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
学院名称:电气工程学院
专业班级:自动F0９０４
学生姓名：
学号:
指导教师:
设计地点 :
设计时间 : 2０1２-0６-11～2０1２-０6-１５
计算机控制技术课程设计课程设计名称：光感自动窗帘控制系统设计
专业班级：自动F09０4
学生姓名：
学号:
指导教师:
课程设计地点:
课程设计时间: 201２-０６-１1~2０１２-06-15 计算机控制技术课程设计任务书
目录
1 概述 (4)
1、1 研究背景4?
１、2 设计思想及基本功能4?
2 总体方案设计 (5)
2、1 方案选取５?
２、２系统框图8?
2、3 总体方案设计 (8)
3 硬件电路设计 (9)
３、１电源电路设计9?
3、２晶振电路10?
3、3 复位电路................................................. 1１
3、４时钟电路.............................................. １２
３、5 键盘电路14?
3、6 显示电路 (14)
3、7 A/D转换电路.............................................. １7
3、8 光敏传感器.............................................. １8
3、9 步进电机２0?
4 系统软件设计 (22)
4、1 主程序软件设计........................................... ２2
4、2 键盘程序设计２３?
4、3 定时程序设计 (25)
４、4 步进电机程序设计....................................... ２６５总结28?
参考文献.......................................................... 2９附录系统原理图2９?
１概述
1、1 研究背景
伴随着信息化时代得到来，人们得生活速度以及对生活质量得追求也在大幅提高。智能化得产品设计在改变人们工作方式与生活习惯得同时,让人们对生活质量得提升提出了更高得要求,方便、舒适成了人们所追求得生活方式,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,人们更为关注得就是一个安全、方便、舒适得环境。智能化得电子产品以及设计将以前得被动静止物体转变为人们能够方便操控得工具,这些产品具有提供全方位得信息交换得功能,不仅能够优化人们得生活方式,帮助人们合理得安排时间,增强居家环境得安全性,甚至还可以为各种能源费用节约资金。
在智能化产品中,单片机得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、工业专用设备得管理及过程控制等领域,在很
多得大中型得电气设备以及小型得电子产品中也用到了单片机进行控制。
针对人们对智能化得需求以及对舒适生活得追求,窗帘自动控制系统改变了传统窗帘得劣势,它可以根据外界光照强度得不同而自动开闭窗帘,也可以根据人们设定得时间来控制窗帘。该系统利用光敏电阻检测光照强度得变化，并且将光敏检测模块得电阻变化转化为电压变化,然后将电压变化得信号送单片机,单片机通过电机驱动模块控制着步进电机得正反转实现窗帘得来回移动。本设计正就是把利用AT89Ｃ51 单片机得优点以及简单实用性,顺利得完成了对智能控制得要求，并且为智能化得家居设备提供了良好得基础。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
该系统具有一般得窗帘控制系统得最基本得功能,即通过电动按钮来开闭窗帘,在此基本功能得前提下,本设计根据需求还设计了可以根据光照强度与设定时间自动开闭窗帘得功能,在选取设计方案与采用元器件方面,该系统本着简单实用经济得思想,尽量简化电路设计,用最简单得电路布线与选用最经济实用得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:该功能就是根据用户得需求通过按键进行窗帘得开关,此功能可以使窗帘处于开闭得任何一种状态;
（2）自动控制:系统可以通过感光器采集室内光照强度,根据亮度得不同而自动控制窗帘得打开程度;
（4)时间控制:此功能就是根据用户设定得时间在特定得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得应用已经越来越广泛,很多得电子产品利用单片机所取得得便利得到了人们得好评,针对单片机控制得自动窗帘控制系统得智能化要求,实现其自动控制得方案有两种:
方案(一)系统得传动机构使用直流电机，窗帘只有两个简单得状态：完全打开与完全关闭;
方案（二)系统得传动机构使用更精确灵敏得步进电机，使得窗帘从关闭到完全打开之间有6个不同得等级。
这二个方案都就是基于单片机控制得,光线感应以及数码管显示,不同得设计部分在于传动机构与窗帘得设计形式得选取上。
方案(一)得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，采用普通得卷帘即可。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)得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得形式,通过步进电机可以精确控制每个叶片得旋转角度,从而控制开关程度得大小。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所示就是方案(一)得效果图;图２、2就是方案(二)得效果图:
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,没有太多继续研究得价值,并且其窗帘控制过于单一，而且不如方案二得百叶窗式得窗帘美观。图2、３所示就是百叶窗关闭打开得原理图，图2、4就是步进电机驱动百叶窗各叶片得物理截面图，其根据光照强度得大小有不同程度得打开,能够更精确得满足用户得需求，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)得系统框图如图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就是基于满足设计要求得前提并且根据理论上得可实现性与硬件上得经济实用性,而进行设计得重要环节。本章从人们对系统功能需求出发，在综合考虑各种因素得情况下,设计出自动控制系统得总体构架,并且在基本功能需求得基础上尽可能考虑系统得可扩展性。
伴随着科学技术得发展与人民生活水平得日益提高,人们对生活舒适性得追求越来越强烈,而窗帘在每个家庭生活就是必备得,其基本功能就是保护住户得隐私以及遮蔽阳光等。基于这些作用窗帘得便利性自然也受到家庭得关注。但传统得窗帘绝大部分就是用手去开关,每天开关不仅不省力，而且还可能错过最佳光照时间,尤其就是大窗帘,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。现有得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，但就是有些方面得设计还就是不够人性化。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、关闭得功能，方便用户控制。
