智能窗簾控制系統(tǒng)得設(shè)計(jì)

1、信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書智能窗簾控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)號(hào)： 09580136 學(xué)生姓名： 崔虎 專業(yè)班級(jí)： 電氣 0901 指導(dǎo)教師： 于軍 職 稱： 副教授 起止日期： 2012.3.52012.3.24 吉林化工學(xué)院jilin institute of chemical technology信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：智能窗簾控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的：1掌握stc89c52單片機(jī)最小系統(tǒng)及接口電路的設(shè)計(jì)；2熟練掌握單片機(jī)的編程方法；3掌握利用keil進(jìn)行軟件仿真編程及程序下載的方法。三、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)智能窗簾的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基

2、本功能有：1具有室內(nèi)溫度的測(cè)量及顯示功能；2具有根據(jù)光的強(qiáng)弱控制窗簾的位置。；四、設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排：設(shè)計(jì)時(shí)間共三周（2012.03.052012.03.23）,具體安排如下表：周安排設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容設(shè)計(jì)時(shí)間第一周設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)和外圍電路的原理圖，學(xué)習(xí)單片機(jī)開發(fā)工具keil的使用，繪制設(shè)計(jì)電路原理圖。2012.03.052012.03.09第二周按照原理圖焊接電路板，學(xué)習(xí)單片機(jī)對(duì)各模塊的編程驅(qū)動(dòng)方法以及掌握利用keil進(jìn)行編程，學(xué)習(xí)對(duì)單片各模塊功能程序的調(diào)試和整合。2012.03.122012.03.16第三周硬件下載并調(diào)試程序?qū)崿F(xiàn)智能窗簾控制系統(tǒng)的基本功能。完成并提交硬件設(shè)計(jì)作品及硬件課程

3、設(shè)計(jì)說明書，課程設(shè)計(jì)答辯。2012.03.192012.03.23五、指導(dǎo)教師評(píng)語及學(xué)生成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語:年 月 日成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字):- i -目 錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書i第1章 課程設(shè)計(jì)的目的1第2章 總體電路設(shè)計(jì)及其原理說明22.1 方案選取22.2總體方案設(shè)計(jì)22.2.1系統(tǒng)基本功能22.2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2第3章 單片機(jī)基礎(chǔ)43.1 89c52單片機(jī)概述43.2 晶振電路53.3 復(fù)位電路6第4章 硬件電路設(shè)計(jì)84.1電源電路84.2直流電機(jī)電路94.3 光照強(qiáng)度檢測(cè)電路104.4 lcd1602顯示電路12第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)145.1 kell開發(fā)平臺(tái)145.1.1 kell軟件

4、簡(jiǎn)介145.1.2 kell軟件的使用方法14結(jié) 論16參考文獻(xiàn)17附錄一：系統(tǒng)原理圖18附錄二：智能窗簾控制系統(tǒng)程序19- 11 -第1章 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行的一次綜合性專業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生獲得以下幾方面能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）奠定基礎(chǔ)。1進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)一門或幾門相關(guān)專業(yè)課（或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課）理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文獻(xiàn)查閱、報(bào)告撰寫等基本技能；2培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力；3培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、創(chuàng)新意識(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。第2章 總體電路設(shè)計(jì)

5、及其原理說明2.1 方案選取單片機(jī)在各種電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，很多的電子產(chǎn)品利用單片機(jī)所取得的便利性得到了人們的好評(píng)，針對(duì)單片機(jī)控制的自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)的智能化要求，要求其能夠?qū)崿F(xiàn)如下兩種功能： 功能（一）基于溫度檢測(cè)以及溫度顯示功能功能（二）基于光照強(qiáng)度器件的自動(dòng)控制功能這二種功能都是基于單片機(jī)控制的，采用直流電機(jī)控制以及液晶顯示，不同的設(shè)計(jì)部分在于檢測(cè)器件的選取上。本次課程設(shè)計(jì)采用溫度采集和光照檢測(cè)元件，通過光照強(qiáng)度來控制窗簾的開閉，以減少光照對(duì)室內(nèi)的溫度影響。2.2總體方案設(shè)計(jì)自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)是基于滿足設(shè)計(jì)要求的前提并且根據(jù)理論上的可實(shí)現(xiàn)性和硬件上的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，而進(jìn)行

