝的改進,有些單片微機的頻率范圍正向兩端延伸,高端可達 40MHz,低端可達 0Hz,一般用 11.0592MHz 晶振。時鐘電路圖如下圖所示其原理圖如 3.1 所示:Y111.0592MHzC230pFC330pF1819圖 3.1 時鐘電路3.1.2 復位電路單片機小系統常采用的復位形式是手動按鍵以及上電自動復位兩種形式。其中前者保障在電源接通的前提下,運行單片機期間,使用按鈕開關進行復位操作。后者則是接通電源后,自動進行復位的觸發操作。兩者都需要在系統中實現,這樣系統才會更加完善,更加具有智能化,并且在調試的時候也是比較方便的,所以加了手動按鍵在系統上電的情況下來
19、完成復位動作,下圖展示了手動復位的原理圖。上電自動復位依據 C1 電容來完成,在電路中,手動按鍵復位以按鍵形式連接電阻 R1與 VCC,S4 是一個常開觸點,當 S4 與 C1 接觸的時候,完成手動復位的動作,其原精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業理圖如圖 3.2 所示:R110kC110uFS4VCC9圖 3.2 復位電路3.2 遙控發射模塊參數(1)通訊方式:調幅 AM (2)工作頻率:315MHZ/433MHZ (3)頻率穩定度:75KHZ (4)發射功率:500MW (5)靜態電流:0.1UA (6)發射電流:350MA (7)工作電壓:DC 312V3.3 PT2262/PT
20、2272 編解碼集成電路原理說明PT2262/2272 是一對帶地址、PT2262/2272 是一對帶地址、PT2262/2272 是一對帶地址,數據編碼功能的紅外遙控發射/接收芯片。其中發射芯片 PT2262-IR 將載波振蕩器、編碼器和發射單元集成于一身,使發射電路變得非常簡潔。 一、PT2262 特點:(1)CMOS 工藝制造,功率較低(2)外部元器件缺失 (3)RC 振蕩電阻 (4)工作電壓的值域廣:2.6-15v (5)數據最多可達 6 位(6)地址碼最多可達種二、 應用范圍:(1)汽車防盜系統設計(2)個人防盜系統設計 (3)遙控玩具 (4)家用電器遙控 精選優質文檔-傾情為你奉上
21、專心-專注-專業(5)其他智能儀器在具體的應用中,外接振蕩電阻可根據需要進行適當的調節,阻值越大振蕩頻率越慢,編碼的寬度越大,發碼一幀的時間越長。大部分產品都是用2262/1.2M2272/200K 組合的,模塊的其他關鍵的作用就是配合單片機來進行有序的數據通訊,通訊時的基本特征是:1、控制合適的通訊速度 數據模塊的極限傳輸數據速率可達到 9.6KBs,??刂圃?2.5KBs 左右,若傳輸數據速率過高,則會使得接收靈敏度下降,且使得誤碼率變得更大,甚至失效。 2、控制合適的信息碼格式 控制模塊中的單片機運行時,常常需要考慮新的傳輸協議,協議的調制不同,其對應的信息碼格式也不同,信息格式直接決定
22、了數據傳輸的安全性。信息碼組格式的經典形式是以前導碼同步碼數據幀集合而成,其中前導碼的長度高于 10ms,以避開背景噪聲。因此選擇 CPU 編譯碼以亂碼添加形式來排除零電平的干擾。與前導碼及數據幀不同的是同步碼具特征位代碼,使得系統能在算法幫助下甄別出同步碼,接收數據。 數據幀切忌使用長 0 和長 1,一般通用形式為 POCSAG 或曼徹斯特編碼。 3、控制單片機對接收模塊的干擾 單片機模擬 2262 時,功能實現較為正常,測試 2272 解碼則出現異常情形,表現為遙控的實際距離減少了。究其原因,時鐘頻率的倍數較大,接收的模塊干擾性影響大,使得調制結果有所偏差。事實上,PIC 的抗干擾水平較差
23、,單片機的接受電路供電源為 5V 電源。采用接收模塊降低,單片機工作頻率減小以及加入中間屏障等方式來避免單片機受干擾程度加深。 接收模塊正常狀態下的脈沖信號為高電平輸出形式,萬用表無法準確測得。變通的測試手段是發光二極管與 3K 的電阻監控其輸出狀態。對無線形式的編解碼選擇芯片時,PT2262/PT2272 能夠積極的連接起來,傳輸效果較好,正常能傳至 600 米以外。如果和單片機或者微機配合使用時,會受到單片機或者微機的時鐘干擾,造成傳輸距離明顯下降,一般實用距離在 200 米以內。3.4 遙控電路設計系統采用 sc2262 和 sc2272 遙控和接收,SC226 是 CMOS 工藝的低功
24、耗通用的編碼電路,它和 SC2272 配對使用,最多有 12 位三態編碼。電路具有省電模式,主要用于無線電和紅外線路遙控發射等應用。其特點有 1、CMOS 工藝制造,低功耗。2、外部應用線路元器件少。3、工作電壓范圍寬:2V15V。4、地址 A 和數據 D 位通用。5、數據 A 可以多達 6 位。其主要應用在車輛防盜系統、家庭防盜系統、遙精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業控玩具等諸多行業,因其價格低廉,功能強大所以一直成為紅外遙控的首選,尤其在中低端產品中更為常見。其原理圖如圖 3.3 所示:A01A12A23A34A45A56A67A78GND9D010D111D212D313TE1
