智能电动百叶窗单片机课程设计说明书精编版

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基于单片机的智能电动百叶窗设计

基于单片机的智能电动百叶窗设计李阳;高键;苏永刚【摘要】With the progress of society and the continuous improvement of living standard, more and more high standard of living comfort is required ,for example the demand for shading and ventilation.Shutter, as a kind of common shading facilities indoor, could be controlled by adjusting the blade Angle of the sun's heat, reducing the cooling load of the system to achieve the goal of energy saving.The single-chip computer control technology is mainly expounded as the core,and the system is mainly composed of single chip microcomputer control module, the wireless receiving module, LED digital tube display module, motor drive module, power module and shutter form structure.In this system a 2.4G module is used to accept wireless data, and send data to STC15F2K16S2 microcontroller decoding.Then it output to the single-chip microcomputer control module, to drive the motor to rotate that controls the shutter.%随着社会的进步和人们生活水平的不断改善，人们对居住舒适度的要求越来越高，其中一项就是对遮阳和通风的需求。

基于单片机的光控自动窗帘控制系统设计说明书

计算机控制技术课程设计说明书光感自动窗帘控制系统学生姓名： xx 学号：学院：专业：电气工程及其自动化指导教师：xx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)第1章绪论1.1 设计的背景和意义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。

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。

在现代社会，对室内设计而言，窗帘不仅具有遮光作用，更有美化功能，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。

智能电动百叶窗单片机课程设计说明书精编版

单片机课程设计——智能电动百叶窗姓名：班级：机101-3班专业：机械设计制造及其自动化学号： 2010*****1310 指导教师： ******完成时间： 2013年6月5日目录一、课程设计任务书 --------------------------------------------------------- - 3 -(一)课程设计题目：智能电动百叶窗........................................................................ - 3 -(二)任务详情：............................................................................................................ - 3 -二、设计项目简介------------------------------------------------------------- - 3 -(一)基本要求：............................................................................................................ - 3 -(二)基本工作原理：.................................................................................................... - 4 -(三)各元器件资料：.................................................................................................... - 4 -1.AT89C51单片机------------------------------------------------------------------------ - 4 -2.ADC0808 ---------------------------------------------------------------------------------- - 7 -3.光敏传感器 ------------------------------------------------------------------------------ - 8 -4.74SEG-MPX4-CA数码管 -------------------------------------------------------------- - 9 -5.74LS245 驱动 --------------------------------------------------------------------------- 10 -三、电路原理图--------------------------------------------------------------- - 11 -(一)复位电路.............................................................................................................. - 11 -(二)时钟电路.............................................................................................................. - 11 -(三)数码管显示电路.................................................................................................. - 11 -(四)电机控制电路...................................................................................................... - 12 -(五)A/D转换电路 ...................................................................................................... - 14 -(六)总体电路图.......................................................................................................... - 14 -四、程序框图 ------------------------------------------------------------------ - 15 -五、程序清单 ------------------------------------------------------------------ - 16 -六、总结 ------------------------------------------------------------------------ - 18 -七、参考资料 ------------------------------------------------------------------ - 19 -一、课程设计任务书(一)课程设计题目：智能电动百叶窗(二)任务详情：本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并用两位数码管显示测量结果，设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。

课程设计(论文)-基于单片机的光感自动控制百叶窗系统模板

单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于各领域各方面。

本次设计是以单片机为核心，加上其他器件，设计电路来实现百叶窗的控制。

关键字：单片机百叶窗一、课题简介 (3)1、基本要求 (3)2、基本工作原理 (3)3、各器件资料 (3)二、硬件总体设计 (6)1、AD转换模块 (6)2、LCD显示 (7)3、步进电动机驱动 (7)4、暂停控制 (8)三、软件总体设计 (9)四、所遇问题及解决方法 (17)五、实物图展示 (17)六、心得体会 (19)一、课题简介：题目：光感自动控制百叶窗基本要求：以MCS-51系列单片机为核心，采用利用常用电子器件设计，用一台步进电动机控制百叶窗的旋转包括正转、反转和暂停，用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并用LCD显示测量结果。

基本工作原理：利用光敏电阻与标准电阻串联输入模拟信号，通过ADC0809芯片转换成数字信号传送给单片机，通过单片机处理并控制LCD显示当前的测量光强值，以及输出步进电动机的驱动信号，再利用达林顿管ULN2003提高单片机的输出功率驱动步进电动机。

