基于51单片机智能窗帘方案设计思路

本系统在光线下通过光照检测采集的光照强度值，把采集的数据通过AD模数转换成数字信号，以51单片机为主控芯片，根据实时光照强度实现窗帘打开和关闭。

整个系统在各个模块的分工合作下完成，实现自动控制、手动控制、定时控制、红外控制等功能内在联系。

主程序的任务是系统初始化，开关中断，对按键进行扫描，判断是否有按键按下，经过分析及处理后，执行相应的手动控制、定时控制、自动控制和红外控制等的指令，这四个模式可以自动互相切换。

显示模块是将各个模块信息显示在LCD1602屏幕上。

主程序还操控步进电机工作和显示步进电机的工作。

系统流程图如下图4-1所示。

图4-1 系统总流程图（一）显示模块程序设计执行该子程序时，首先对LCD1602显示屏初始化，对所有显示内容进行清零，接着对时钟进行初始化、对定时器初始化，根据程序中设定的时间显示时间。

当LCD1602的寄存器RS工作状态为高电平时，选择指令寄存器；读写选择RW，执行写操作；使能端EN从高电平到低电平过程中下降沿信号，将显示数据送到P2口，LCD执行数据指令，判断是否执行完毕。

若执行完成，数据显示，子程序退出。

若没有，返回到选择指令寄存器继续重复执行以前的步骤。

流程图如下图4-2所示。

图4-2 显示模块流程图（二）按键模块程序设计在本系统中，根据任务需求，设计了五个按键，分别是阈值+1、阈值-1、主功能键、手动开窗和手动关窗。

五个按键相互独立存在，互不干扰，与单片机串联。

但是这里我们需要先解决一个问题，就是对按键进行消抖。

任一按键无论是按下还是松开都会发生抖动，有时按了多次反应表现延迟或者按得快没有反应，这都是按键抖动的表现，所以这时就需要对按键进行消抖，按键消抖如果处理不好，可能还会给单片机发送错误指令，导致单片机运行工作错误。

为了解决这个问题，我采用了利用软件延迟的方法来解决按键抖动的问题。

思路：当扫描到某个按键按下时，编写程序时判别按键电路能否闭合是先通过2毫秒的延时，确定按下按键后再延时10毫秒，再次扫描按键时，如果此时按键还是按下状态，说明上面的方案是可行的。

基于单片机控制的智能窗帘电机设计第一章：引言1.1 研究背景随着智能家居的快速发展，智能窗帘作为其中的重要组成部分，逐渐受到人们的关注。

传统的手动窗帘操作不仅麻烦，而且不够智能化。

因此，基于单片机控制的智能窗帘电机的设计成为了当前研究的热点之一。

1.2 研究目的本文旨在设计一种基于单片机控制的智能窗帘电机系统，实现窗帘的自动控制，提高使用者的生活品质和舒适度。

第二章：系统设计2.1 系统架构基于单片机控制的智能窗帘电机系统主要由电机模块、单片机模块、光敏模块和通信模块组成。

其中，电机模块用于控制窗帘的开闭，单片机模块用于控制和监测窗帘的状态，光敏模块用于感知环境光强度，通信模块用于实现与其他智能设备的互联。

2.2 单片机选择在设计中，选择一款适合智能窗帘电机控制的单片机是非常重要的。

根据需求分析，我们选择了市场上常用的51系列单片机，具有较好的性能和稳定性。

2.3 电机模块设计电机模块是智能窗帘电机系统的核心部分，主要负责窗帘的开闭动作。

为了实现窗帘的平稳运行，我们选用了步进电机作为驱动电机，并设计了相应的电路，实现电机的正反转和速度控制。

2.4 光敏模块设计光敏模块用于感知环境的光强度，从而实现智能控制。

我们采用了光敏电阻作为感光元件，通过测量光敏电阻的阻值变化来获取环境光强度的信息。

2.5 通信模块设计为了实现智能窗帘电机系统与其他智能设备的互联，我们选择了无线通信模块。

通过与其他智能设备的无线连接，可以实现远程操控窗帘的功能。

第三章：系统实现3.1 硬件设计根据系统设计的要求，我们进行了硬件电路的设计和搭建。

通过连接各个模块，并按照规定的接口进行连接，实现了智能窗帘电机系统的硬件搭建。

3.2 软件设计在单片机模块中，我们设计了相应的软件程序，用于控制和监测窗帘的状态。

通过编写相应的代码，并进行调试，实现了智能窗帘电机系统的软件设计。

第四章：系统测试与分析4.1 功能测试为了验证智能窗帘电机系统的功能，我们进行了相应的测试。

毕业设计（论文）题目：基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现系部：信息系专业：电子信息二○一三年十二月基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现摘要：随着现代电子技术和自动化技术的快速发展，人们越来越向往便捷，轻松的生活方式，人们对生活质量的要求越来越高。