25、4OSC115OSC216Dout17VCC18U1SC2262R54.7MR110KR210KR310KR410KATADVCCGNDM1FSMK12V1234K1UP1234K3QHD14148D24148DATADATAD1D1D3D21234K2DOWND3D2D34148圖 3.3 遙控電路設計圖遙控器部分用 12V 電池供電,按下按鍵后電池的正極才會和芯片和發射模塊的電源端連通并發出信號,這樣設計也是為解決電池耗電量快的問題。如圖 3.4 所示:A01A12A23A34A45A56A67A78GND9D010D111D212D313DIN14OSC115OSC216VT17VCC1
26、8U2SC2272R16820KR1310kR122.2kVCCVCCQ29013VCCR142.2KR1510KP1.3P1.1GNDDATADATAVCCM2JSMKQ19013R1810kQ59013P1.2R192.2k精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業圖 3.4 接收部分電路圖接收電路輸出端通過 npn 三極管 9013 將輸出的高電平轉變成低電平,單片機可以更好的識別低電平變化。3.5 光線檢測模塊該模塊切入自動模式時,窗簾閉合依照光線自動實現開關。亮的時候開暗的時候關,更好的實現了窗簾的自動化水平。對光線的檢測就是以光敏元件的光敏特征,光線較暗時,阻值大,三極管的基級電壓
27、下降,管路截止狀態,輸出為低電平;光線明亮時,阻值小,三極管的基級電壓上升,管路聯通狀態,輸出為高電平。圖 3.5為光線傳感器的原理圖:圖 3.5 光線傳感器的原理圖3.6 正反轉控制模塊該模塊的主要功能是控制直流電機的正反轉動作,通過直流電機正反轉來控制窗簾的拉開與閉合。繼電器采用 5V 的小型繼電器,通過 9012 三極管來驅動完成,當 p3.0 輸出一個低電平的時候,三極管導通,線圈得電,繼電器觸點吸合,此時電路中有電流流過,直流電機開始工作,當窗簾拉開到一定程度觸碰到行程開關的時候,繼電器閉合,直流電機停止工作,反轉也是同樣的原理來完成這個動作,這精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-
28、專業樣我們就完成了窗簾的拉開與閉合的動作。正反轉控制模塊的詳細電路圖如圖 3.6所示: R91KR101KQ 39012JD Q 1JD Q 2Q 49012P3.0P3.5R1110V CCV CCV CCV CCM3V圖 3.6 正反轉模塊電路圖3.7 顯示模塊在該模塊中對狀態的表示功能采用多個 LED 實現,紅燈表示自動狀態,自動狀態下,會依據光線的明暗隨時打開窗簾,亮度高時開啟,亮度低時關閉。藍色指示燈則表示電機此時處于正向運轉的狀態,黃燈表示電機反向運轉的狀態。行程開關觸發時,指示燈閃,次數為三次,此后電機進入停止運轉的狀態。該顯示模塊的相關電路圖如下圖所示:D3LEDYD4LEDR
29、R71KR82.2KP1.5P1.7D3LEDLR1710KP1.4精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業圖 3.7 顯示模塊接線圖3.8 本設計實現的功能設計達到了預期想要實現的功能,單片機是本電路中的核心器件,擔負整個電路的管理,通過單片機發送信號并利用光電耦合器的隔離作用使信號更加穩定,從而實現對窗簾的遙控。主要通過無線遙控效作為交互信號的傳遞,且能夠通過相應的 led 燈及時告知運轉狀態;同時利用光敏元件來根據環境光線的變化控制窗簾的開合狀態,使窗簾可以晚上關閉白天自動打開從而實現了智能控制,該設計更智能更人性化系統師利用限位開關來控制窗簾停止,防止過卷,通過 C 語言程序來進行編
30、程,是設計軟件與硬件完美結合。電路分為 7 個部分,分別是電源部分、顯示部分、紅外線接收部分、數據儲存部分、光控電路測光部分、電機控制執行部分、單片機主控器件部分,各部分相互工作來實現窗簾的智能化。本設計的電源部分采用5V 直流電源給控制部分和負載進行供電,可采用交流 220V 輸入直流 5V 輸出的開關電源來供電 。前期先進行了原理圖的繪制和仿真,先在理論上對設計的可行性進行了驗證,以遍為后期的實物制作提供幫助,本設計原理圖見附錄 3。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業4 系統軟件設計對于指令系統兼容 MCS51 系列的單片機,以往研究人員經
