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摘要

本设计是基于AT89S52单片机的遥控窗帘。它采用按键和无线遥控两种控制方式,其中PT2262/PT2272 编码解码芯片组成无线发送接收模块;通过控制直流电机的正反转来控制窗帘的开关,并且可以指示运行状态;利用霍尔传感器作为限位开关来控制窗帘停止,防止过卷。

它采用8位的AT89S52单片机做控制器,采用直流电机专用驱动集成电路L298N驱动电机工作,L298N属于H 桥集成电路,输出电流大,功率强。单片机输出的控制信号通过可控制的光电耦合器件TLP521-4控制电机驱动芯片L298N 的输入端IN3、IN4的电位,实现电机正转、反转、停止的控制目的。可控制的光电耦合器件TLP521是用于电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减化电路设计。霍尔传感器电路接好并通电时,输出为高电平;当有磁钢靠近霍尔传感器时,输出为低电平。利用这一特性,可以把霍尔传感器作为限位开关,使用两个霍尔传感器分别作为正向、反向时的限位开关,防止过卷。本系统使用的按键工作方式为:高电平有效,当有按键按下时给单片机相应的I/O口一个高电平,控制系统执行相应的功能。

本设计实现了如下几个功能:

1)控制窗帘的开关。

2)具有防过卷功能。

3)具有无线遥控和手动按键控制两种功能。

4)能够指示运行状态。

随着社会经济的高速增长,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,因此研究遥控窗帘具有一定的使用价值。

关键字:AT89S52、直流电机、L298N、TLP521-4、无线遥控、霍尔传感器

目录

1概述 (3)

1.1 选题背景与意义 (3)

1.2 主要任务 (4)

2 系统总体方案及硬件设计 (5)

2.1设计思路 (5)

2.2 工作原理 (6)

2.3 系统硬件设计 (6)

2.3.1主控芯片 (6)

2.3.2 单片机最小系统 (10)

2.3.3按键设计 (11)

2.3.4无线发送、接收设计 (12)

2.3.5光电耦合器件TLP521接线设计 (13)

2.3.6电机驱动设计 (15)

2.3.7霍尔传感器的硬件设计 (16)

2.3.8 正反转显示模块 (17)

3系统软件设计 (18)

3.1程序设计 (18)

3.2 系统程序流程图 (18)

4 Proteus软件仿真 (19)

4.1 硬件调试 (19)

4.2软件调试 (19)

4.3仿真原理图与结果 (19)

4.4结果分析 (20)

5课程设计体会 (21)

参考文献 (22)

附1:源程序代码 (23)

附2:系统原理图 (27)

1概述

随着社会经济的高速增长,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。窗帘其基本的作用无非是保护业主的个人隐私以及遮阳挡尘等功能,但传统的窗帘您必须手动去拉动,每天早开晚关也是挺麻烦的,特别是别墅或复式房的大窗帘,比较重,而且长,需要很大的力量才能开关窗帘,很不方便;于是遥控电动窗帘在最近几年得到迅速发展,并广泛应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等领域,只要遥控器轻按一下,窗帘就自动开合(百叶窗可以自动旋转),非常方便。在本次设计中,我们主要研究的是利用单片机的智能红外线遥控电路的设计。

1.1选题背景与意义

随着科学的发展,社会的进步,人民生活水平的提高,工作压力也越来越大,人人都希望回到家或是在办公室都有一个舒适的环境。能得到很好的休息,这就使得自动化技术快速发展。当今,遥控已经很普遍。但不是说就没有他的研究价值,为了进一步满足人们高水准生活的需要,家用电器产品性能也在不断的更新挽代,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。红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此,彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。与此同时,窗帘作为装修业不可缺少的一部分,也日益火爆起来,目前,常用的窗帘轨道都是钢丝绳手拉式或滑轮式,只有一部分高收入的家庭采用是电动遥控轨道。但价格相当昂贵,不能普及。所以,现在的重点是如何研制出功能全、造价省的家用自动控制装置。

同时,单片机也有它突出的优点。从1974年开始,单片机就以它的体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等特点,开始不断发展,并广泛应用于仪器仪表、家电电器、医用设备、航天航空、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。单片机的发展经历了四个阶段。

可预见单片机的发展趋势将是向大容量、高性能话、外围电路内装化等方面发展,也就是对CPU、存储器、片内I/O的改进,低功耗,特别是系统的单片机是目前单片机发展的重要趋势。而从目前国内对单片机的需求来看:在未来几年里,8位、16位单片机将是单片机的发展主流,它的新发展表现在:(1)CPU功能的增加(2)内部资源的增多(3)引脚的多功能化(4)低电压、低功耗。