(2)亮度自动控制:此功能就是根据室内光照强度得大小,来决定百叶窗每个
叶片得旋转角度从而控制窗帘打开得大小程度。
(3)时间自动控制:此功能根据用户需要,设定需要开闭窗帘得时间,通过输入得开启或关闭时间,控制窗帘开关。
光感自动窗帘控制系统设计得总体框图如图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就是用光敏电阻采集外界得光强度,从光传感器采集得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转换器件得转换需要一定时间,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。传入得信号由89C５1单片机来控制，并且做出响应，以实现电机得正转、反转与停止。显示模块就是用来显示自动窗帘控制器得各种状态。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,因此设计得电源电路主要就是提供单片机工作电压。图３、1就是为单片机提供电压得电源电路。在这个电路中采用了三端集成稳压器LM7８05，可以输出5V得直流电压以供给单片机。
图３、1 电源电路图
３、2 晶振电路
电路中得晶振即石英晶体震荡器。由于石英晶体震荡器具有非常好得频率稳定性与抗外界干扰得能力,所以,石英晶体震荡器就是用来产生基准频率得。通过基准频率来控制电路中得频率得准确性。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就是单片机得晶振电路。片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路,CPU得所有操作均在时钟脉冲同步下进行。片内振荡器得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就是反馈电容,其值在20pＦ~1００ｐＦ之间选取，典型值为30pF。本电路选用得电容为30pＦ,晶振频率为12MＨz。
振荡周期=;
机器周期
指令周期＝。
XTAL1接外部晶体得一个引脚，ＸTAL2接外晶体得另一端。在单片机内部,接至上述振荡器得反相放大器得输出端。采用外部振荡器时,对ＨMOS单片机,该引脚接外部振。在石英晶体得两个管脚加交变电场时，它将会产生一定频率得机械变形,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，无论就是机械振动得振幅,还就是交变电场得振幅都非常小。但就是,当交变电场得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。这一特定频率就就是石英晶体得固有频率,也称谐振频率。石英晶振起振后要能在XTAＬ2线上输出一个３V左右得正弦波,以便使MCS－５1片内得OSC 电路按石英晶振相同频率自激振荡。通常,OSC得输出时钟频率fOSC为0、5ＭHz-１6ＭHz,典型值为12MHｚ或者1１、05９２ＭHz。电容C1与C2可以帮助起振,典型值为30pF,调节它们可以达到微调fOSC得目得。
图３、2 单片机晶振电路图
3、3复位电路
复位电路得主要功能就是使单片机进行初始化，在初始化得过程中需要在复位引脚上加大于2个机器周期得高电平。复位后得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。但就是为了在复位按键稳定得前提下，电源稳定后还要经一定得延时才撤销复位信号，以防在按键过程中引起得抖动而影响复位。图3、３所示得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芯片与ＡT89C5l单片机得接口电路如图3、4所示。
图３、4 时钟电路图
其中DＳ12８87得模式通过选择脚MOT接地来确定,DS１２８87得中断输出
端IQＲ与８9C51得外部中断ＩＮＴ0接口相联,R/W接口与单片机８９C51得RD/WR接口相连;而DS12８87得ＡS端口与单片机89C51得AIE端直接相联。DS1２887得ＳQW端与单片机８9C５1得TO端相连。DS12887得高位地址由端口P2.7来片选，DS1２88７得高８位地址设定为7ＦH,低8位由芯片内部各单元得地址来定。
DS12８8７内部由振荡电路,分频电路,周期中断/方波选择电路,14字节时钟与控制单元,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与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与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级分频器得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微机系列与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得下降沿把地址锁入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引脚得电平,当使用Ｍoｔorola时序时,ＤＳ就是一正脉冲，出现在总线周期得后段，称为数据选通;在读周期，ＤS指示DS1288７驱动双向总线得时刻;在写周期,DS 得后沿使DS12８87锁存写数据。选择Intｅｌ时序时,ＤＳ称作(RＤ),RD与典型存贮器得允许信号（OＥ)得定义相同。
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就是低电平信号时,指示当前周期就是读或写周期,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得写允许信号(WE）得含义相同。
CS(片选输入):在访问DＳ１2887得总线周期内,片选信号必须保持为低。
IRQ(中断申请输入):低电平有效,可作微处理得中断输入。没有中断得条件满足时，IRQ处于高阻态。IRQ线就是漏极开路输入,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得窗帘自动控制系统中得主要作用就是通过按键向单片机输入指令，其中主要包括设定时间,控制窗帘得开关等等功能,就是人工控制单片机得主要手段。在窗帘控制系统设计中得键盘采用得就是4×４矩阵键盘。这１６个按键分别为：设定键主要就是用来设定自动窗帘打开或者关闭得时间；0-９数字键，其作用主要就是用于设定时间;复位键主要应用在程序出错以及误操作得时候使单片机复位,从而重新设定;反转键就是使步进电机反转,控制窗帘关闭;正转键就是使步进电机正转，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;确定键主要就是用于在时间设定完成后得确定输入。
由于按键比较多,单独设置按键会增加总体设计得复杂性，而且为了减少所占用得端口,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