6、設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。本章從人們對(duì)系統(tǒng)功能需求出發(fā)，在綜合考慮各種因素的情況下，設(shè)計(jì)出自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體構(gòu)架，并且在基本功能需求的基礎(chǔ)上盡可能考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。2.2.1系統(tǒng)基本功能 伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，人們對(duì)生活舒適性的追求越來越強(qiáng)烈，而窗簾在每個(gè)家庭生活是必備的，其基本功能是保護(hù)住戶的隱私以及遮蔽陽光等。基于這些作用窗簾的便利性自然也受到家庭的關(guān)注。但傳統(tǒng)的窗簾絕大部分是用手去開關(guān)，每天開關(guān)不僅不省力，而且還可能錯(cuò)過最佳光照時(shí)間，尤其是大窗簾，比較重，而且長(zhǎng)，在開閉時(shí)需要費(fèi)很大力氣才能開關(guān)窗簾，特別不方便；針對(duì)這種現(xiàn)象，電動(dòng)窗簾便由此產(chǎn)生?，F(xiàn)有的電動(dòng)窗簾基本上都可以利

7、用按鍵控制，自動(dòng)開關(guān)閉窗簾，雖然省了力氣，但是有些方面的設(shè)計(jì)還是不夠人性化。對(duì)此，本控制系統(tǒng)提出可以根據(jù)光照以及定時(shí)等開關(guān)窗簾，此功能是利用設(shè)定的光照強(qiáng)度自動(dòng)完成窗簾的打開或者關(guān)閉，真正實(shí)現(xiàn)黑天關(guān)閉，白天打開的功能。2.2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體框圖如圖2-2所示。 圖2-2 智能窗簾控制原理圖根據(jù)光照來開閉窗簾主要原理是用光敏電阻采集外界的光強(qiáng)度，從光傳感器上采集的信號(hào)經(jīng)過濾波后輸入到a/d轉(zhuǎn)換器，由于a/d轉(zhuǎn)換器件的轉(zhuǎn)換需要一定時(shí)間，一旦在這段時(shí)間內(nèi)信號(hào)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)換結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)偏差，所以在轉(zhuǎn)換期間要應(yīng)該采用采樣保持電路。傳入的信號(hào)由89c52單片機(jī)來控制，并且做出響

8、應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止。顯示模塊是用來顯示自動(dòng)窗簾控制器的各種狀態(tài)。第3章 單片機(jī)基礎(chǔ)3.1 89c52單片機(jī)概述stc89c52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有 8k 在系統(tǒng)可編程flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位cpu 和在系統(tǒng)可編程flash，使得stc89c52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)flash，512字節(jié)ram， 32 位i/o 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4kb eeprom，max810復(fù)位電路，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 stc89x52

9、可降至0hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，cpu 停止工作，允許ram、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35mhz，6t/12t可選。 stc89c52rc單片機(jī): 8k字節(jié)程序存儲(chǔ)空間； 512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間； 內(nèi)帶4k字節(jié)eeprom存儲(chǔ)空間; 可直接使用串口下載； at89s52單片機(jī): 8k字節(jié)程序存儲(chǔ)空間； 256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間； 沒有內(nèi)帶eeprom存儲(chǔ)空間; 其引腳圖如圖3-1所示圖3-1 stc 89c52 引腳圖3.2 晶振電路電路中

10、的晶振即石英晶體震蕩器。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。同時(shí)，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機(jī)發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。圖3-2是單片機(jī)的晶振電路。片內(nèi)電路與片外器件就構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生電路，cpu的所有操作均在時(shí)鐘脈沖同步下進(jìn)行。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在1.2mhz24mhz之間選取。c1、c2是反饋電容，其值在20pf100pf之間選取，典型值為30pf。本電路選用的電容為30pf，晶振頻率為12mhz。振蕩周期xtal1接外部晶體的一個(gè)引腳，xtal2接外晶體的另一端。在單