家用电器产品也在不断的更新换代。

从始初的晶体管、到电子管；由模拟到数字；由分立元件到集成电路；从普通向高性能、多功能型；由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。

这次的毕业设计智能窗帘控制系统的设计与实现是在这个的理念上设计的，本系统主要的模块有单片机驱动模块，电机驱动模块，光敏检测模块，无线收发模块和LED信号显示模块。

本系统分为两种模式，在智能模式下利用光敏电阻检测光照强度的变化，通过单片机驱动电机驱动模块中的电机的正反转实现窗帘的来回移动。

在手动模式下，利用遥控器中的无线发送模块发送信号，再通过单片机驱动电机。

本文设计中的智能遥控窗帘因为操作简单，功能实用和结构简单，所以它基本满足人们对窗帘的智能化的基本需求，也因为前景广泛而有研究的价值。

关键字：51单片机，智能，无线遥控，直流电机目录引言 (5)一、绪论 (5)1.1问题的提出 (5)1.2国外最新的研究成果 (6)1.2.1光控帘 (6)1.2.2隔音帘 (6)1.2.3节能帘 (7)1.2.4隐身帘 (7)1.2.5日能帘 (7)二、核心芯片和器件介绍 (8)2.1DC电源插口介绍 (8)2.2AT89S52单片机 (8)2. 2.1单片机特点和特性 (9)2.2.2单片机的引脚功能 (10)2.3SC2262编码解码芯片 (14)1.3.1SC2262的特点 (14)2.3.2 SC2262的应用范围 (15)2.3.3 SC2262的引脚和说明 (15)2.3.4 SC2262的功能描述 (16)2.3.5 SC2262的工作流程图 (17)2.4SC2272编码解码芯片 (17)2.4.1 SC2272的特点 (18)2.4.2 SC2272的应用范围 (18)2.4.3 SC2272的引脚和说明 (18)2.4.4 SC2272的功能描述 (20)2.4.5 SC2272的工作流程图 (21)2.5315M发射和接受模块 (21)2.5.1315M发射和接受模块应用范围 (22)2.5.2 315M无线发射模块介绍 (22)2.5.3 315M无线接收模块介绍 (23)三、硬件电路的设计 (24)3.1电源和单片机控制部分 (24)3.2继电器控制直流电机部分 (25)3.4光敏识别部分 (26)3.5无线接收和发射部分 (27)四、调试和实现设计 (28)五、软件和程序调试 (29)5.1工作流程图： (29)5.2管脚定义 (29)5.3主函数 (30)总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一：硬件图正反照 (34)附录二：电路原理图和PCB图 (36)附录三：电路仿真图 (37)附录四：C语言程序 (29)引言人民生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈，窗帘作为每个家庭的家居必须用品，自然也需要满足人们更舒适性的需求。

项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院大学生创新训练计划结题报告项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶所学专业电气工程及其自动化所在学院物联网工程学院(手机)电子信箱diamond-heartqq.项目起止年月2011/11-2012/05第一指导教师肖永松专业技术职务工程师(手机)电子信箱结题日期2012年5月江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月大学生创新训练计划《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹江南大学二○一二年五月简介随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。

恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。

计划设计一个系统可以实现以下功能：在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。

通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。

在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。

最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。

控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。

设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。

浅析基于51单片机的红外遥控智能窗帘设计该系统主要由51单片机和驱动芯片组成，采用温湿度传感器、光传感器进行对室内环境的检测，借用液晶显示屏和步进电机，完成时间、温湿度等信息的显示和窗帘的开合。