显示电路主要就是用于显示时间。采用LＥＤ数码管进行显示就是因为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。?数码管有共阴极与共阳极两种类型,其公共端主要进行位控制,笔画端则就是进行字符控制,数码管有静态显示与动态显示两种方法,说明如下:
（１）静态显示驱动:?静态驱动也称直流驱动。静态驱动就是指每个数码管得每一个段码都由一个单片机得Ｉ/O进行驱动,或者使用如ＢCＤ码二—十进位器进行驱动。静态驱动得优点就是编程简单,显示亮度高,缺点就是占用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单片机可用得I／O才32个。故实际应用时必须增加驱动器进行驱动，增加了硬体电路得复杂性。
(2)动态显示驱动:
数码管动态显示就是单片机中应用最为广泛得一种显示方式之一,动态驱动就是将所有数码管得8个显示笔划"a、b、ｃ、d、e、f、g、dp "得同名端连在一起,另外为每个数码管得公共极增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立
得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得字形码,但究竟就是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位元选通端电路得控制,所以我们只要将需要显示得数码管得选通控制打开,该位元就显示出字形,没有选通得数码管就不会亮。透过分时轮流控制各个LED数码管得端,就使各个数码管轮流受控显示,这就就是动态驱动。在轮流显示过程中,每位元数码管得点亮时间为1～２ms,由于人得视觉暂留现象及发光二极体得余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描得速度足够快,给人得印象就就是一组稳定得显示资料,不会有闪烁感,动态显示得效果与静态显示就是一样得,能够节省大量得Ｉ/O口,而且功耗更低。
本设计采用得就是4位LED数码管得串行驱动电路来达到显示得目得。驱动器采用74LS１64,由单片机８9C5１得P3、0与P3、1来控制LED数码管得显示。显示电路图如３、6所示。
图３、6 显示电路
74LS１64就是8位串行输入,并行输出得移位寄存器。其引脚及各个引脚得作用如下图3、7所示：
符号引脚说明
DＳA １数据输入
ＤSB 1 数据输入
Ｑ0～3~6 输出
图3、7 74ＬS １６4引脚及
说明
3、7 Ａ/D 转换电路
Ａ/D 转换得作用就是进
行模数转换,把接收到得模拟
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 转换得位数确定与整个测量控制系统所需测量控制得范围与精度有关,在自定窗帘控制系统中采用了8位Ａ／D 转换器ＡＤＣ08０9。
AD Ｃ0８09就是美国国家半导体公司生产得CMOS 工艺8通道，８位逐次逼近式Ａ/D 转换器。8路模拟信号得分时采集,片内有８路模拟选通开关，以及相应得通道抵制锁存用译码电路,其转换时间为１00μs 左右。
ADC080９得主要特性有:
（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640k Ｈz 时）,１30μs （时钟为5０0kH ｚ时)
（4）模拟输入电压范围０～+５V ，不需零点与满刻度校准。
(５）工作温度范围为-4０～+８5摄氏度 (6)低功耗,约1５ｍW 。
AD Ｃ０80９与单片机８9Ｃ51得连接示意图如图3、8所示，其中７4L Ｓ373
为锁存器,当三态允许控制端 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,也不为总线得负载,但锁存器内部得逻辑操作不受影响。
Q3 GN Ｄ 7 地 (0 V)
C Ｐ ８ 时钟输入(低电平到高电平边沿触发)
／M Ｒ 9
中央复位输入(低电平有效) Q4~Q7
1０~1３ 输出 VCC
１４
正电源
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得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。光敏电阻就是用光电导体制成得光电器件,又称光导管，她就是基于半导体光电效应工作得。光敏电阻没有极性,纯粹就是一个电阻器件,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得光照时,它得阻值急剧减少，因此电路中电流迅速增加。光敏电阻具有很高得灵敏度,很好得光谱特性，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得应用。光敏电阻器一般用于光得测量、光得控制与光电转换（将光得变化转换为电得变化)。通常,光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多得光能。当它受到光得照射时，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。
根据光敏电阻得光谱特性,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、科学研究与工农业生产中。
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、路灯与其她照明系统得自动亮灭,自动给水与自动停水装置，机械上得自动保护装置与“位置检测器”，极薄零件得厚度检测器,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系列得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。
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得放大才能满足A/D转换器对输入信号电平得要求,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得放大器。此外,进行信号采集时,采集到得信号不仅就是有用得信号，还有很多干扰信号,应该选用具有频率选择作用得滤波器,这样可以比较有效地滤除噪声与分离各种不同信号,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得负反馈网络,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,该电路具有放大与滤波功能。
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。为了实现步进电机得简易运动控制,一般以单片机作为控制系统得微处理器,通过步进电机专用驱动芯片实现步进电机得速度与位置定位控制。
单片机在本次试验中对步进电机得控制从而达到对转角与位移得控制得方法。本次设计采用两个型号为1３0HZ308-４50得三相反应式步进电机对旋转角度与位移进行控制,该步进电机力矩大、耐负载冲击、精度高。
其步距角为1、2°，即＝1、２°，即本次设计得测控系统对回转台转角得
课题设计作业 —简易窗帘自动开闭电路 系别：电气信息工程学院 班级：电信10-01班 姓名：徐帅帅 学号： 540901030237 指导老师：耿鑫 日期：2008年06月20日