11、片機(jī)內(nèi)部，接至上振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，對(duì)hmos單片機(jī)，該引腳接外部振。在石英晶體的兩個(gè)管腳加交變電場(chǎng)時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生一定頻率的機(jī)械變形，而這種機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)，上述物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。一般情況下，無論是機(jī)械振動(dòng)的振幅，還是交變電場(chǎng)的振幅都非常小。但是，當(dāng)交變電場(chǎng)的頻率為某一特定值時(shí)，振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱之為壓電振蕩。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率。石英晶振起振后要能在xtal2線上輸出一個(gè)3v左右的正弦波，以便使mcs-51片內(nèi)的osc電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。通常，osc的輸出時(shí)鐘頻率fosc為0.5mhz-16mhz，典型值為

12、12mhz或者11.0592mhz。電容c1和c2可以幫助起振，典型值為30pf，調(diào)節(jié)它們可以達(dá)到微調(diào)fosc的目的。 其電路如圖3-2所示：圖3-2 單片機(jī)晶振電路圖3.3 復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只需要給89c52的復(fù)位引腳rst加上大于2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可以使89c52復(fù)位。復(fù)位時(shí)，單片機(jī)初始化為0000h，從0000h單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運(yùn)行錯(cuò)誤（如程序跑飛）或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時(shí)，也需要復(fù)位鍵使rst腳為高電平，使89c52擺脫“跑飛”或“死鎖”狀態(tài)而重新啟動(dòng)。圖3-3是復(fù)位電路圖。 圖3-3 單片機(jī)復(fù)位

13、電路圖第4章 硬件電路設(shè)計(jì)4.1電源電路三端集成穩(wěn)壓器lm7805，總共有三條引腳，分別是輸入端、接地端和輸出端。用lm78lm79系列三端穩(wěn)壓器來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4-1所示。圖4-1 lm7805內(nèi)部示意圖單片機(jī)正常工作電壓為5v，因此設(shè)計(jì)的電源電路主要是提供單片機(jī)工作電壓。圖3-1是為單片機(jī)提供電壓的電源電路。在這個(gè)電路中采用了三端集成穩(wěn)壓器lm7805，可以輸出5v的直流電壓以供給單片機(jī)。其電路如圖4-2所示：圖4-2 電源電路圖4.2直流電機(jī)電路直流電機(jī)是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。

14、當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路是根據(jù)控制信號(hào)工作的。而本次測(cè)控系統(tǒng)是以單片機(jī)位控制中心的，下面將介紹步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生洛倫磁力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖?，因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫磁力方向不變，所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路是根據(jù)控制信號(hào)工作的。而本次測(cè)控系統(tǒng)是以單片機(jī)位控制中心的，下面將介紹步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)

15、運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。本實(shí)驗(yàn)中，l293d采用16引腳dip封裝，其內(nèi)部集成了雙極型h-橋電路，所有的開量都做成n型。這種雙極型脈沖調(diào)寬方式具有很多優(yōu)點(diǎn)，如電流連續(xù)；電機(jī)可四角限運(yùn)行；電機(jī)停止時(shí)有微振電流，起到“動(dòng)力潤(rùn)滑”作用，消除正反向時(shí)的靜摩擦死區(qū)：低速平穩(wěn)性好等。l293d通過內(nèi)部邏輯生成使能信號(hào)。h-橋電路的輸入量可以用來設(shè)置馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使

16、能信號(hào)可以用于脈寬調(diào)整（pwm）。另外，l293d將2個(gè)h-橋電路集成到1片芯片上，這就意味著用1片芯片可以同時(shí)控制2個(gè)電機(jī)。out1、out2為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制信號(hào)，out1、out2分別為1，0時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，反之，電機(jī)反轉(zhuǎn)。其接口電路如圖4-3所示： 圖4-3電機(jī)電路與單片機(jī)的連接4.3 光照強(qiáng)度檢測(cè)電路窗簾自動(dòng)控制系統(tǒng)的光控功能是可以根據(jù)光照的強(qiáng)弱來控制窗簾的開閉的，因此需要用光照傳感器件，在本設(shè)計(jì)中采用光敏電阻。由于光敏電阻具有根據(jù)光照阻值變化的特點(diǎn)，可以得到反向輸入端電壓值。然后得到戀足電壓值進(jìn)行比較，比較后的新號(hào)經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)89c52的p1接口，單片機(jī)處理后輸出命令控制