它将替代传统式窗帘，实现家居的智能化操作。

标签：51单片机；多重传感器；无线遥控随着科技的进步和人们生活水平的提高，越来越多的人们不再满足于普通常规式的窗帘，从而选择智能化的窗帘。

基于51单片机的红外遥控智能窗帘可以满足人们的需求，在自动模式下，根据光线的强弱来开关窗帘，光线暗时，黑暗指示灯点亮，窗帘开启，光线亮时，窗帘关闭，电机同时跟着正转或反转半圈；手动模式下，定时时间开启和光线检测功能无效，也不能通过遥控控制开关，可通过“手动开关”按键来控制窗帘的开启或关闭，电机同时跟着正转或反转半圈；此外，用户还可以在遥控模式下用遥控器控制窗帘的开合。

1 硬件电路设计本系统硬件部分由51单片机控制器电源电路、按键电路、红外接收电路、温湿度传感器、光传感器、液晶显示电路等组成。

系统硬件由中央处理器，电源模块，红外遥控模块，温湿度传感模块，光传感模块等组成。

中央处理器采用了STC89C52RC单片机，此单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有一些传统51单片机不具备的功能，可直接使用串口下载。

红外遥控模块用HT6221芯片发射红外信号，CHQ1838紅外接头接收信号。

红外接头接收到信号后进行编码。

在遥控模式下，用户使用由HT6221组成的遥控器即可随时随地的控制窗帘的闭合。

此外还可使用遥控器调节LCD屏上的时间与日期，为人们的生活提供了很大的便利。

温湿度传感模块由DHT11温湿度传感器组成。

该传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器具有较高的可靠性和优秀的稳定性。

在完成对环境温度湿度的检测后，DHT11将数据采集并转换为数字信号，再运用STC89C52RC单片机进行数据的分析和处理，显示部分采用QAPASS 1602A液晶屏显示所测得的温度与湿度。

98电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering智能窗帘作为现代家居的一部分，在许多的发达国家应用都较为普遍，同时受到人们的喜爱。

随着技术的逐渐发展，人们收入增长，用户对智能家居的需求呈现出快速增长的态势，作为智能家居的一部分——智能窗帘，随着认识的深化，推广的普及，其发展呈现功能多样化、噪音更低化、产品高档化等趋势。

1 控制系统设计概述此设计是实现以STC89C52单片机[8]为控制的核心元件。

其它的外围模块围绕着单片机最小系统展开。

其中包括，显示模块部分选用0.96寸OLED 液晶，可以同时显示年、月、日、时、分、控制模式、光照强度、温度等有关内容；时钟模块部分使用DS1302芯片，在它初始化之后，就会立即运行，单片机只需要对时间信息进行读取即可，根据读取到的时间，设置窗帘的定时打开和关闭；使用光敏电阻与模数转换芯片ADC0832组成光照检测电路，将模拟量光照强度通过芯片数字化处理后显示出来，将光照强度转换成电压，根据电压大小控制窗帘开闭程度；使用DS18B20温度传感器测量温度并显示，将采集温度转换成电压，根据电压大小控制窗帘开闭程度；窗帘使用TB6612FNG 驱动减速直流电机进行代替模拟，通过调节PWM 进行对电机的相应控制，同时配有两个LED 灯用来指示窗帘当前的开关状态；本设计还有5个按键作为操作输入设备，可以对当前时间进行调整设置和设置窗帘开关时间和光控阈值以及温度，切换窗帘控制模式，调节窗帘智能开闭程度；采用USB 5V 对系统进行供电以及程序烧录。

控制系统框图如图1所示。

2 系统电路设计2.1 控制器STC89C52是一款电压低，性能好的CMOS 8位微控制器，含有8k bytes 的能够重复进行擦写的Flash 只读程序存储器，同时拥有256 位的随机存取数据存储器（RAM ），其内部有通用8位中央处理器和Flash 存储单元，STC89C52为控制器有许多优点能够广泛地应用于不同的场景下。

单片机课程设计报告---基于单片机的遥控窗帘设计河南理工大学《微机原理与单片机接口技术》课程设计报告题目：基于单片机的遥控窗帘设计姓名：学号：专业班级：自动化10-4班指导老师：苏珊所在学院：电气工程与自动化学院2013年01月17日摘要本设计是基于51系列单片机控制，L298驱动芯片驱动电机正反转以及电机的调速，2722解码芯片与无线电遥控器组成的无线电模块，霍尔元件起到定位作用，防止窗帘的过卷的无线遥控与有线按键同时可控的电动窗帘。