第一章设计背景.......................................... 错误！未定义书签。第二章电路组成与工作原理 ...................... 错误！未定义书签。 第一节自动控制窗帘组成框图.............. 错误！未定义书签。 第二节电路主要组成部件...................... 错误！未定义书签。 第三节工作原理 ..................................... 错误！未定义书签。第三章元器件选择与元器件清单 .............. 错误！未定义书签。 第一节电路工作原理图如下：.............. 错误！未定义书签。 第二节元器件选择 ................................. 错误！未定义书签。 一、电阻............................................... 错误！未定义书签。 三、二极管 (9) 四、晶体管 (10) 六、自动开关....................................... 错误！未定义书签。 七、电机............................................... 错误！未定义书签。 第三节元器件清单 ................................. 错误！未定义书签。第四章总结与展望 . (15) 附录................................................................ 错误！未定义书签。附录1、简易自动窗帘开闭电路原理图： (16) 附录2、参考文献： ..................................... 错误！未定义书签。
科技学院 2015-2016学年第二学期期终考试 无线传感器网络 题目：基于ZIGBEE的智能窗帘控制系统 专业班级： 成员：（包括学号、） 教师：曲培新 完成时间：
目录 1.需求分析 (2) 2. 总体设计 (3) 2.1系统硬件电路设计 (4) 2.2微控制器模块 (5) 2.3电源模块 (6) 2.4 光敏传感器模块 (7) 2.5 joystick设计 (7) 2.6 直流电机 (7) 3主要软件设计 (8) 3.1 初始化函数 (9) 3.2 按键函数 (9) 3.3 周期性发送函数 (10) 3.4 点对点发送函数 (11) 4 总结 (12) 5参考文献 (12)
1.需求分析 基于Zigbee技术的智能窗帘控制器作为物联网智能家居中的核心部分，可以大大提高智能家居系统给用户带来的体验度。它可以定义为一个过程或者一个系统，通过无线传感器网络技术、射频识别技术等，将物理世界中的实体连接到因特网上，从而实现智能识别和管理。在物联网环境下，人们可以通过各种设备全天候获得特定服务。不仅仅是通过个人电脑，那些连接到互联网的智能终端也可以方便地为人们提供信息和执行决策。作为物联网的典型应用，智能家居业务发展备受瞩目。智能家居可以让用户有更便捷的方式来管理家用设备，使多个设备形成联动；而且，智能家居中的各个设备可以相互间通信，在没有用户指挥的时候也能根据不同的状态互动的运行，从而为用户带来更高效、舒适、方便和安全的家居环境。【前人研究进展】以往的智能家居系统以及各类智能传感模块都PC 为控制心，采用有线的方式连接。每次安装智能家居系统都需要做大量的布线工作。随着我国物联网进发展的快车道，Zigbee正逐步被国越来越多的用户接受，并在部分智能传感器场景应用。简单的说，Zigbee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA 和GSM网络。Zigbee数传模块类似于移动网络基站，通讯距离从标准的75m 到几百米、千米，并且支持无限扩展。Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、高速率、低成本的双向无线通讯技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间的数据传输以及典型的有周期性、间歇性和低反应时间数据传输。基于Zigbee技术的物联网智能家居系统与以前的主机式集中控制系统的最大区别是采用基于Zigbee组网通信方式，省去了复杂、困难的布线工作，降低了成本，实现了家居的智能化。【本研究切入点】以嵌入式家庭网关为核心，采用基于Zigbee无线方式对系统中的各类智能模块进行通信。【拟解决的关键问题】基于基于Zigbee技术的智能窗帘控制系统作为智能家居的有机组成部分，在其中加入基于Zigbee模块，使得该智能窗帘控制系统可以和整个智能家居系统组成一个网络，达到对家庭窗帘环境的全天候、多手段的监视和控制
洛阳理工学院 课程设计报告 课程名称物联网综合实训 设计题目智能家居之窗帘控制系统 专业计算机应用技术 班级 学号 姓名 完成日期2015-01-16
目录 第一章项目背景 (1) 1.1项目来源 (1) 1.2开发目标 (1) 第二章系统总体设计 (2) 2.1智能窗帘系统的功能特点 (2) 2.2系统总体结构图 (2) 第三章智能窗帘系统硬件部分 (3) 3.1直流电机硬件部分 (3) 3.2直流电机驱动硬件部分 (3) 3.2.1 L298N简介 (3) 3.2.2 L298N工作原理 (4) 3.2.3 L298N实现正反转及停止的工作方式 (5) 3.3蓝牙模块硬件部分 (5) 3.3.1 HC-06蓝牙模块简介 (5) 3.3.2 HC-06蓝牙模块的工作原理 (6) 3.3.3 HC-06蓝牙模块的串口通信 (7) 3.4晶振电路硬件部分 (7) 3.4.1晶振电路的作用 (7) 3.4.2晶振电路对串口通信的影响 (7) 第四章系统功能模块的软件设计 (8) 4.1有关Android的蓝牙知识 (8) 4.2 Android关键程序 (8) 4.3实训项目总体效果 (11) 第五章实训心得 (12) 参考文献 (13)
第一章项目背景 1.1项目来源 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。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居在这种形势下应运而生。 在现代生活中，窗帘再不仅仅只起到遮挡光线的简单的作用。它在整体家居中的装饰作用越来越突出。据调查发现，居民因迁入新居而购买窗帘布艺产品平均每单花费在4000元以上，且不乏一次花费在2万元以上者。因此，以迁入新居或装修后进行家用纺织品消费为特征的消费需求增长，成为家用纺织品消费的主流，明显地表现为刚性需求的增长。另外，随着人们对居住环境的要求不断地提高，智能化的家居产品在人们的生活中将会逐渐被认识和采纳，智能窗帘也正以其强大的人性化功能、惊人的发展速度以及巨大的市场前景崭露头角。 1.2开发目标 本课题抓住“智能家居”这一理念，在设计中力求人性化的智能控制，给用户带来最佳的体验。本设计以STC90C516RD单片机[1]为控制核心，用蓝牙控制窗帘的开关，让用户拥有更好的体验。
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。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。
作者签名：日期：