17、單片機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)通過光照控制窗簾開關(guān)功能。a/d轉(zhuǎn)換的作用是進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出。在選擇a/d轉(zhuǎn)換時(shí)，先要確定a/d轉(zhuǎn)換的位數(shù)，該設(shè)計(jì)運(yùn)用的是a/d轉(zhuǎn)換器adc0832，a/d轉(zhuǎn)換誤的位數(shù)確定與整個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)所需測(cè)量控制的范圍和精度有關(guān)，系統(tǒng)精度涉及的環(huán)節(jié)很多，包括傳感器的變換精度，信號(hào)預(yù)處理電路精度a/d轉(zhuǎn)換器以及輸出電路等。本次設(shè)計(jì)使用a/d轉(zhuǎn)換器adc0832。電動(dòng)窗簾要根據(jù)光照的情況而自動(dòng)開關(guān)窗簾，因而需要使用到光電傳感器。這里使用光敏電阻。光敏電阻是用光電導(dǎo)體制成的光電器件，又稱光導(dǎo)管，他是基于半導(dǎo)體光電效應(yīng)工作的。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)

18、電阻器件，使用時(shí)可以加直流偏壓，也可以加交流電壓。當(dāng)無光照時(shí)，光敏電阻值（暗電阻）很大，電路中電流很小。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它的阻值急劇減少，因此電路中電流迅速增加。光敏電阻具有很高的靈敏度，很好的光譜特性，光譜響應(yīng)從紫外區(qū)一直到紅外區(qū)。而且體積小、重量輕、性能穩(wěn)定。因此在自動(dòng)化技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時(shí)，半導(dǎo)體片（光敏層）內(nèi)就激發(fā)出電子空穴對(duì)，參與導(dǎo)電，使電路中電流增強(qiáng)。應(yīng)用光控原理工正常情況下adc0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)

19、線，分別是cs、clk、do、di。但由于do端與di端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將do和di 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)adc0832未工作時(shí)其cs輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，clk 和do/di 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將cs使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端clk 輸入時(shí)鐘脈沖，do/di端則使用di端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前di端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第2、3個(gè)脈沖下沉之前di端應(yīng)輸入2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能 “1”時(shí)，只對(duì)

20、ch1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將ch0作為正輸入端in+，ch1作為負(fù)輸入端in-進(jìn)行輸入。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將ch0作為負(fù)輸入端in-，ch1 作為正輸入端in+進(jìn)行輸入。到第3 個(gè)脈沖的下沉之后di端的輸入電平就失去輸入作用，此后do/di端則開始利用數(shù)據(jù)輸出do進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)脈沖下沉開始由do端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位data7，隨后每一個(gè)脈沖下沉do端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)data0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出 完成。也正是從此位開始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)字節(jié)的下沉輸出data0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19

21、 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次a/d轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將cs置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。 天亮窗簾自動(dòng)打開，天黑窗簾自動(dòng)關(guān)閉電路，由運(yùn)放組成比較電路，同向輸入端有兩個(gè)電阻分壓得到一個(gè)電壓值，作為基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，而反相輸入端用一個(gè)光敏電阻對(duì)外部環(huán)境的光線進(jìn)行采集，利用光敏電阻暗時(shí)電阻大，亮?xí)r電阻小的特點(diǎn)，來確定反向輸入端的電壓值。再兩者進(jìn)行比較，比較后的信號(hào)再送入單片機(jī)89c52的p0口，從而通過單片機(jī)來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。來實(shí)現(xiàn)天亮窗簾自動(dòng)打開，天黑窗簾自動(dòng)關(guān)閉這一自動(dòng)控制功能。光強(qiáng)檢測(cè)電路如圖4-3所示。圖4-3 光強(qiáng)檢測(cè)電路4.4 lcd1602顯示電路ld1

22、602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個(gè)5x7或者5x11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用lcd1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中: 第1腳：vss為地電源 第2腳：vdd接5v正電源 第3腳：v0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10k的電位器調(diào)整對(duì)比度 第4腳：rs為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第5腳：rw為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操

23、作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)rsrw共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)rs為低電平rw為高電平時(shí)可讀忙信號(hào)，當(dāng)rs為高電平rw為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù).第6腳：e端為使能端，當(dāng)e端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第714腳：d0d7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第1516腳：空腳lc16d02的第1、15引腳接地，第2引腳接電源，第3引腳接1k的滑動(dòng)變阻器，第714引腳分別與單片機(jī)的p0.0p0.7相連接，第16引腳與vcc相連。stc 89c52與lcd1602連接如圖4-4所示。 圖4-4 lcd1602顯示電路第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1 kell開發(fā)平臺(tái)5.1.1 kell軟件簡(jiǎn)介

