
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文檔簡介
1、理工大學(xué)微機(jī)原理與單片機(jī)接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目:基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)姓 名 學(xué) 號(hào): 專業(yè)班級(jí):電信10-02班 指導(dǎo)老師: 所在學(xué)院:電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院2013年3月 8日摘要本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)。它是采用AT89S52單片機(jī)做為主控制器,利用直流電機(jī)正、反轉(zhuǎn),以控制窗簾的拉開和閉合;同時(shí)采用霍爾傳感器44E作為位置檢測設(shè)備,以檢測窗簾的運(yùn)行位置,實(shí)現(xiàn)防過卷。其實(shí)本次的課程設(shè)計(jì)還有手動(dòng)控制,即通過按鍵實(shí)現(xiàn)窗簾的開關(guān)控制。在本次的課程設(shè)計(jì)中,直流電機(jī)用驅(qū)動(dòng)集成芯片電路L298N驅(qū)動(dòng),L298N屬于H橋集成電路,輸出電流大,功率強(qiáng),最大輸出功率200W。無線遙控是由2A758
2、9 142編碼解碼芯片組成的無線發(fā)送接收模塊,通過2A7589 142接收輸入端A、B、C、D輸出信號(hào)控制單片機(jī),接收器根據(jù)接收到的遙控器編碼不同來控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止,從而實(shí)現(xiàn)窗簾的拉開、閉合或停止。此系統(tǒng)的主電路主要由鍵盤掃描電路、單片機(jī)(AT89S52)及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路等組成;窗簾控制部分主要由導(dǎo)軌、窗簾、拉繩和電動(dòng)機(jī)等組成。軟件設(shè)計(jì)使用C語言編程,對(duì)輸入信號(hào)采用軟件防抖,對(duì)電機(jī)的運(yùn)行使用三個(gè)發(fā)光二極管指示。整個(gè)程序的設(shè)計(jì)采用子程序調(diào)用的方式,這樣就使程序易于調(diào)試。 運(yùn)用本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)窗簾的智能控制,使人們感覺到智能化給人們生活帶來的便利。關(guān)鍵詞:遙控窗簾 遙控控制 電機(jī)目錄
3、TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc4417 1、概述 PAGEREF _Toc4417 4 HYPERLINK l _Toc6617 選題目的和意義 PAGEREF _Toc6617 4 HYPERLINK l _Toc6553 PAGEREF _Toc6553 4 HYPERLINK l _Toc13364 2、系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc13364 5 HYPERLINK l _Toc9088 2.1 遙控窗簾的基本設(shè)計(jì)原理 PAGEREF _Toc9088 5 HYPERLINK l _Toc12851 PAGEREF _Toc12851 5
4、 HYPERLINK l _Toc25220 PAGEREF _Toc25220 6 HYPERLINK l _Toc9663 無線遙控控制 PAGEREF _Toc9663 6 HYPERLINK l _Toc25400 PAGEREF _Toc25400 6 HYPERLINK l _Toc19010 PAGEREF _Toc19010 7 HYPERLINK l _Toc22512 PAGEREF _Toc22512 7 PAGEREF _Toc28796 11 HYPERLINK l _Toc28796 PAGEREF _Toc28796 11 HYPERLINK l _Toc2358
5、3 PAGEREF _Toc23583 11 HYPERLINK l _Toc15521 3、軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc15521 16 HYPERLINK l _Toc28750 PAGEREF _Toc28750 16 HYPERLINK l _Toc22361 PAGEREF _Toc22361 16 HYPERLINK l _Toc22258 PAGEREF _Toc22258 17 HYPERLINK l _Toc18728 4、Proteus軟件仿真 PAGEREF _Toc18728 19 HYPERLINK l _Toc12784 4.1 Protues軟件仿真電路圖
6、PAGEREF _Toc12784 19 HYPERLINK l _Toc16905 PAGEREF _Toc16905 19 HYPERLINK l _Toc22621 PAGEREF _Toc22621 20 HYPERLINK l _Toc4024 5、課程設(shè)計(jì)體會(huì) PAGEREF _Toc4024 21參考文獻(xiàn)附1:源程序代碼附2:系統(tǒng)原理圖1、概述選題目的和意義在這個(gè)多元化的社會(huì)中,經(jīng)濟(jì)開始迅速發(fā)展,人們生活水平也開始不斷的向小康社會(huì)改變,放眼望去,我們可以看到很多有大窗戶的辦公樓和高大的建筑。這種建筑結(jié)構(gòu)美觀,采光良好。但是,窗戶的高度或者寬度超過一定高度后手拉窗簾就變得比較困難了