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
实习（实训）报告 名称基于物联网的智能窗帘控制系统设计2014年11 月24 日至2014 年11 月28 日共1 周 学院(部) 电子信息工程学院 班级通信技术 姓名 学院(部)负责人 系主任 指导教师
实习（实训）任务书 名称：基于物联网的智能窗帘控制系统设计起讫时间：2014.11.24-2014.11.28 学院(部)：电子信息工程学院 班级：通信技术 指导教师： 学院(部)负责人：
第一章系统概述 1.1概述 为了满足智能家居的发展方向，使用户充分感受智能家居环境的便利。智能窗帘是带有一定自我反应、调节、控制功能的电动窗帘。如根据室内环境状况自动调光线强度、空气湿度、平衡室温等，有智能光控、智能雨控、智能风控三大突出的特点。该设计是基于现代化生活的高质量需求而开发设计，使家用窗帘实现自动化智能化，使其具备感风、感雨、感光的功能，并可随着外界情况的变化来控制窗帘的闭合，以达到对家居环境的保护。 1.2系统名字 基于物联网的智能窗帘控制系统设计 1.3系统功能 系统可以通过三个按钮来分别实现对窗帘的开、关和停的操作。实现远程遥控智能窗帘的运行。也可以通过PC机的界面实现窗帘的控制。 1.4 基本原理 本次实训主要是靠无线传感器来控制，基于zigbee的网络控制系统，通过CC2420模块来传送接受数据，从而完成对整个窗帘的控制。 1.5 系统模块 （1）CC2420发送模块； (2) E-WS-EC模块； （3）ZIGBEE采集节点模块； （4）ZIGBEE无线传输模块。
第二章系统硬件组成 2.1、协调器 协调器CPU：采用TI公司LM3S9B96；CORTEX M3内核；主频为80MHz。 所谓协调器，就是网络组织的管理者。针对一般的应用模式，在一个Zigbee 网络形成之后，协调器不是必须的。它最主要的作用是，依据扫描情况，选择一些合适参数建立一个网络。基于CC2420的zigbee协调器具有结构简单、功耗低、成本低等特点。其包含天线、单片机芯片、窗帘控制智能模块。 2.1.1、 CC2420模块 CC2420开发模块采用CC2420芯片，可支持zigbee，IEEE802.15.4等开发，提供兼容802.15.4的物理层和MAC层的协议栈及面向应用层的接口，完全兼容TinyOS 1.x及以上版本,用户可以基于TinyOS开发自己的WSN应用。硬件图如图2-1。 图2-1 CC2420模块 2.1.2、单片机芯片 协调器采用TI公司的LM3S9B96芯片，LM3S9B96是TI 公司的基于ARM Cortex-M3 的32位MCU，具有先前8位和16位MCU的价格成本，CPU工作频率80MHz,100DMIPS性能，ARM Cortex-M3 System Timer (SysTick)定时器，片内具有高达50MHz的256KB单周期闪存和96KB单周期SRAM，内部的ROM加载
嵌入式系统设计大赛 智能窗帘控制系统Intelligent curtain control system 设计报告 参赛学校：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 作者：XXXXXXXX 指导教师：XXXXXX
摘要 随着科技的发展，智能家居已逐渐进入人们的生活中。本设计介绍基于STC89C52单片机控制的智能窗帘系统，它采用了红外遥控技术，实现在室内任何地方，只要轻按遥控器，窗帘就会随心所欲的打开或关闭。为了使窗帘系统更加智能化，在设计中还加入了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。 关键词：智能窗帘、光控、单片机 Abstract With the development of technology, intelligent domestic living has been gradually coming into life. Describes the design of intelligent control based on single chip curtain system, which uses an infrared remote control technology, anywhere in the room, as long as the touch of the remote control, curtain will open or close the arbitrary. To make the system more intelligent curtain, also joined in the design of light control and automatic timing control, based on light intensity or the user time, and open or close the curtains, so the design is more humane. Key Words：Smart Home、Light Control、MCU
目录 1概述 .................................... 1.1 研究背景................................ 1.2设计思想及基本功能........................... 2总体方案设计 ................................. 2.1方案选取................................ 2.2系统框图................................ 2.3总体方案设计.............................. 3硬件电路设计 .................................. 3.1电源电路设计.............................. 3.2晶振电路................................ 3.3复位电路................................ 3.4时钟电路................................ 3.5键盘电路................................ 3.6显示电路................................ 3.7 A/D转换电路 ............................. 3.8光敏传感器................................ 3.9 步进电机................................ 4系统软件设计 .................................. 4.1主程序软件设计.............................. 4.2键盘程序设计.............................. 4.3 定时程序设计............................. 4.4步进电机程序设计............................ 5总结 .................................... 附录系统原理图.................................. 1 概述 1.1 研究背景