24、keiluvision是美國(guó)keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)c語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，于匯編相比，c語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可續(xù)性、可維護(hù)上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 keiluvision軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到keiluvision生成的目標(biāo)的效率代碼非常之高。多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件是更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。keiluvision提供了包括c編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理器和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整的開發(fā)方案。運(yùn)行keiluv

25、ision軟件需要pentium或以上的cpu，16mb或更多的ram，20mb以上的空閑的硬盤空間，win98、nt、win2000、winxp等操作系統(tǒng)。5.1.2 kell軟件的使用方法啟動(dòng)keil c51，進(jìn)入編輯界面。1)建立一個(gè)新工程，單擊project菜單，在彈出的下拉菜單中選中new project選項(xiàng)。2)然后選擇你要保存的路徑,輸入工程文件的名字,比如保存到c51目錄里,工程文件的名字為c51，,然后點(diǎn)擊保存.3)這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框,要求你選擇單片機(jī)的型號(hào),你可以根據(jù)你使用的單片機(jī)來選擇,keil c51幾乎支持所有的51核的單片機(jī),我這里還是以大家用的比較多的atmel

26、 的89c51來說明,選擇89c51之后,右邊欄是對(duì)這個(gè)單片機(jī)的基本的說明,然后點(diǎn)擊確定.4）完成上一步后，開始編寫程序。單擊“file”菜單，再在下拉菜單中單擊“new”選項(xiàng)。此時(shí)光標(biāo)在編輯窗口里閃爍，這時(shí)可以鍵入用戶的應(yīng)用程序了，但應(yīng)首先保存該空白的文件，單擊菜單上的“file”，在下拉菜單中選中“save as”選項(xiàng)單擊，屏幕如下圖所示，在“文件名”欄右側(cè)的編輯框中，鍵入欲使用的文件名，同時(shí)，必須鍵入正確的擴(kuò)展名。注意，如果用語言編寫程序，則擴(kuò)展名為(.c)；如果用匯編語言編寫程序，則擴(kuò)展名必須為(.asm)。然后，單擊“保存”按鈕。5）回到編輯界面后，單擊“target 1”前面的“”

27、號(hào)，然后在“source group 1”上單擊右鍵，彈出菜單，然后單擊“add file to group source group 1”6）選中test.c，然后單擊“add ”7）輸入程序8）單擊“project”菜單，再在下拉菜單中單擊“built target”選項(xiàng)（或者使用快捷鍵f7），編譯成功后，再單擊“project”菜單，在下拉菜單中單擊“start/stop debug session”（或者使用快捷鍵ctrl+f59）9)調(diào)試程序:，單擊“debug”菜單，在下拉菜單中單擊“go”選項(xiàng)，（或者使用快捷鍵f5），然后再單擊“debug”菜單，在下拉菜單中單擊“stop ru

28、nning”選項(xiàng)（或者使用快捷鍵esc）；再單擊“view”菜單，再在下拉菜單中單擊“serial windows #1”選項(xiàng)，就可以看到程序運(yùn)行后的結(jié)果。（10）最后，把程序下載到單片機(jī)中。結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)地介紹了自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。在總體方案設(shè)計(jì)中以光敏電阻作為傳送信號(hào)的傳感器，用直流電機(jī)作為信號(hào)輸出的執(zhí)行元件，89c52單片機(jī)作為主要的控制元器件，并且應(yīng)用了按鍵以及顯示電路。應(yīng)用89c52單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)減少了硬件的復(fù)雜性，光敏電阻接收外界光照信號(hào)，經(jīng)過ad轉(zhuǎn)換后，傳送給單片機(jī)一個(gè)電信號(hào)，單片機(jī)經(jīng)過處理后，控制直流電機(jī)做出相應(yīng)的動(dòng)作，以控制窗簾的開閉。在實(shí)現(xiàn)一般應(yīng)