31、常使用 C 語言進行編程;C 語言屬于結構化編程類型的常規設計語言,可形成壓縮代碼和語句。C 語言的硬件結構依賴性較低,一般只要求對單片機存儲器等具備簡單的知識儲備即可。對于寄存器的差別,不同的存儲器的類型不一樣,管理方式也相應改變。C 語言程序的編制與硬件關系較小?;旧夏軌螂S意移植入新的單片機形式中,相互的移植復制度較優良。C 語言程序按照不同的函數以及結構等形成了不同的結構特征,具有優秀的數據分析和數據處理的能力。C 語言作為一種方便、容易掌握的語言得到了廣泛的應用,是目前單片機編程中應用最多的語言之一。4.1 軟件介紹Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 5
32、1 系列兼容單片機 C 語言軟件開發系統,與匯編相比,C 語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優勢,因而易學易用。用過匯編語言后再使用 C 來開發,體會更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發調試工具,全 Windows 界面。另外重要的一點,稍稍關注編譯后的匯編代碼,我們能夠體會到 Keil C51 的生成效率較高,匯編形成的語句具有明顯的緊湊特征,也更加容易理解。所以在大型的開發活動中,語言優勢更明顯。以下詳細說明了 Keil C51 的開發功能及如何實現對應的功能。具體的 Keil_c 軟件界面如圖 4.1:圖 4.1Keil 軟件界面圖Prot
33、el99SE 是應用于 Windows9X/2000/NT 系統中的設計類應用,其設計模式采用開源形式,能實現網絡 3d 設計。而對于數據交換形式,其應用 32 位設計特征能較好實現電路圖的設計開發任務。包含了可編程邏輯器的開發設計以及印制電路板的開發設計等。32 個設計層一共有 16 個電源-地層和 16 個機加工層。一、Protel99SE 軟件的特點:精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(1)可生成 30 多種格式的電氣連接網絡; (2)強大的全局編輯功能(3)安裝包比較?。?)易于初學者入手Protel99SE 的工作界面是一種標準的 Windows 界面,包括:主菜單、標題欄、
34、繪圖工具欄、標準工具欄、狀態欄、對象選擇按鈕、預覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。本設計中我們使用Protel99SE 進行原理圖的繪制,軟件使用起來比較方便,界面比較簡潔。4.2 程序設計過程軟件程序的設計對硬件工作有著至關重要的作用,有時候一段好的程序甚至可以節省一些硬件的成本。對于 MCS51 系列單片機來說,常用的編程語言是匯編語言和 C 語言。C 語言是一種結構化編程語言,用起來比較簡單,C 語言是非常強大的編程語言,C 語言程序自身并不依賴于硬件系統,基本上不做修改就可以在不同類型的單片機上相互移植,匯編語言同樣在單片機編程中得到了廣泛的
35、應用,具有簡單實用,控制靈活等特點,匯編語言有著極強的硬件控制能力,用其他語言可以實現的功能,在匯編語言紅豆可以實現,但是匯編語言的編程比較復雜,綜合考慮,本系統采用了 C 語言編程。本設計主要使用了 if、while 等判斷語句,當遙控器上有按鍵按下時,無線發射模塊發出信號,接收模塊解碼后響應相應功能,當限位開關閉合時,說明窗簾已經到達指定位置,停止轉動。在自動模式的情況下,系統會自動調用執行自動模式的子程序,根據光敏電阻的明暗來執行相應的子程序來控制窗簾的正反轉,以達到設計的目的。在軟件編程的時候采用了 Keil C51 軟件來進行程序的編程,首先新建一個文件,并且給予適當的命名,在程序的
36、開頭變成一個頭文件,然后根據前面的系統框圖和硬件電路執行每個動作的順序來進行程序的編寫,初始化系統,并且定義一些有需要的變量。子程序包括智能模式和手動模式兩個部分,通過 if 判斷語句來完成子程序的調用,當我們選擇智能模式的時候,系統會立即調用智能模式的子程序,當然我們在智能模式編程的時候又要考慮很多因素來嵌入一些新的子程序文件,因為我們的軟件設計的目的就是為了硬件能夠更好的工作,在智能模式的情況下,我們要考慮到光線的明暗來進行一些子程序的編寫,最后要執行的程序就是限位開關的部分,當硬件部分觸碰到行程開關并且開關閉合時候,單片機的 IO口會得帶一個信號,然后軟件會執行停止動作,這樣我們就完成智