嵌入式系统设计大赛 智能窗帘控制系统 Intelligent curtain control system 设计报告 参赛学校：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 作者：XXXXXXXX 指导教师：XXXXXX
摘要 随着科技的发展，智能家居已逐渐进入人们的生活中。本设计介绍基于STC89C52单片机控制的智能窗帘系统，它采用了红外遥控技术，实现在室内任何地方，只要轻按遥控器，窗帘就会随心所欲的打开或关闭。为了使窗帘系统更加智能化，在设计中还加入了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。 关键词：智能窗帘、光控、单片机 Abstract With the development of technology, intelligent domestic living has been gradually coming into life. Describes the design of intelligent control based on single chip curtain system, which uses an infrared remote control technology, anywhere in the room, as long as the touch of the remote control, curtain will open or close the arbitrary. To make the system more intelligent curtain, also joined in the design of light control and automatic timing control, based on light intensity or the user time, and open or close the curtains, so the design is more humane. Key Words：Smart Home、Light Control、MCU
基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 摘要 本文首先介绍了智能家居的基本知识及其应用前景，接着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、L7805稳压芯片、LCD1602液晶显示屏、DS1302时钟芯片、AT24C02存储芯片、28BYJ_48步进电机、HS0038红外线接收电路等硬件的结构原理。本文采用分块的模式，对整个系统的硬件电路设计进行分析，分别给出了系统方案原理框图、电源电路、显示电路、时钟DS1302电路、外扩存储电路、电机控制电路、红外线接收电路，并对相应电路设计进行了相关的阐述。软件的编写思路也是采用分块的模式，分别写出了LCD1602液晶显示程序、DS1302时钟芯片控制程序、时间调整与定时程序、步进电机控制程序、HS0038红外线解码程序、AT24C02控制程序、光控程序的编写思路，每一模块都画出了其方框图，一目了然。 最后通过仿真调试，时钟，手动开关窗帘等控制方面的设计上基本达到了预期目的。当然，该系统在一些细节的设计上还需要不断的完善和改进。 关键词：STC89C52RC单片机；DS1302时钟芯片；红外遥控；LCD1602；窗帘
Abstract At first, this paper introduces the basic knowledge of the smart home and its application prospect, and then introduces the development of single-chip microputer control of infrared remote control curtain system used by the integrated chip STC89C52, L7805 voltage chip, LCD1602 LCD display, DS1302 clock chip, 28 byj_48 stepper motor,AT24C02 storage chip, HS0038 infrared receiving circuit, etc. hardware structure principle,based on the block model, this paper give an analysis to the hardware circuit design of the whole system.It respectively presents the system principle block diagram, power supply circuit, display circuit, clock DS1302 circuit , outside enlarge storage circuit , motor control circuit, infrared receiving circuit and gives a corresponding explanation of the related circuit design. Writing ideas of software adopt the block pattern too . They write down the pile thoughts of the LCD1602 LCD display program, DS1302 clock chip control procedures, time adjustment and timing, stepper motor control procedures, HS0038 infrared decoding procedures, AT24C02 control procedures . Every module draws the very block diagram ,which is clear at a glance . Finally,via simulation and debugging ,the design of the control aspects such as the clock , the manual switch curtain has basically reached the expected purpose . Of course , the system requires constant perfection and improvement on some detail designs . Key words：stc89c52rc singlechip；ds1302 clock chip；infrared remote control；lcd1602；curtain
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)