7、。所以我們選擇做這個(gè)遙控窗簾的設(shè)計(jì),希望可以間接地解決這個(gè)問題。除此之外,我們覺得小制作的遙控窗簾也可以在自己家中安裝,讓家人感受到我們?cè)诖髮W(xué)里不是什么都沒有學(xué)到,而是我們學(xué)的很好,能夠讓他們感到自豪和驕傲,同時(shí)也能讓家人享受到由我們親手做的東西的優(yōu)惠。我從網(wǎng)上了解到電動(dòng)窗簾機(jī)是通過窗簾機(jī)上的控制按鍵操作窗簾開合的一種最簡單的窗簾機(jī),它僅僅解決了手動(dòng)窗簾的問題,可還是需要人來近距離操作,電動(dòng)窗簾使一些超高、超寬窗簾的操作變得比較容易。而遙控窗簾機(jī)卻可以遠(yuǎn)距離操作窗簾的開合,使用更為方便。所以,我們做的這個(gè)遙控窗簾還是有一定的用處的,它讓我們感到自己終于有了用武之地。(1)進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)
8、的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理,了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。(2)掌握單片機(jī)仿真軟件Proteus的使用方法。 (3)掌握遙控窗簾的一些基本理論和方法。(4)再次熟悉C語言的編程,會(huì)熟練運(yùn)用C語言。(5)鍛煉自己的動(dòng)手能力和操作能力。2、系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)2.1 遙控窗簾的基本設(shè)計(jì)原理基于單片機(jī)的遙控窗簾的設(shè)計(jì)要求如下:1)控制窗簾的開關(guān)、利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。2)防過卷功能。3)具有無線遙控和手動(dòng)按鍵控制兩種功能。4)能夠指示運(yùn)行狀態(tài)。針對(duì)設(shè)計(jì)要求作如下設(shè)計(jì),本裝置設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心,通過單片機(jī)發(fā)送相應(yīng)的信號(hào),然后再利用L298N控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)和停止,從而控制窗簾的打開、停止、閉
9、合動(dòng)作,最后采用霍爾傳感器來檢測位置實(shí)現(xiàn)防過卷的功能。窗簾的操作可通過鍵盤手動(dòng)和無線遙控兩種方法完成。通過使用不同顏色的發(fā)光二極管對(duì)窗簾的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行顯示,這樣窗簾這種常用的家居用品就更具人性化,并且會(huì)被更多人選用。圖 SEQ 圖表 * ARABIC 1系統(tǒng)原理框圖無線遙控控制利用遙控器發(fā)出正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止信號(hào),與窗簾相連接的控制電路接收到控制信號(hào)后,根據(jù)遙控命令來控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),從而達(dá)到遠(yuǎn)距離對(duì)控制窗簾的打開、閉合和停止。對(duì)于遙控窗簾來說,遙控器的按鍵需要一個(gè)打開按鍵和一個(gè)閉合按鍵來控制窗簾的打開和閉合同時(shí)還有一個(gè)停止按鍵,這樣我們就不會(huì)為使電機(jī)運(yùn)行而一直按著按鍵不放。這樣有兩個(gè)好處:一
10、是方便用戶在打開或關(guān)閉窗簾時(shí)不用一直按著按鍵;二是最大可能地降低遙控器和接收器功耗,這是因?yàn)檫b控器在按下一次后發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)后就可以立即進(jìn)入睡眠,對(duì)于主機(jī)也不用時(shí)時(shí)檢測信號(hào)這樣就可以更好的降低功耗。無線遙控主要用到315M無線遙控器,下面介紹315M遙控器:數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為315M,特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。發(fā)射模塊未設(shè)編碼集成電路,而增加了一只數(shù)據(jù)調(diào)制三極管Q1,這種結(jié)構(gòu)使得它可以方便地和其它固定編碼電路及單片機(jī)接口,而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號(hào)值的大小。數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍312V,當(dāng)電壓變化時(shí)發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)
11、整就能穩(wěn)定地接收。當(dāng)發(fā)射電壓為3V時(shí),空曠地傳輸距離約2050米,發(fā)射功率較小,當(dāng)電壓5V時(shí)約100200米,當(dāng)電壓9V時(shí)約300500米,當(dāng)發(fā)射電壓為12V時(shí),為最佳工作電壓,具有較好的發(fā)射效果,發(fā)射電流約60毫安,空曠地傳輸距離700800米,發(fā)射功率約500毫瓦。當(dāng)電壓大于l2V時(shí)功耗增大,有效發(fā)射功率不再明顯提高。數(shù)據(jù)模塊采用ASK方式調(diào)制,以降低功耗,當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)停止時(shí)發(fā)射電流降為零,數(shù)據(jù)信號(hào)與發(fā)射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合,否則發(fā)射模塊將不能正常工作。數(shù)據(jù)電平應(yīng)接近數(shù)據(jù)模塊的實(shí)際工作電壓,以獲得較高的調(diào)制效果。 手動(dòng)控制是系統(tǒng)的硬件補(bǔ)充,當(dāng)無線遙控器失靈或者運(yùn)用