37、能模式情況下的程序構思與編寫。在手動模式的情況下也基本與智能模式大同小異,手動模式添加了按鍵的子程序來完成手動模式的動作。只有軟件與硬件的有效結合,設計才會更加智能化,更加人性化。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業4.3 主程序流程圖系統主程序流程圖如圖 4.3 所示:圖 4.3 主程序流程圖否否打開窗簾結束打開按鈕是否按下關閉按鈕是否按下打開限位是否閉合關閉限位是否閉合關閉窗簾停止動作是是否是是系統是否是智能模式光線明暗打開窗簾關閉窗簾亮暗是否開始精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業5.系統調試5.1Protues 軟件仿真電路圖由于無
38、線部分遙控不了,其實就是給單片機低電平,所以用按鍵代替。然后將所編寫的程序,生成可執行的 hex 文件并加載到 Protues 仿真軟件的單片機中,執行軟件程序,在執行過程中能順利的完成所需執行的任務,正常正傳,反轉,停車,對應不同的運行方式,不同顏色的的燈光顯示不同的狀態,仿真效果如圖 5-1 所示圖 5-1 系統仿真圖5.2 硬件測試按照設計的電路將硬件電路焊接完畢后,進對硬件電路進行了一系列的測試,分別對智能模式和手動模式進行測試,前期預想功能都能完美的實現,可通過遙控器或者手動鍵盤來使電機達到正反轉的效果。為了防止窗簾過卷所添加的限位開關,未在軟件仿真中使用,但在硬件測試中,當觸碰到行
39、程開關的時候,能夠能很好的工作。在測試時遇到的問題是無線遙控的一個控制鍵不靈敏,需要靠近接收裝置才能進行控制,開始的供電的時候系統沒有任何動作,并且 LED 燈無顯示,后來用萬用表排查后發現,主電路輸入部分有個焊點虛焊了,然后用電烙鐵重新焊接了一下,完美解決問題,系統正常工作??傮w來說,硬件電路和程序都沒有大問題,達到了預期的效果。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業結 論該設計通過分析智能遙控窗簾系統的現狀以及人們對自動窗簾系統功能的需求,對自動窗簾系統控制器進行總體的設計??傮w設計采用以單片機為控制元件,執行窗簾開閉的主要動作;以光敏電阻為檢
40、測元件,為提供單片機外界光照變化;以紅外檢測電路,實現手動控制;以 89C51 單片機控制整個系統運行;在各模塊的配合下,最終實現自動窗簾控制系統的智能化要求。當然任何東西都沒有十全十美的,如果我們保持于現狀那肯定會被時間所淘汰,當設計完成了,發現了一些確定以及有待改進的地方。下一步準備在給系統添加一個紫外線檢測系統,我們知道紫外線過強會對身體有壞處,如果當外面紫外線達到一定質的時候窗簾會自動自行閉窗動作,那樣設計會更加完美。理論出真知,實踐出才干,設計是一個漫長而又艱辛的過程的,在設計的過程中不斷查詢相關的資料和書籍,從圖書館到互聯網,紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行,任何成果的得來都要付出艱
41、辛的努力,同時也感覺到自己所學知識的不足。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業致謝每年都有畢業的這個季節,對于理科生的我們而言畢業設計更是少不了的一門功課,開始在構思的時候感覺很簡單就可以實現自己想要的功能,但是真正自己動手去做的時候才發現并不是自己想象的那么簡單。在實物設計期間。得到了導師高善坤老師的精心指導,完成了本次畢業的設計。授人以魚不如授人以漁,置身其間,使我不僅接受了全新的思想觀念,樹立了宏偉的學術目標,領悟了設計東西的基本思考方式,掌握了通用的研究方法,千言萬語匯成一句話 ,在論文即將完成之際我要感謝所有給過我幫助的領導、老師和同學們。 精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注
42、-專業參考文獻1張則.51 系列單片機(C 語言)快速入門(六)N.電子報,2010.2陳海宴.51 單片機原理及應用M.北京:北京航空航天大學出版社, 2010.3彭介華.電子技術課程設計指導M. 北京:高等教育出版社, 2010.4肖俊峰, 鄭小琴.一種紅外線自動門單片機控制系統J. 2010.5陳連坤.單片機原理及接口技術(C 語言版)M,清華大學出版社, 2010.6陳杰,黃鴻.傳感器與檢測技術M.北京:高等教育出版社, 2010.7康華光,陳大欽.電子技術基礎M.上海:高等教育出版社, 2011.8陳永甫.紅外線探測與控制電路M.北京:人民郵電出版社, 2012. 9胡漢才.單片機原
43、理及其接口技術J.北京:清華大學出版社, 2013.10Meehan Joanne, Muir Lindsey. SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriersJ.TQMJournal.2008: 55-59.精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業附錄附錄附錄 1 1 源程序代碼源程序代碼#include#include#include/頭文件#define uc unsigned char#define ui unsigned intsbit in_go=P13;sbit in_back=P12;/手動前進后退按鍵 sbit out_go=P30