自动窗帘控制系统设计 自动窗帘控制系统设计 摘要：介绍了一款多功能窗帘控制系统。该系统采用AT89S52单片机的最小系统 设计，可以使用红外遥控器进行远程手动控制，也可以输入时间进行时间控制，还可以根据室外环境亮度实现窗帘的自动控制。为智能家居的实现提供了依据，具有良好的发 展前景和应用价值。关键词：AT89S52；红外遥控器；自动窗帘；直流电动机 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。1系统总体设计与工作原理本系统由单片机、红外接收、光敏测光、电机驱动、数码管显示以及鸣响提示模块组成。主要应用模块的选择包括电动机驱动模块的、PWM调速方式、PWM调脉宽方式、PWM 软件实现方式的选择。其中，电机驱动模块的选择采用由达林顿管组成的H型PWM电路；PWM调速工作方式采用单极性工作制；PWM调脉宽方式选择采用定频调宽方式；PWM软件实现方式采用软件延时方式。智能窗帘设计所需的关键芯片及器件有：单片机AT89S52、直流电动机、三相稳压器78L05、储存芯片CAT24WC02以及光耦4N25。系统总体框图。 该窗帘控制系统采用AT89S52单片机的最小系统设计，可以实现使用红外遥控器 进行远程手动开、手动关和手动停控制，数码管显示窗帘的开、关，可以通过自行设定相应的数字表示；也可以按事先输入的开启时间和关闭时间进行时间控制，数码管显示当时的小时和分钟时间，但只能顺序显示，显示一遍后，略等片刻，再显示下一遍时间；还可以根据室外环境亮度实现光控，即窗帘的自动控制，由驱动数码管显示出当时的状 态。红外窗帘遥控控制器通电默认当时时间是8点钟。在3种工作方式下，数码管均按时分法显示时间、工作方式和工作状态。每一组数据由5个数字组成，前4个数字顺序显示时十位、时个位、分十位、分个位，第5个数字包含工作方式和工作状态：显示“一”(1横)表示手动方式；“二”(2横)表示半手动方式；“三”(3横)表示光控方式；不显示横则表示时控方式。左上角的“
基于单片机的智能窗帘控制系统总结 经过这段时间资料的查找和设计，最终完成了毕业设计的任务。本文设计了基于单片机的智能窗帘控制系统，系统的介绍了智能窗帘控制系统从硬件电路设计到软件设计的一系列步骤。本设计采用光敏电阻、温度传感器作为检测元件，89C52单片机作为控制芯片，步进电机作为执行元件，结合键盘和显示器件，实现了智能窗帘控制器的多项智能项目。 从整体设计来看，使用了熟悉的89C52单片机，从而对控制芯片的功能了如指掌，熟悉的控制芯片设计起来也是得心应手。所用芯片简单实用，减少了开发和硬件开销。本设计的主要原理是光敏电阻受到外界条件影响后，经过A/D转换，传送给单片机一个电信号，在由单片机经过处理后，将信号传给步进电机，控制步进电机做出相应的动作，最终实现控制窗帘的开闭。在实现一般应用的基础上，又添加了定
时元器件电路，用户可以自己设定开关时间，使窗帘的自动化性能得到进一步提升。再加上手动控制，使得本系统更加人性化。光敏电阻的良好感光性以及步进电机的结构简单，控制方便的优点使窗帘控制开关更加稳定。并且设计的温度检测电路可以实时显示室内当前温度值。 同时，智能项目是一项比较有价值的项目，智能窗帘也有许多问题和功能可以进一步研究，如解决光电开关的滞回特性，可以使用施密特电路来完成。一个完整的毕业设计过程，使我掌握了单片机系统和电子操作软件等方面的知识，尤其在动手能力方面有很大的提升，也给今后打下坚实的基础。 本次毕业设计的整个研究与设计过程包括选题、设计以及完善等。首先，在选题方面我查阅了很多与题目相关的资料和课题并且制定了几个详细的设计方案，进行设计的总体规划，从中选出经济，节能并且稳定容易实现的方案，然后将方案落实到设计环节中。其次，在制定的方案基础上运用所学的知识对硬件以及软件进行了设计，并用相关软件进行
摘要 一．电路组成 （1）光敏电路模块 由光敏和一个合适的电阻分压，然后进行采样并采用单片机技术控 制单片机正反转！ （2）电机驱动模块 直流电机和步进电机的区别：直流电机控制方法简单但不精准，步 进电机精准 （3）电源电路模块 二．程序设计(略) 三．系统功能描述 （1）光敏检测部分 （2）电机驱动部分 摘要 本系统以51单片机为核心器件。其主要模块有单片机控制系统，光敏检测模块，电机驱动模块，电源模块。利用光敏二极管检测光照强度的变化，利用光敏检测模块将电阻变化转化为电压变化，并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电机的正反转实现窗帘的来回移动，并辅以温度检测模块来检测室温，构成一个多功能自动窗帘控制系统。其中,光敏控制模块由光敏二极管和NE555定时器构成，电机驱动模块采用DS2003实现电机的驱动，电源模块实现给整个系统供+5V的电源。经过程序编制，制作电路板和调试，基本达到了我们所期望的系统功能。
关键词：单片机（51）、光敏二极管、NE555、DS2003、稳压7805 一．电路组成 （1）光敏检测模块 1）光敏二极管的构成及原理： 与普通半导体二极管一样，在硅片上生长了一层SiO2保护层，它把PN结的边缘保护起来，从而提高了管子的稳定性，减少了暗电流。 光敏二极管与普通光敏二极管一样，它的PN结具有单向导电性，因此，光敏二极管工作时应加上反向电压，如图所示。当无光照时，电路中也有很小的反向饱和漏电流，一般为1 * 10-8 -- 1X10 -9A(称为暗电流)，此时相当于光敏二极管截止;当有光照射时，PN结附近受光子的轰击，半导体内被束缚的价电子吸收光子能量而被击发产生电子一空穴对O这些载流子的数目，对于多数载流子影响不大，但对P区和N区的少数载流子来说，则会使少数载流子的浓度大大提高，在反向电压作用下，反向饱和漏电流大大增加，形成光电流，该光电流随入射光强度的变化而相应变化。光电流通过负载RL时，在电阻两端将得到随人射光变化的电压信号。光敏二极管就是这
目录 摘要 (1) 关键字 (1) Abstract (1) Key words (1) 1 引言 (1) 1.1研究背景及意义 (2) 1.2国内外研究现状 (2) 2系统研究内容 (3) 2.1系统研究思想及内容 (3) 2.2 系统总体方案设计 (3) 2.3 系统基本功能 (3) 2.4 系统总体结构设计 (3) 3硬件分析及设计 (4) 3.1 总体硬件分析 (4) 3.2光敏电阻及电压比较器 (4) 3.3 单片机最小系统模块 (6) 3.4 步进电机及驱动模块 (7) 4 程序设计与分析 (8) 4.1 键盘程序设计 (8) 4.2步进电机程序设计 (9) 5 系统调试 (10) 5.1电路板调试 (10) 5.2 步进电机正反转模块调试 (10) 5.3 光照采集模块调试 (10) 总结 (11) 致谢 (12) 参考文献 (13) 附录一：系统原理图 (14) 附录二：程序清单 (16)