正因为单片机有着如此多的优点,单片机在工业控制中和家用电器等上的应用中独占鳌头,故又称为微控制器(Microcontroller)

1、因为它具有“小、轻、廉、省”的特点,尤其耗电少,又可使供电电源的体积小、重量轻,所以特别适用于“电脑型产品”,在家电、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品上得到应用。

2、适用于仪器仪表,不仅能完成测量,还具有处理、监控等功能,易于实现数字化和智能化。

3、广泛应用于打印机、绘图仪等许多计算机外围设备,特别是用于智能终端,可大大减轻主机负担。

4、用于各种工业控制,如温度控制、液面控制、生产线顺序控制等。

上述的归纳还不够完整,但已知单片机的应用已渗透到国民经济的各个领域,极大地推动了计算机技术的普及,而且可以预见,随着单片机性能的进一步提高,它的应用将更趋广泛。它对我国许多产品的升级换代、工厂企业的设备更新都将起着十分巨大的作用。所以利用单片机可以实现较多的功能的前提下降低设计、生产成本。

1.2 主要任务

本次课程设计的主要任务是设计基于AT89S52单片机的遥控窗帘。主要功能如下:

1)控制窗帘的开关。

2)具有防过卷功能。

3)具有无线遥控和手动按键控制两种功能。

4)能够指示运行状态。

5)用PROTEUS实现系统的仿真设计

2 系统总体方案及硬件设计

本系统主要由单片机最小系统、红外线发射、接收模块、按键部分、电机控制执行部分和霍尔传感器限位开关组成。

2.1设计思路

本设计是基于单片机的遥控窗帘,采用8位的AT89S52单片机做控制器,程序采用C语言编程。利用直流电机正反转,实现控制窗帘的开关。直流电机用专用驱动集成电路L298N驱动,L298N属于H 桥集成电路,输出电流大,功率强,最大输出功率达200W。用单片机通过光耦TLP521-4控制芯片L298N的使能端ENABLEA和输入端IN1、IN2,达到控制电机正转、反转、停止的目的。而且,光耦采用砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管,输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。无线遥控是由PT2262/PT2272 编码解码芯片组成的无线发送接收模块,通过PT2272接收输出端D0、D1、D2、D3输出信号控制单片机,再利用单片机控制L298N 来控制直流电机。利用霍尔传感器来实现窗帘的防过卷。

系统框图如下:

图(1)系统框图

2.2 工作原理

本设计是基于AT89S52单片机的遥控窗帘。它采用按键和无线遥控两种控制方式,其中PT2262/PT2272 编码解码芯片组成无线发送接收模块;通过控制直流电机的正反转来控制窗帘的开关,并且可以指示运行状态;利用霍尔传感器作为限位开关来控制窗帘停止,防止过卷。

它采用8位的AT89S52单片机做控制器,采用直流电机专用驱动集成电路L298N驱动电机工作,L298N属于H 桥集成电路,输出电流大,功率强。单片机输出的控制信号通过TLP521-4控制电机驱动芯片L298N的输入端IN3、IN4,实现电机正转、反转、停止的目的。可控制的光电耦合器件TLP521是用于电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减化电路设计。

2.3 系统硬件设计

2.3.1主控芯片

本系统采用AT89S52为主控芯片。

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

2.2.1.1主要功能列举

1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash

2、晶片内部具时钟振荡器(传统最高工作频率可至 12MHz)

3、内部程序存储器(ROM)为 8KB

4、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

10、低功耗空闲和掉电模式;

11、掉电后中断可唤醒;

12、看门狗定时器;

13、双数据指针;

14、掉电标识符。

2.2.1.2 各引脚功能

VCC:AT89S52电源正端输入,接+5V。

GND: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,AT89S51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。AT89S52可以利用这支引脚来触发外部的8位锁存器(如74LS373),将端口0的地址总线(A0~A7)锁进锁存器中,因为AT89S52是以多工的方式送出地址及数据。平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6,因此可以用来驱动其他周边晶片的时基输入。此外在烧录8751程序代码时,此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。

PSEN:此为"Program Store Enable"的缩写,其意为程序储存启用,当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时(EA=0),会送出此信号以便取得程序代

码,通常这支脚是接到EPROM的OE脚。AT89S52可以利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM,使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的定址范围。

PORT0(P0.0~P0.7):端口0是一个8位宽的开路汲极(Open Drain)双向输出入端口,共有8个位,P0.0表示位0,P0.1表示位1,依此类推。其他三个I/O端口(P1、P2、P3)则不具有此电路组态,而是内部有一提升电路,P0在当做I/O用时可以推动8个LS的TTL负载。如果当EA引脚为低电平时(即取用外部程序代码或数据存储器),P0就以多工方式提供地址总线(A0~A7)及数据总线(D0~D7)。设计者必须外加一锁存器将端口0送出的地址栓锁住成为A0~A7,再配合端口2所送出的A8~A15合成一完整的16位地址总线,而定址到64K的外部存储器空间。