12、者在窗簾附近或者接收控制部分的程序紊亂時(shí),可通過手動(dòng)控制面板上的按鍵控制窗簾的拉開和閉合以及停止動(dòng)作。所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)打開按鍵、一個(gè)閉合按鍵和一個(gè)停止按鍵。通過與單片機(jī)管腳連接的獨(dú)立鍵盤,每次每當(dāng)按下一個(gè)獨(dú)立鍵盤,都會(huì)向單片機(jī)的管腳輸送一個(gè)低電平,單片機(jī)接收到這樣一個(gè)信號(hào)后,通過已有程序的邏輯判斷,向下面的執(zhí)行部分發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)進(jìn)而控制窗簾。對(duì)于輸出部分,本系統(tǒng)采用L298N電機(jī)控制芯片、電機(jī)以及模擬窗簾部分組成。對(duì)于電機(jī)模塊,本裝置采用的是用L298N控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。由于單片機(jī)輸出電流太小,不能有效作為電機(jī)的直接控制,所以電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路,驅(qū)動(dòng)芯片采用L298N,該芯片的輸出引腳OUT1、
13、OUT2與電機(jī)相連接,通過給單片機(jī)輸出脈沖來間接控制電機(jī)各線圈的接通與切斷。(1)L298N模塊原理圖圖2L298N模塊原理圖(2) L298N 功能邏輯圖 In1,In2 的邏輯圖與表 1 相同。由表 1 可知 EnA 為低電平時(shí),輸入電平對(duì)電機(jī)控制起作用,當(dāng) EnA 為高電平,輸入電平為一高一低,電機(jī)正或反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止,同為高電平電機(jī)剎停。ENA(B)IN1(IN3)IN2(IN4)電機(jī)運(yùn)行狀況HHL正轉(zhuǎn)HLH反轉(zhuǎn)H同IN2(IN4)同IN1(IN3)快速停止LXX停止表1 L298N邏輯功能表 L298N其實(shí)可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī),但是本次設(shè)計(jì)只需要驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。即用OUT1、
14、OUT2兩個(gè)腳來接一個(gè)電機(jī)。5(IN1)、7(IN2)腳接輸入控制電平,控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn),ENA接控制使能端,控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。L298N和單片機(jī)的電源端連接在一塊。(3)硬件接線圖圖3硬件接線圖 邏輯信號(hào)輸入部分接單片機(jī)的P0.0-P0.1,L298N芯片供電VCC接AT89S52單片機(jī)的電源。(4)L298N控制電機(jī)圖圖4L298N控制電機(jī)圖 這個(gè)窗簾是通過電機(jī)帶動(dòng)從左往右打開,所以這里需要設(shè)計(jì)兩個(gè)霍爾傳感器,一個(gè)設(shè)計(jì)在窗簾導(dǎo)軌的左方,用于檢測窗簾是否已完全關(guān)閉;另一個(gè)設(shè)計(jì)在窗簾導(dǎo)軌的右方,用于檢測窗簾是否已完全打開,從而防止由于電機(jī)長時(shí)間通電而損壞。 本裝置對(duì)霍爾傳感器的介紹: 霍爾傳感器
15、是一種磁傳感器。用它可以檢測磁場及其變化,可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用?;魻杺鞲衅魇腔诨魻栃?yīng),由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器。 由于霍爾元件產(chǎn)生的電勢差很小,故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源電路等集成在一個(gè)芯片上,稱之為霍爾傳感器?;魻杺鞲衅饕卜Q為霍爾集成電路,其外形較小,如圖5所示。圖 5霍爾傳感器 霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成,它輸出模擬量。開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器,斯密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成,它輸出數(shù)字量?;魻杺鞲衅鞯奶匦?線性型霍爾傳感器的特性輸出電壓
16、與外加磁場強(qiáng)度呈線性關(guān)系,如圖6所示,可見,在B1B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍內(nèi)有較好的線性度,磁感應(yīng)強(qiáng)度超出此范圍時(shí)則呈現(xiàn)飽和狀態(tài)。圖6線性特性 (1)開關(guān)型霍爾傳感器的特性如圖7所示,其中Bop為工作點(diǎn)“開”的磁感應(yīng)強(qiáng)度,BRP為釋放點(diǎn)“關(guān)”的磁感應(yīng)強(qiáng)度。當(dāng)外加的磁感應(yīng)強(qiáng)度超過動(dòng)作點(diǎn)Bop時(shí),傳感器輸出低電平,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度降到動(dòng)作點(diǎn)Bop以下時(shí),傳感器輸出電平不變,一直要降到釋放點(diǎn)BRP時(shí),傳感器才由低電平躍變?yōu)楦唠娖?。Bop與BRP之間的滯后使開關(guān)動(dòng)作更為可靠。圖7開關(guān)特性(2)“鎖鍵型”(或稱“鎖存型”)開關(guān)型霍爾傳感器,其特性如圖8所示。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過動(dòng)作點(diǎn)Bop時(shí),傳感器輸出由高電平躍變