其中51单片机是整个系统的CPU，是系统的核心，它可以接收来自按键或者遥控的控制信号以及霍尔传感器的触发信号，并对信号做出判断进而做出相应的响应，通过L298驱动芯片控制电机的启动、正反转以及调速和停止的功能，达到控制窗帘开关的目的，同时通过霍尔传感器定位窗帘的位置来防止窗帘的过卷，并且在电机正反转以及调速的同时会有相应的LED做出相应的指示，使得系统状态可视化。

本系统共包括6个模块，分别是：CPU主控制模块，电机及其驱动模块，遥控控制模块，按键控制模块，霍尔传感器控制模块，LED指示模块。

最终完成的功能是：1、遥控按下A 键时，窗帘关住，同时在关住的过程中可以通过遥控的C键调整关窗帘的速度，D键可使窗帘随时停止运动，若不人为在此过程中使得窗帘停止运动则在窗帘运动到头时霍尔传感器会感应到窗帘的位置而自动使得窗帘停止运动。

2、当遥控按下B键时，窗帘打开，同时打开的过程中C键D键以及霍尔传感器起到相同的作用。

3、有线的按键也有四个键，这四个键的作用与遥控的四个键的作用是一样的，达到遥控和有线同时可控的作用。

4、LED为指示的作用，当窗帘关的状态时，LED向窗帘关的方向流水指示，当窗帘开的状态时，LED向窗帘开的方向流水指示，同时LED流水的速度反映的是电机的转速。

目录摘要 (3)1、概述 (5)1.1主要芯片51.2 STC89C52单片机 (5)1.3 L298电机驱动芯片 (5)1.4 无线电遥控接收模块 (6)1.5 总结 (6)2、系统总体方案及硬件设计 (7)2.1系统总体方案 (7)2.2硬件设计 (7)3、软件设计 (9)3.1程序流程 (9)3.2程序说明 (10)4、 proteus仿真 (11)4.1仿真图 (11)4.2仿真图说明 (11)5、课程设计体会 (13)参考文献 (14)附1 程序源代码 (16)附2 系统原理图 (24)1、概述1.1主要芯片本设计用到的主要芯片有：STC89C52单片机、L298电机驱动芯片、2272解码芯片组成的无线电遥控接收模块。

基于51单片机电动窗帘的任务书电动窗帘在现代家居中越来越普遍，它不仅方便了人们的生活，还提高了生活质量。

本篇文章将以51单片机为基础，结合电动窗帘的特点和功能，制定一份任务书，以指导电动窗帘的制作和使用。

任务书将包括电动窗帘的基本原理、要求、具体步骤和测试方法等内容，以便读者可以更好地理解和应用。

一、任务书的背景和意义随着科技的不断发展，电动窗帘已成为现代家居的一种必备品。

采用了51单片机这种新一代的嵌入式控制技术，可以更好地实现智能化和自动化的控制。

因此，通过制定一份以51单片机为基础的电动窗帘任务书，可以更好地规范和指导电动窗帘的制作和使用，提高人们的生活质量。

二、电动窗帘的基本原理和要求电动窗帘是通过电机驱动窗帘的开合，其基本原理是利用电路控制电机的正反转和停止。

任务书将要求电动窗帘具有以下功能：1.手动、自动控制：可以通过遥控器或者手动开关实现窗帘的开合，也可以通过预设的自动模式实现定时开合；2.光线感应：可以根据光线强弱自动调整窗帘的开合，在强光下自动关窗帘，光线弱时自动开启窗帘；3.状态反馈：窗帘的状态可以通过显示屏或者指示灯实时反馈给用户，便于控制和监控；4.安全保护：电动窗帘在遇到阻力时能够自动停止并报警，保证用户的安全；三、电动窗帘的制作步骤和方法1.材料准备：准备好电机、遥控器、51单片机、传感器、显示屏、手动开关等相关电子元件和设备；2.电路设计：根据电动窗帘的要求，设计合适的电路连接方式，包括电机驱动、光线感应、状态反馈和安全保护等功能；3.硬件连接：按照电路设计图，将各个电子元件进行连接和固定，注意排线的顺序和方向，保证电路连接正确；4.程序编写：编写相应的控制程序，实现手动、自动控制、光线感应、状态反馈和安全保护等功能，需要考虑电机的启停、转向、速度等问题；5.调试测试：将制作好的电动窗帘进行调试测试，检查电路连接是否正确、程序是否稳定等，确保各项功能正常；6.安装使用：将调试通过的电动窗帘进行安装，连接电源，进行使用测试，确保满足要求。