各器件资料：LCD1602表1各引脚说明表表2寄存器选择功能表利用内部复位电路进行初始化清屏(DISPLAY CLEAR); 功能设置(FUNCTION SET);DL = 1: 8Bit 接口数据;N = 0: 1行显示; F = 0:5×7dot字形;显示开/关控制(DISPLAY ON/OFF CONTROL)D = 0: 显示关; C = 0: 光标关; B = 0: 消隐关输入方式设置(ENTRY MODE SET )I/D = 1:(增量): S = 0: 无移位:ADC0809图1ADC0809内部结构图IN7～IN0——模拟量输入通道ALE——地址锁存允许信号。

对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。

START——转换启动信号。

基于51单片机电动窗帘的任务书

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。

智能电动百叶窗的设计

单片机课程设计设计题目：智能电动百叶窗的设计学院：年级：专业：姓名：学号：指导教师：年月日目录一、设计容及意义 ----------------------- 错误!未定义书签。

(一)课程设计题目：智能电动百叶窗 (3)(二)任务详情： (3)二、整体设计原理及方案 --------------------------------- 3(一)基本要求： (3)(二)基本工作原理： (3)(三)各元器件资料： (4)1.8051单片机-------------------------------------------------- 42.ADC0809 ---------------------------------------------------- 83.光敏传感器----------------------------------- 错误!未定义书签。

4.数码管------------------------------------------------------- 95. 驱动方式------------------------------------ 错误!未定义书签。

三、硬件电路图 ------------------------- 错误!未定义书签。

四、程序设计流程图 --------------------- 错误!未定义书签。

五、问题及心得 ------------------------- 错误!未定义书签。

七、参考文献 --------------------------- 错误!未定义书签。

一．设计容及意义(一)课程设计题目：智能电动百叶窗(二)任务详情：本项目利用AD加光敏电阻传感器，按键及DA对直流电机的控制实现智能百叶窗的控制。

具体功能：数码管显示测量结果光强，设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。

晴雨智能窗机电一体化课程设计说明书

机电一体化系统设计课程设计说明书设计题目基于单片机控制的智能窗设计专业机械设计制造及其自动化班级设计者指导教师日期二O一一年十一月二十四日本设计由嘉兴育英家教网供稿目录一、前言 (3)二、系统的总体设计 (3)三、本系统有以下几个控制要求： (4)3．1系统所需元器件的选择 (4)3．2晴雨开关窗模块： (5)3．3语音报警电路 (6)3．4可燃性气体和烟雾检测电路 (10)3．5红外防盗检测电路 (11)3．6电机驱动控制电路 (12)四、系统的程序流程图 (14)五、参考文献： (15)基于单片机控制的智能窗设计说明书一、前言窗户对建筑、居民的重要性是生活在现代都市的人们早已意识到的问题。

有什么办法能让窗户变得聪明起来开，遇到特殊情况自动开关呢？随着科学技术的不断发展和人们对家居环境质量要求的提高，智能窗应运而生。

智能窗可以轻松地解决上述难题，给人们带来了全新的生活环境。

二、系统的总体设计该系统是基于51单片机控制的智能窗系统，能根据外界的天气情况和室内的气体情况来控制着窗户的开启和关闭。

系统主要的模块包括：电机驱动模块、可燃性气体和烟雾检测模块、晴雨开关窗模块、红外线防盗探测模块、语音播放模块，稳压模块，按钮模块等。

图2-1 窗户部分结构图及元件名称1-窗框 2-窗扇 3-窗扇2 4-护罩 5-齿条 6-电机固定座上 7-滑槽块 8-电机固定座下 9-电机滑移螺栓 10-固定螺母 11-固定螺栓 12-行程开关 13-煤气传感器 14-风速传感器 15-湿度传感器 16-人体热释红外传感器 17-光敏传感器 18-步进电机图2-2 窗户结构示意图三、本系统有以下几个控制要求：1)、当外界刮大风下大雨时，风雨传感器检测到这一下风雨信号（相当于触发开关）并将信号传送给单片机，单片机控制着电机及时关闭窗户并报警，蓝灯闪烁。

防止雨水进入室内损坏室内的装饰和物品，此后每过5分钟重新检测，如果无风无雨窗户自动打开。

智能电动百叶窗的设计

单片机课程设计设计题目：智能电动百叶窗的设计学院：年级：专业：姓名：学号：指导教师：年月日目录一、设计容及意义 ------------------------------------ 错误!未定义书签。