44、;sbit out_back =P35;/電機控制輸出 sbit limit_go=P34;sbit limit_back=P36;/前進后退限位開關 sbit led_go=P14;sbit led_back =P15;/前進后退限位指示燈 sbit light=P10;/光線傳感器 sbit change=P11;/手動自動切換按鍵(默認自動) sbit led_zhishi =P17;sbit buzz=P16;bit bdata flag1,flag2,change_flag,flag_shan,flag_shan1,flag_shan2;uc m,n,shan;void delay(
45、ui x)/延時函數 ui i,j;for(i=0;ix;i+)for(j=0;j110;j+);void work()/工作函數 if(change=0)/判斷切換是否按下 buzz=1;delay(50);if(change=0)change_flag=change_flag;/手動,自動切換if(change_flag=1)out_go=1;out_back=1;led_go=1;led_back=1; buzz=0;while(!change);/釋放 精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業led_zhishi=change_flag;if(change_flag=0)/自動模式
46、精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業if(light=0)/夜間(無光)時關閉窗簾 delay(50);if(light=0)if(limit_go=0)&(flag_shan=0)out_go=1;out_back=1;led_go=1;for(shan=0;shan6;shan+)led_go=led_go;buzz=led_go;delay(500);flag_shan=1;else if(limit_go=1)out_go=1;out_back=0;led_back=1;led_go=0;flag_shan=0;else if(light=1)/白天(有光)時打開窗簾 d
47、elay(50);if(light=1)if(limit_back=0)&(flag_shan=0)out_go=1;out_back=1;led_back=1;for(shan=0;shan6;shan+)led_back=led_back;buzz=led_back;delay(500);flag_shan=1;else if(limit_back=1)out_go=0;out_back=1;led_back=0;led_go=1;flag_shan=0;精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業else if(change_flag=1)/手動模式 if(in_go=0)&
48、;(limit_go=1)/關閉是否按下 buzz=1;delay(50);if(in_go=0)&(limit_go=1)out_go=1;out_back=out_back;/按一下打開,再按一下,停止 buzz=0;led_back=1;led_go=out_back;flag_shan1=0;while(!in_go);/釋放else if(in_back=0)&(limit_back=1)/打開是否按下 buzz=1;delay(50);if(in_back=0)&(limit_back=1)out_back=1;out_go=out_go;/按一下關閉,再按一下,停止 buzz=0;led_go=1;led_back=out_go;flag_shan2=0;while(!in_back);/按鍵釋放if(limit_go=0)&(flag_shan1=0)delay(5);if(limit_go=0)&(flag_shan1=0)out_back=1;led_go=1;for(shan=0;shan6;shan+)led_go=led_go;buzz=led_go;delay(500);flag_shan1=1;if(limit_back=0)&(flag
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