目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 系统设计的背景及意义 (2)1.2 设计的基本内容 (2)1.3 实现的基本功能 (3)第2章总体电路设计与原理说明 (4)2.1 方案介绍 (4)2.2总体方案设计 (5)2.2.1 自动控制窗帘基本功能 (5)2.2.2 总体结构设计 (5)第3章硬件分析与设计 (7)3.1 单片机及相关电路设计 (7)3.1.1 89C51单片机概述 (7)3.1.2 晶振电路 (8)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 显示电路 (9)3.2 光敏传感器电路 (9)3.3 A/D转换电路 (11)3.4 步进电机电路 (12) (13)3.5 温度检测电路 (13)3.6 红外控制电路 (15)第4章程序分析设计 (18)4.1 主程序 (18)4.2 重要子程序设计 (18)第5章总结 (19)参考文献 (21)附录1 :原理图 (22)附录2 :部分子程序 (23)摘要自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。

今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。

就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。

随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。

尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域，自动控制技术起到了关键作用。

当然，在智能家居方面，自动控制技术有较好的发展前景。

应用自动控制技术，将是家居环境更加智能化，人性化。

针对家居环境采光及避光问题，自动窗帘控制系统将取代手动控制，更加人性化。

本文综述了自动窗帘系统的设计与控制系统，介绍了设计制作一个完整的自动窗帘控制系统所需要做的理论分析，以及各环节功能的实现。

目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1 绪论 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 系统的基本功能 (4)2.2 系统的基本组成 (4)2.3 芯片介绍 (5)2.3.1 STC89C51芯片介绍 (5)2.3.2 SC2262/2272芯片介绍 (6)3 系统硬件模块组成 (7)3.1 基本控制系统 (7)3.1.1 时钟模块 (7)3.1.2 复位电路 (7)3.1.3 电源模块 (8)3.2 电机驱动模块 (8)3.3 光敏检测模块 (8)3.4 手动无线遥控模块 (10)4 软件设计 (12)4.1 模块化程序逻辑原理图 (12)4.2 模块程序设计 (12)4.2.1 直流步进电机程序设计 (12)4.2.2 无线发射和接收模块程序设计 (13)5 软件仿真 (14)6 硬件调试 (14)7 总结 (15)8 致谢 (16)参考文献 (16)附录 (17)基于51单片机的智能窗帘设计摘要：本论文设计的是智能控制窗帘的系统，由基于单片机结构和STC89C51单片机系统、以及较为成熟的电机驱动模块、较为先进的光敏检测模块、稳定的电源模块等组成。

基本的系统原理是在智能调控的模式下，光敏检测模块中的光敏电阻遭遇到外界光强的变化，在自身电阻因为光强的变化发生改变后，引起系统电压的变化，并且在电压大小发生改变后迅速将将信号的变化反馈给单片机结构，然后在电机接收到一系列因为光强变化而传递给单片机结构的信号后，经过电机驱动控制模块的指令来进行电机的启动和运作，然后表现为使得窗帘智能打开和智能关闭。

这样就可以实现对于窗帘的智能操控和手动操控这两种控制功能的运作，构成多功能自动窗帘控制系统，使得本设计更加智能化和人性化。

关键词：单片机；红外遥控；智能家居The intelligent curtain design based on 51MCUAbstract：The design of this paper is an intelligent control curtain system, based on the structure of the single-chip microcomputer and STC89C51 single-chip microcomputer system, as well as the more mature motor drive module, more advanced photosensitive detection module, stable power supply module and other components. Is the basic principle of system in intelligent control mode, the photosensitive detection module of photosensitive resistance encountered outside the change of light intensity, resistance because of the change of light intensity change in itself, cause the change of system voltage, and rapidly after will change in the size of the voltage to the change of the feedback signal to microcontroller structure, and then receives a series because of the light intensity changes in motor and passed to the single chip microcomputer after the structure of the signal, through the motor drive control module instruction for motor starting and operation, and then show the closed curtains intelligent open and intelligent. This can realize the intelligent control of the curtain and manual control of the operation of the two control functions, constitute a multi-functional automatic curtain control system, making the design more intelligent and humanized.Key words：STC89C51SCM；Infrared remote control；Smart home1 绪论新世纪是信息时代，各行各业基于信息技术，推出了各自的智能产品，例如智能家居，智能办公、智能驾驶等，这些智能产品都和当今的互联网技术以及控制系统紧密相连。