17、為低電平,而在外磁場撤消后,其輸出狀態(tài)保持不變(即鎖存狀態(tài)),必須施加反向磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到BRP時(shí),才能使電平產(chǎn)生變化。圖8閉鎖性特性 而本次采用的就是閉鎖性的霍爾傳感器44E,所以,通過將霍爾傳感器至于窗簾的左端和右端,是當(dāng)窗簾打開到最大點(diǎn),閉合到最低點(diǎn)時(shí),能夠自動(dòng)發(fā)送信號(hào)關(guān)閉電機(jī)。 窗簾是由電機(jī)來控制的,電機(jī)的正、反方向轉(zhuǎn)動(dòng)和停止,實(shí)現(xiàn)了窗簾的拉開、關(guān)閉和停止。窗簾是從左往右打開的,所以這里設(shè)計(jì)了兩個(gè)霍爾傳感器用于檢測窗簾是否已完全打開或關(guān)閉。當(dāng)窗簾位置超過邊緣,則控制窗簾停止。除此之外,窗簾的打開、關(guān)閉或停止都會(huì)有相應(yīng)的不同顏色的指示燈(LED燈)來顯示。 本裝置最重要的元件是AT89S5
18、2單片機(jī),它是 ATMEL 所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flsah存儲(chǔ)器。(一)、AT89S52主要功能列舉如下:1、擁有靈巧的8位CPU2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器(傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz)3、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器(ROM)為 8KB4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)為 256字節(jié)5、32 個(gè)可編程I/O 口線6、8 個(gè)中斷向量源7、三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8、全雙工UART串行通道(二)、AT89S52各引腳功能介紹:圖 SEQ 圖表 * ARABIC 9AT89S52 VCC:AT89S52電源正端輸入,接+5V。 VSS:電源地端。 XTAL1:
19、單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。 XTAL2:系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端,一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了,此外可以在兩引腳與地之間加入一個(gè) 20PF 的小電容,可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定,避免噪聲干擾而死機(jī)。 RESET:AT89S52的置位引腳,高電平動(dòng)作。 EA/Vpp:EA表示存取外部程序代碼之意,低電平動(dòng)作,也就是說當(dāng)此引腳接低電平后,系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼(存于外部EPROM中)來執(zhí)行程序。 ALE/PROG:ALE表示地址鎖存器啟用信號(hào)。 PSEN:程序儲(chǔ)存啟用,當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)(EA=0),會(huì)送出此信號(hào)
20、以便取得程序代碼,通常這支腳是接到EPROM的OE腳。 PORT0(P0.0P0.7):端口0是一個(gè)8位寬的開路基極(Open Drain)雙向輸出入端口,共有8個(gè)位,P0.0表示位0,P0.1表示位1,依此類推。其他三個(gè)I/O端口(P1、P2、P3)則不具有此電路組態(tài),而是內(nèi)部有一提升電路,P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)(即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器),P0就以多工方式提供地址總線(A0A7)及數(shù)據(jù)總線(D0D7)。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0A7,再配合端口2所送出的A8A15合成一完整的16位地址總線,而定址到64K
21、的外部存儲(chǔ)器空間。 PORT1(P1.0P1.7):端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口,其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載,同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平,便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話,P1.0又當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳,而P1.1可以有T2EX功能,可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 PORT2(P2.0P2.7):端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口,每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載,若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí),此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外,若是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),也提