光敏电阻式自动窗帘系统 摘要:光敏电阻式自动窗帘系统核心采用的是A T89S52单片机，然后利用了光照传感器、键盘显示接口电路以及信号调理电路等外围电路，在各模块的配合下本设计可实现手动控制、自动控制功能。该系统的构成是由光照传感电路、系统主控模块电路、电源转换电路、电机控制电路、键盘等组成，重点讨论了光敏电阻式自动窗帘系统的设计过程、硬件选用和软件调试等问题，通过本系统可实现利用光照强度控制窗帘自动开闭。 关键字:单片机，自动控制，A T89S52，Protel Photosensitive resistance type automatic curtain system Abstract:Photosensitive resistance type automatic curtain system design made full use of the single chip microcomputer controlling system of A T89S52,followed by the sensor, keyboard and display interface circuit and the signal conditioning circuit.Based on the different controlling mode, this design realize to control the curtain machine by mutual transformation of semiautomatic and automatic controlling . This system is composed of a light sensingcircuit, system main control module circuit, a power conversion circuit, a motor control circuit, keyboard etc.Focusing on the curtain during automatic control system design, hardware and software debugging process and other issues, the system can be realized through the illumination intensity in accordance control the curtains down，and can be realizde through the buttons to controlthe curtains open or down. Key words:single chip microcomputer, automatic control, AT89S52, Protel 1 引言 伴随着信息化数字化时代的到来，人们的生活速度以及对生活质量的追求也在大幅提高。电子产品智能化速度的加快，也使人们的工作、生活和通讯的关系日益紧密。智能化产品的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需求，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，居住环境早已不仅仅局限在物理空间上，人们更加关注的是一个安全、方便、舒适的生活环境。智能化的电子产品以及设计将以前的被动
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。这里实用的是DS1302
目录 1 概述 (2) 2．系统方案设计 (2) 2.1 系统组成框图 (2) 2.2 主要单元电路的设计及功能 (3) 2.2.1 电源电路 (3) 2.2.2 光信号处理电路 (4) 2.2.3 继电器控制电路 (7) 2.2.4 电机驱动电路 (8) 3 元器件选型 (9) 3.1 变压器 (9) 3.2 整流桥堆 (9) 3.3 三端稳压器LM7805 (10) 3.4 555定时器 (10) 3.5 继电器 (10) 3.5.1 固态继电器 (11) 3.5.2磁簧继电器 (11) 3.6限位开关 (11) 结论与展望 (12) 参考文献 (13) 附录 (14)
1 概述 在现代社会，对室内设计而言，窗帘不仅具有遮光作用，更具有美化功能，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。现在很多厂家生产的自动窗帘（含门帘）控制系统，都是各种传感器（红外线传感器、风雨信号传感器、温度传感器、烟雾传感器等）、各种报警终端（警灯、警笛、电话报警器、接警控制中心等）、遥控器以及一系列机械传动装置组成的一种具有智能化、人性化、网络化的高科技产品,本设计讲述了由光敏电阻分压器和555定时器构成的施密特触发器设计的自动窗帘。 2．系统方案设计 2.1 系统组成框图 简易窗帘自动控制电路系统框图如图2-1 图2-1 系统组成框图 此系统由光信号处理电路、继电器控制电路、直流电机驱动电路、电源电路和直流电机组成。光信号处理电路主要由光敏电阻和由555定时器组成的施密特触发器构成。利用光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小的特性。在光敏电阻阻值变化的同时影响由光敏电阻和电位器构成的分压器的电位大小。把分压器得到的电压值输入555定时器，继而得到一个由光敏电阻控制的电平信号。继电器控制电路根据555定时器输出的高低电平和BJT的开关特性控制继电器的开闭。电机控制电路利用继电器的开闭和限位开关控制直流电机的正反转和停转。
自动窗帘控制系统设计 孙勇1，杨文月2，赵宇新1 (吉林市供电公司调度通信所，吉林吉林132001；东北电力大学信息工程学院，吉林吉林132012) 要介绍了一款多功能窗帘控制系统。该系统采用AT89S52单片机的最小系统设计，可以使 用红外遥控器进行远程手动控制，也可以输入时间进行时间控制，还可以根据室外环境亮度实现窗帘的自动控制。为智能家居的实现提供了依据，具有良好的发展前景和应用价值。 关键词AT89S52；红外遥控器；自动窗帘；直流电动机 中图分类号TP23 文献标识码B 文章编号1674-7720(2010)13-0015-03
摘 Design of automatic curtain control system SUN Yong 1，YANG Wen Yue 2，ZHAO Yu Xin 1 (JilinScheduling Communication Power Supply Company ，Jilin 132001，China ；Department of Information Engineering ，Northeast Dianli University ，Jilin 132012，China) Abstract This paper introduces a designing of multi -function curtain control system ，which is the minimum system design based on the singlechip of AT89S5 The system can use the infrared remote for long distance manual control ，can enter time for time control and can also achieve automatic control for curtains under the lighting of the outdoor environment. The system provide the basis for realization of intelligent home ，and with good prospects for the development and application value. Key words AT89S52；infrared remote control ；automatic curtain ；DC motor