(一)课程设计题目：智能电动百叶窗 (3)(二)任务详情： (3)二、整体设计原理及方案 -------------------------------------------------- 3(一)基本要求： (3)(二)基本工作原理： (3)(三)各元器件资料： (4)1.8051单片机--------------------------------------------------------------------------- 42.ADC0809------------------------------------------------------------------------------ 73.光敏传感器 ----------------------------------------------------- 错误!未定义书签。

4.数码管 ---------------------------------------------------------------------------------- 85. 驱动方式-------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。

三、硬件电路图 --------------------------------------- 错误!未定义书签。

四、程序设计流程图 --------------------------------- 错误!未定义书签。

五、问题及心得 --------------------------------------- 错误!未定义书签。

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设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，但还可以正转。

按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0。

单片机根据设定光强S1和S2（S2 > S1）和实测光强P控制电机M的动作：当P<=S1时，控制M正转以增加进光量；当P>S2时，控制M反转以减少进光量；当S1<P<=S2时，M停转。

二、设计项目简介(一)基本要求：1、用MCS-51单片机，12MHz时钟，常规的上电手动复位电路2、3个以上的按键3、LED或/和数码管/和LED显示及其接口4、至少2路输入信号，可以使模拟量或数字量(二)基本工作原理：本设计就是应用传感器技术、单片机技术以及直流电机来控制百叶窗调节杆的旋转角度从而达到控制百叶窗的目地.设计主要包括光传感器、单片机控制系统、直流电机、百叶窗自动机构,电源用直流电源；电机驱动的电路与电机连接。

本设计用新型光敏电阻感应室内的光照强度将室内光照强度或手动开关作为输入的模拟信号，通过AD转换将模拟信号转换成数字信号,再经过51单片机处理之后, 将输出信号用来控制直流电机的转向，从而实现百叶窗的开关以及透光角度大小。

(三)各元器件资料：1.AT89C51单片机AT89C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，增加了如乘（MUL）、除（DIV）、减（SUBB）、比较（CMP）、16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。

采用40引脚双列直插式DIP（Dual In LinePackage），内有128个RAM单元及4K的ROM。

AT89C51有两个16位定时计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口。

AT89C51内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中采用12MHz的晶振频率。

由于AT89C51的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求，而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故采用来作为控制核心。

引脚的功能：图2-311 Proteus中的AT89C51图2-312 AT89C51引脚图主电源引脚Vcc（40脚）：一般接+5V电源正端。

Vss（20脚）：一般接+5V电源地端。

外接晶体振荡器引脚XTAL1（19脚）：外接晶体振荡器的一端。

XLAT2（18脚）：外接晶体振荡器的另一端。

RST/VPD（9脚）：复位/备用电源线。

ALE:（30脚）：地址锁存允许/编程线PSEN（29脚）：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。

PSEN（31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。

EA(31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。

P0口（39~32脚）：输入/输出线P0.0~P0.7统称为P0口。

P1口（1~8脚）：输入/输出线P1.0~P1.7统称为P1口。

P2口（21~28脚）：输入/输出线P2.0~P2.7统称为P2口。

P3口（10~17脚）：输入/输出线P3.0~P3.7统称为P3口。

以下是P3口第二功能：引脚第二功能说明P3.0 RXD 串行口输入端P3.1 TXD 串行口输出端P3.2 INT0 外部中断0请求输入P3.3 INT1 外部中断1请求输入P3.4 T0 定时器/计数器0计数脉冲输入P3.5 T1 定时器/计数器1计数脉冲输入P3.6 WR 外部数据存储器写选通信号输出P3.7 RD 外部数据存储器读选通信号输出INT0/INT1：外部中断选择接口，当外部有低电平或脉冲下降沿输入时，出发单片机的终端服务子程序。

中断控制响迅速、准确，电平和脉冲触发已与采集信号、易于控制。

2.ADC0808图2-321 ADC0808内部结构图图2-322 ADC0808引脚图IN7～IN0——模拟量输入通道ALE——地址锁存允许信号。

对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。

START——转换启动信号。

START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。

A、B、C——地址线。

通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，CLK——时钟信号。

通常使用频率为500KHz的时钟信号EOC——转换结束信号。

EOC=0,正在进行转换；EOC=1,转换结束。

D7～D0——数据输出线。