22、供地址總線的高字節(jié)A8A15,這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來使用了。 PORT3(P3.0P3.7):端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口,其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載,同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能,包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋?其引腳分配如下:P3.0:RXD,串行通信輸入。P3.1:TXD,串行通信輸出。P3.2:INT0,外部中斷0輸入。P3.3:INT1,外部中斷1輸入。P3.4:T0,計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5:T1,計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6:WR:外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。P3.7:RD,外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信
23、號(hào)。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖:圖 SEQ 圖表 * ARABIC 10單片機(jī)最小系統(tǒng)手動(dòng)操作鍵盤:圖 SEQ 圖表 * ARABIC 11手動(dòng)操作鍵盤顯示電路:圖 SEQ 圖表 * ARABIC 12顯示電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路:圖 SEQ 圖表 * ARABIC 13電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路3、軟件設(shè)計(jì) 主程序完成系統(tǒng)初始化,并對(duì)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并發(fā)送控制指令。圖14主程序流程圖 電路由單片機(jī)最小系統(tǒng),手動(dòng)控制,顯示,驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路,無線接收電路,以及過卷模塊組成。電源部分可以由下載線提供,也可由USB數(shù)據(jù)線提供,外加電壓5V。 電機(jī)的控制由手動(dòng)鍵盤或者遙控器控制,當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候,單片機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)
24、行處理判斷,看需要對(duì)電動(dòng)機(jī)發(fā)送什么樣的指令信號(hào)。同樣的當(dāng)用遙控器控制時(shí),無線發(fā)射模塊發(fā)送數(shù)據(jù),無線接收模塊接收到數(shù)據(jù)后,便對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,并對(duì)相應(yīng)位置位,無線接收模塊占用P12P14三個(gè)I/O端口,當(dāng)相應(yīng)的端口接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行邏輯判斷,并做出反應(yīng),發(fā)送信號(hào)。 為了電動(dòng)機(jī)能夠正常起動(dòng),我們用L298N驅(qū)動(dòng)電機(jī),所以我們將單片機(jī)接收到的信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N,L298N收到單片機(jī)發(fā)送來的信號(hào)后,根據(jù)信號(hào),對(duì)電動(dòng)機(jī)發(fā)送相應(yīng)的信號(hào),使其進(jìn)行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止,并帶動(dòng)窗簾打開,關(guān)閉或者停止。為了防止窗簾再打開和關(guān)閉的時(shí)候過卷,我們用兩個(gè)霍爾傳感器作為位置檢測,當(dāng)窗簾運(yùn)動(dòng)到指定位置后,霍爾傳
25、感器便發(fā)送信號(hào)給單片機(jī),單片機(jī)收到信號(hào)后便發(fā)送信號(hào),控制電機(jī)停止。正轉(zhuǎn)流程圖:圖15正轉(zhuǎn)程序流程圖反轉(zhuǎn)流程圖:圖16反轉(zhuǎn)程序流程圖4、 Proteus軟件仿真4.1 Protues軟件仿真電路圖由于部分元件用Protues軟件無法仿真,所以我們就用一些相應(yīng)的元件來代替,而Protues軟件對(duì)單片機(jī)來說,可以不仿真其最小系統(tǒng)電路。所以在此仿真電路中有手動(dòng)操作鍵盤,無線接收、燈光顯示,電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及霍爾傳感器的相應(yīng)電路等模塊。如下圖所示:圖17總系統(tǒng)仿真圖將所編寫的程序,生成可執(zhí)行的文件并加載到Protues仿真軟件的單片機(jī)中,執(zhí)行軟件程序,在執(zhí)行過程中能順利的完成所需執(zhí)行的任務(wù),正常正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),停
