红外遥控窗帘的设计
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西京学院本科毕业设计(论文) 题目:红外遥控窗帘设计教学单位:工程技术系专业:电子信息工程学号: 0811100133姓名:梁丹指导教师:刘占线2012年5月摘要智能化作为现代文明的体现,更是以后全球的发展方向。
有了智能的设备,我们就可以按照预先设定的内容在一个独立的环境里自动完成人们所希望完成的任务。
本次设计的红外遥控窗帘,采用AT89S52单片机作为遥控窗帘的检测和控制核心。
本文通过设计一款无线智能控制窗帘控制系统,对此进行研究说明。
本论文以实际设计为基础,设计一款实际的控制系统,并以此为根本,对此系统的完成过程进行说明。
该系统以AT89S52单片机为核心、通过结合电机控制系统与无线遥控系统共同完成了该设计的功能。
通过该设计我们对智能窗帘系统有了更深的理解。
关键字:单片机;电机;红外遥控;智能窗帘AbstractIntelligent as the embodiment of modern civilization, but also the development direction of future global.With intelligent equipment, we can follow predefined content in a separate environment people want to finish tasks. The design of infrared remote control curtain, use as a remote control of the curtain AT89S52 SCM detection and control core. This article through the design a wireless intelligent control curtain control system, this research shows. This paper based on the actual design, design a practical control system, and to this as the basis, the completion of this system that process. The system as the core, with AT89S52 SCM by combining the motor control system and wireless remote control system of common completed the design of the function. Through the design of intelligence we have curtains system deeper understanding.Key words:Single-chip microcomputer;motor;Infrared remote control;Intelligent curtain目录1 绪论 (1)1.1课题背景意义 (1)1.2课题意义 (1)1.3红外线遥控器动作原理 (2)1.4AT89S52单片机说明 (2)1.5论文章节安排 (6)2 设计方案说明 (7)2.1总体方案分析 (7)2.2按键电路方案的设计 (7)2.3电源电路设计分析 (7)2.4电机调速电路设计分析 (8)2.5遥控电路设计分析 (8)3 硬件电路设计 (9)3.1整体电路设计 (9)3.2最小系统电路设计 (9)3.2.1单片机时钟电路的设计 (9)3.2.2单片机复位电路的设计 (10)3.2.3单片机复位后的状态分析 (11)3.2.4单片机最小系统说明 (12)3.3电机驱动电路 (12)3.4遥控按键电路设计 (13)3.5稳压电路设计 (13)4 软件程序设计 (15)4.1程序的设计过程 (15)4.2总体程序设计 (16)4.3电机驱动子程序 (17)4.4按键检测子程序 (18)4.5红外解码子程序 (19)5 系统电路调试 (20)5.1软件调试 (20)5.1.1keil软件介绍 (20)5.1.2调试子程序 (20)5.2硬件调试 (23)图5.2 硬件电路调试图 (23)5.3系统说明 (23)6 结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (28)附录一系统原理图 (28)附录二程序清单 (29)1 绪论1.1课题背景意义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。
智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。
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。
与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。
还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交换畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效的安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。
系统的网络化功能可以提供遥控、家电(空调,热水器等)控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段。
使生活更加舒适、便利和安全。
因智能家居控制系统布线简单、功能灵活,扩展容易而被人们广泛接受和应用。
正是因为通信技术、计算机技术、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、安全化。
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,家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。
智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。
随着新技术和自动化的发展,传感器的使用数量越来越大,功能也越来越强,各种传感器都已经标准化、模块化。
这给智能家居控制系统的设计提供了极大方便。
1.2课题意义现代智能化离不开运算和控制单元,本系统采用AT89S52作为主控器件,单片机应用系统由硬件和软件组成。
硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成;软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。
在单片机应用系统开发的过程中,应不断调整软、硬件,协调地进行软、硬件设计,以提高工作效率,当系统硬件和软件紧密配合、协调一致,就可以组成高性能的单片机应用系统。
本课题完成了单片机应用系统其开发过程的系统的总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试,根据开发的实际需要,相互协调、交叉,有机的进行。
本文是从智能家居的一个项目——红外遥控窗帘的设计开始的。
在设计本系统时,需要利用各种接口和MCU进行连接,再经过MCU 进行数据处理,实现实时测控。
而此时采用单片机来实现智能家居控制系统不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点,而且可以大幅度提高各模块和芯片的协调性,从而大大提高系统的可利用性。
此次系统设计系统正是把利用AT89S52 单片机的优点,顺利的完成了本设计的要求。
并且实现了学习型定时和自动控制功能,为控制家居设备提供了良好的基础。
1.3红外线遥控器动作原理红外线 LED发光波长在940nm 左右为不可见光,是以GaAs组成的二极体装置,当它被加上顺向偏压时,就能发出红外光,其顺向电压约为 1.2V, 顺向电流最大值一般可达50mA,有的甚至可达150mA, 其所工作的顺向电流愈大,所发出之红外线愈强。
红外线LED 之逆向电压最大值为 3~6V,使用时需多加注意。
红外线LED的应用很多,家电用遥控器算是其中之一,发射红外光是以脉波调驱动红外线 LED,其好处是当脉波宽度愈小时,其工作周期愈小,可使红外线LED承受较大的峰值电流,以产生较强的发射光束,通常可采用不稳态多谐振荡器来做,其所形成的脉波束去驱动红外线 LED,可以较高的频率传送,而得到较远的传送距离。
一般只以红外线接收二极管做为接收感测元件时,其接收灵敏度通常较低,遥控距离很短。
另有一种红外线接收模块,其采用积体化的设计,将红外线接收二极体及所需的信号放大,检波、波形整形电路等电路积体化,外加金属外壳,增加了感应灵敏度及遥控距离,红外线接收模块只有3支脚,一支接正电源、一支接地、另外一支为输出,供应电压 4.7V~5.3V 之间输出信号位准,TTL IC 相容,可以直接与AT89S52配合使用。
1.4AT89S52单片机说明AT89S52为 ATMEL 所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K,在系统可编程Flsah存储器。
(一)AT89S52主要功能列举如下:1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash2、晶片内部具有时钟振荡器(传统最高工作频率可至12MHz)3、内部程序存储器(ROM)为 8KB4、内部数据存储器(RAM)为 256字节5、32 个可编程I/O 口线6、8 个中断向量源7、三个16位定时器/计数器8、三级加密程序存储器9、全双工UART串行通道(二)AT89S52各引脚功能介绍,如图1.1所示。
图1.1 AT89S52单片机VCC:AT89S52电源正端输入,接+5V。
VSS:电源地端。
XTAL1:单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在 XTAL1和XTAL2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两引脚与地之间加入一20PF的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。
RESET:AT89S52的重置引脚,高电平动作,当要对晶片重置时,只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间,AT89S52便能完成系统重置的各项动作,使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态,并且至地址0000H 处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp:"EA"为英文"External Access"的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当此引脚接低电平后,系统会取用外部的程序代码(存于外部EPROM 中)来执行程序。
因此在8031及8032中,EA引脚必须接低电平,因为其内部无程序存储器空间。
如果是使用8751内部程序空间时,此引脚要接成高电平。
此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时,可以利用此引脚来输入21V的烧录高压(Vpp)。
ALE/PROG:ALE是英文"Address Latch Enable"的缩写,表示地址锁存器启用信号。