29、用的基礎(chǔ)上，又添加了定時(shí)元器件電路，使窗簾的自動(dòng)化性能得到進(jìn)一步提升。光敏電阻的良好感光性以及步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便的優(yōu)點(diǎn)使窗簾控制開關(guān)更加穩(wěn)定。本次課程設(shè)計(jì)的整個(gè)研究與設(shè)計(jì)過程包括組織、設(shè)計(jì)以及完善等。首先，在組織方面查閱了很多與題目有關(guān)的資料和課題并且制定設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃，然后將這些方案落實(shí)到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中。其次，在制定的方案基礎(chǔ)上運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)硬件以及軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并用相關(guān)軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。最后，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)一步修繕，以求達(dá)到最佳設(shè)計(jì)結(jié)果。雖然設(shè)計(jì)內(nèi)容完成了基本的功能，但是其中還是存在一定欠缺，比如在設(shè)計(jì)中沒有考慮到窗簾工作方式的顯示以及沒有添加類似紅外遙控的設(shè)計(jì)等。此次

30、設(shè)計(jì)過程中，在完成設(shè)計(jì)任務(wù)之外也讓我系統(tǒng)性地認(rèn)識(shí)和全面地掌握了單片機(jī)相關(guān)技術(shù)，從本次課程設(shè)計(jì)中我更加深刻地認(rèn)識(shí)到理念來源于實(shí)際的含義。在和同學(xué)以及老師的就相關(guān)問題的互相討論交流中，我認(rèn)識(shí)到自己的很多不足，但在這些不足中我又學(xué)到了很多知識(shí)，使我的綜合應(yīng)用能力有了很大的提高。經(jīng)過這么長(zhǎng)時(shí)間的忙碌，課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。在課程設(shè)計(jì)的過程中，由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏以及知識(shí)的局限性，難免有許多考慮不周全的地方，在組織，設(shè)計(jì)等方面，如果沒有于老師的督促指導(dǎo)，沒有同學(xué)們的支持和幫助，單獨(dú)完成這個(gè)設(shè)計(jì)，其中還是有一定難度的。在論文完稿之際，我想借此機(jī)會(huì)對(duì)在完成課程設(shè)計(jì)期間關(guān)心、幫助、支持和鼓勵(lì)過我的老師、同學(xué)們致以最

31、誠(chéng)摯的謝意和最衷心的祝福！參考文獻(xiàn)1 張毅剛，單片機(jī)原理及應(yīng)用 高等教育出版社，20032 童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社,2003.3 胡漢才，單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社，2004.4 江思敏，胡榮.protel電路設(shè)計(jì)教程.北京:清華大學(xué)出版社，2002.5 李全利，遲榮強(qiáng).單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京:高等教育出版社，2001.6 程學(xué)先，林珊，程傳慧.匯編語言程序設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.7 王建校，楊建國(guó).51系列單片機(jī)及c51程序設(shè)計(jì).北京:科學(xué)出版社，2002.8 王幸之，at89系列單片機(jī)原理.北京：北京航空航天大學(xué)出版社 20049

32、 閻石 ，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,1998.附錄一：系統(tǒng)原理圖附錄二：智能窗簾控制系統(tǒng)程序#include#include#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint i,j,x,shu,dat,t0,c,p,q;uchar table= ,adc0832();unsigned char th,tl,t;unsigned int a=0,b=0,n=0,m=0,cont;sbit dq = p15;sbit rs = p36;sbit rw = p37; sbit e = p27; sbit c

33、s = p32;sbit clk= p30;sbit do = p31;sbit in1= p10;sbit in2= p11;void delay(uint z) uint x,y; for( x=100;x0;x-) for(y=z;y0;y-) ;/*18b20初始化（負(fù)脈沖）*/void delay_1820(uint i) while(i-) ;void init_1820() dq=1; delay_1820(8); dq=0; delay_1820(80); dq=1; delay_1820(14); x=dq; delay_1820(20);/*18b20寫*/void write_1820(uchar dat) uint i; for(i=0;i=1; /*18b20讀數(shù)據(jù)*/uint read_1820() dat=0; for(i=0;i=1; dq=1; if(dq) dat+=0x80;delay_1820(6); return (dat); /*18b20讀溫度*/void read_t() init_1820(); write_1820(0xcc); write_1820(0x44); delay_1820(100); init_1820(); write_182