26、止,并且對(duì)應(yīng)不同的運(yùn)行方式,有不同顏色的的LED燈顯示,綠色對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn),紅色停止,黃色對(duì)應(yīng)反轉(zhuǎn)。軟件仿真時(shí)遇到了電機(jī)轉(zhuǎn)速過快的問題,窗簾作為家用,一般情況下是低轉(zhuǎn)速閉合和打開的,為了解決這個(gè)問題,我對(duì)程序進(jìn)行了小部分修改,對(duì)于L298N芯片,要是驅(qū)動(dòng)的電機(jī)慢速啟動(dòng),只需要對(duì)其進(jìn)行PWM波送信號(hào),送信號(hào)的時(shí)候,改變電機(jī)停轉(zhuǎn)的占空比即可,在程序上做一定的修改后,仿真軟件電機(jī)便可慢速啟動(dòng),達(dá)到所需要的要求。在仿真軟件上的仿真結(jié)果達(dá)到要求。按照設(shè)計(jì)的電路將硬件電路焊接完畢后,對(duì)硬件電路進(jìn)行了一系列的測試,各種功能都能實(shí)現(xiàn),可通過遙控器或者手動(dòng)鍵盤來使電機(jī)達(dá)到正反轉(zhuǎn)的效果。為了防止窗簾過卷所添加的霍爾傳感
27、器在硬件測試中,能很好的工作??傮w來說,硬件電路和程序都沒有問題,能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。課程設(shè)計(jì)體會(huì)這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書本上沒有學(xué)到過的知識(shí),掌握了一種系統(tǒng)的研究方法,可以進(jìn)行一些簡單的編程。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,我們只有將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,這樣才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,例如對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固等等。經(jīng)過我們小組的努力,終于順利的完成了單片機(jī)課設(shè)。這是一個(gè)磨練意志的過程,更是一個(gè)能增
28、加自己自信的過程,或者說它是一個(gè)能讓自己從無知到領(lǐng)悟的過程。從課題的選擇開始,硬件和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),到最后的 Proteus 軟件仿真完成,這其中經(jīng)歷了很多困難,但是最重要的是在這個(gè)過程中我們小組得到了很大的鍛煉。一方面通過C51單片機(jī)等一些器件的設(shè)計(jì)讓我們學(xué)習(xí)和掌握了單片機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)讓我們知道了一些我們?cè)葲]見過的元件和芯片,并且掌握了它們的結(jié)構(gòu)和功能,也使以前學(xué)的很多知識(shí)都得到了運(yùn)用;另一方面在用Proteus軟件畫電路圖時(shí),有好多元件都不知道怎么找,最后通過同學(xué)的幫助和講解,我對(duì)Proteus也有了更深的了解和掌握。其實(shí)換句話說,這是一個(gè)需要不斷嘗試,不斷調(diào)試,不斷修改,最后完
29、成一個(gè)合理設(shè)計(jì)的過程。而在這個(gè)過程當(dāng)中不僅需要的是細(xì)心和耐心,更重要的是它培養(yǎng)了我們拼搏的工作精神和小組合作的團(tuán)結(jié)精神,它讓我們更加團(tuán)結(jié)和友好,更加知道友誼的重要性,使我們受益匪淺,并且也更加明確了自己專業(yè)的方向。 通過本次課設(shè),我不僅學(xué)到了關(guān)于單片機(jī)技術(shù)方面的許多專業(yè)知識(shí),同時(shí)也讓我感覺到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。其實(shí)如何有效和快速的找到資料也是課設(shè)給我的啟發(fā),利用好圖書館和網(wǎng)絡(luò)資源以及與他人交流思想是取得成功的關(guān)鍵。在交流中,不僅強(qiáng)化了自己原有的知識(shí)體系,也擴(kuò)展了自己的思維??梢哉f課設(shè)是一個(gè)通過思考、發(fā)問、自己解惑并動(dòng)手、提高的過程。我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中不斷領(lǐng)悟,積累經(jīng)驗(yàn),完善自己。 通過這次的課程設(shè)計(jì),使我們更深入的對(duì)我對(duì)硬件電路圖、流程圖設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)有了深入的了解。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我們或多或少都遇到了在意料之外的困難,其主要因素是我們對(duì)各個(gè)部分的考慮不夠全面,有好多微弱的地方我們都不太注意,不過,后來經(jīng)過不懈的努力,在老師的幫助下,我順利的完成了課程設(shè)計(jì)的要求。集體的力量很重要,遇到問題大家相互討論與交流。在這過程中大家之間是不斷地討論,學(xué)習(xí)。自己少走了許多彎路,總的來說,在這次設(shè)計(jì)中我是受益匪淺的,豐富了自己,使自己不再覺得單片機(jī)像參考文獻(xiàn):1 賈宗璞,許合利.C語言程序設(shè)計(jì)(第一版).北京:人民
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