PORT2(P2.0~P2.7):端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口,每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载,若将端口2的输出设为高电平时,此端口便能当成输入端口来使用。P2除了当做一般I/O端口使用外,若是在AT89S52扩充外接程序存储器或数据存储器时,也提供地址总线的高字节A8~A15,这个时候P2便不能当做I/O来使用了。

PORT1(P1.0~P1.7):端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载,同样地若将端口1的输出设为高电平,便是由此端口来输入数据。如果是使用8052或是8032的话,P1.0又当做定时器2的外部脉冲输入脚,而P1.1可以有T2EX功能,可以做外部中断输入的触发脚位。

PORT3(P3.0~P3.7):端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个TTL负载,同时还多工具有其他的额外特殊功能,包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。

其引脚分配如下:

P3.0:RXD,串行通信输入。

P3.1:TXD,串行通信输出。

P3.2:INT0,外部中断0输入。

P3.3:INT1,外部中断1输入。

P3.4:T0,计时计数器0输入。

P3.5:T1,计时计数器1输入。

P3.6:WR:外部数据存储器的写入信号。

P3.7:RD,外部数据存储器的读取信号。

RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE 只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。

/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)

单片机引脚图如下:

图(2)单片机引脚图

2.3.2 单片机最小系统

单片机加上适当的外围器件和应用程序,构成的应用系统称为最小系统。

2.3.2.1时钟电路

单片机内部具有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器,结构图2 中X1、C1、C2。可以根据情况选择6MHz、12MHz或24MHz等频率的石英晶体,补偿电容通常选择30pF左右的瓷片电容。

图(3)时钟电路

2.3.2.2复位电路

单片机小系统常采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作。手动复位要求在电源接通的条件下,在单片机运行期间,用按钮开关操作使单片机复位。其结构如下图。上电自动复位通过电容C3充电来实现。手动按键复位是通过按键将电阻R1与VCC接通来实现。

图(4)复位电路

2.3.3按键设计

常用的按键有三种:机械触点式按键、导电橡胶式和柔性按键(又称触摸式键盘)。

机械触点式按键是利用机械弹性使键复位,手感明显,连线清晰,工艺简单,适合单件制造。但是触点处易侵入灰尘而导致接触不良,体积相对较大。

导电橡胶按键是利用橡胶的弹性来复位,通过压制的方法把面板上所有的按键制成一块,体积小,装配方便,适合批量生产。但是时间长了,橡胶老化而使弹力下降,同时易侵入灰尘。

柔性按键是近年来迅速发展的一种新型按键,可以分为凸球型和平面型两种。柔性按键最大特点是防尘、防潮、耐蚀,外形美观,装嵌方便。而且外形和面板的布局、色彩、键距可按照整机的要求来设计。

但是由于客观条件与经济能力有限,本系统采用机械触点式按键。

2.3.3.1独立连接式键盘

独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路,其特点是每个按键单独占用一根I/O口线,每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。独立式按键电路配置灵活,软件结构简单,但每个按键必须占用一根I/O口线,然而,在按键较多时,I/O口线浪费较大,不宜采用。

独立式按键软件常采用查询式结构。先逐位查询每根I/O口线的输入状态,如某一根I/O口线输入为低电平,则可确认该I/O口线所对应的按键已按下,然后,再转向该键的功能处理程序。由于本程序较为简单,为了使用方便及节省资源,选择独立式键盘。

本系统使用的按键工作方式为:高电平有效,当有按键按下时给单片机相应的I/O口一个高电平,控制系统执行相应的功能。

下图为独立式键盘电路图:

图(5)独立式键盘电路图

2.3.3.2去抖动

键盘编程中主要考虑去抖动的问题。

当测试表明有键被按下之后,紧接着就进行去抖动处理。因为键是机械开关结构,由于机械触点的弹性及电压突跳等原因,在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动。为保证键识别的准确,在电压信号抖动的情况下不能进行行状态输入。为此需进行去抖动处理。去抖动有硬件和软件两种方法。硬件方法就是加去抖动电路,从根本上避免抖动的产生。软件消抖,在第一次检测到有键按下时,执行一段延时程序之后,再检测此按键,如果第二次检测结果仍为按下状态,CPU便确认此按键己按下,消除了抖动。

2.3.4无线发送、接收设计

PT2272是一款用以解码的芯片,编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。

无线接收模块R02A与单片机的接线图如下:

图(6)R02A与单片机的接线图

2.3.5光电耦合器件TLP521接线设计

TLP521的内部功能结构如下:

图(7)TLP521的内部功能结构图

TLP521是可控制的光电藕合器件,光电耦合器广泛作用在电脑终端机,可控硅系统设备,测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减化电路设计。

东芝TLP521-1,-2和-4组成的砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管。该TLP521-2提供了两个孤立的光耦8引脚塑料封装,而TLP521-4提供了4个孤立的光耦中16引脚塑料DIP封装:

集电极-发射极电压: 55V(最小值)

经常转移的比例: 50 %(最小)

隔离电压: 2500 Vrms (最小)

图(8)TLP521-4的接线图

2.3.6电机驱动设计

恒压恒流桥式驱动芯片L298N

L298是SGS公司的产品,比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机。

L298N芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用单片机的IO口提供信号;而且电路简单,使用比较方便。

L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS,VSS可接4.5~7 V电压。4脚VS接电源电压,VS电压范围VIH为+2.5~46 V。输出电流可达2.5 A,可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻,形成电流传感信号。L298可驱动2个电动机,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之间可分别接电动机, 5(IN1),7(IN2),10(IN3),12(IN4)脚接输入控制电平,控制电机的正反转,这四个引脚输入PWM脉冲,假设IN1输入一个PWM脉冲,IN2输入与IN1相反的PWM脉冲电机正转,相反的PWM可以由程序设置或者在IN2的输入前加一个反相器也可实现,建议使用程序设置方便简单,以减少硬件电路避免出现更多问题,若要实现电机的反转,则IN1、IN2输入与正转相反的脉冲即可实现, EN1、EN2接控制使能端,控制电机的停转。当使能端为低电平时,芯片不会工作。L298使能端为高电平使能,使能端EN1、EN2可以接I/O口控制也可直接接电源正一直使能,至于使能端是接固定电平还是接I/O口,是具体情况而定,若I/O口资源够用可接I/O口控制,若I/O口不够用,可直接接高电平,同时,控制电机的PWM脉冲也可以从两个使能端输入,那么四个输入引脚IN1、IN2、IN3、IN4只需设置为相应的高低电平可以控制电机的正反转,假如IN1给固定高电平,IN2给固定低电平电机正传,那么IN1给低IN2给高就可实现反转,IN3、IN4同理。

L298N驱动芯片的接线图如下:

图(9)L298N驱动芯片的接线图

2.3.7霍尔传感器的硬件设计

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

霍尔传感器电路接好并通电时,输出为高电平;当有磁钢靠近霍尔传感器时,输出为低电平。利用这一特性,可以把霍尔传感器作为限位开关,使用两个霍尔传感器分别作为正向、反向时的限位开关,防止过卷。

图(10)霍尔传感器接线图

2.3.8 正反转显示模块

本功能采用在直流电动机两侧并接发管二极管实现,正传是绿灯亮,反转时红灯亮。

电路图如下所示:

图(11)显示模块接线图

3系统软件设计

3.1程序设计

本系统采用C语言编程,主要使用了if、while等判断语句,按键采用高电平有效模式。霍尔传感器作为限位开关使用,当霍尔传感器通电时,输出为高电平,当有磁钢与霍尔传感器靠近时,输出为低电平。利用这一特性,可以通过检测输出为低电平控制窗帘关断。

控制窗帘开关的方式有按键控制和无线遥控控制两种方式。当系统工作时,循环检测是否有键按下或是否有遥控器输出控制,当任一条件成立时,系统响应,执行所需的功能。

3.2 系统程序流程图

图(12)总程序流程图

4 Proteus软件仿真

4.1 硬件调试

硬件调试主要是针对单片机部分进行的调试。

在上电之前,先确保电路中不存在断路或短路情况,这一工作是整个调试工作的第一步,也是非常重要的一个步骤。在这部分调试中主要使用的工具是万用表,用来完成检测电路中是否存在断路或者短路情况的任务。注意焊点之间,确保焊点没有短接在一起,同时注意焊点的美观,确保没有开路以及短路的现象出现。

在确保硬件电路正常且无异常情况(断路或短路)的情况下方可上电调试,上电调试的目的是检验电路是否接错,同时还要检验原理是否正确,在本次设计中,上电调试主要是检测单片机控制部分、霍尔传感器限位开关部分和电机驱动部分硬件调试。

1、电机驱动电路调试:接通电源,分别用按键和无线遥控两种控制方式,观察电机的正转、反转和停止。

2、霍尔传感器限位开关控制部分调试:上电后,分别用按键和无线遥控两种控制方式控制电机正转和反转,观察当磁钢到达霍儿传感器时,发光二极管和电机是否分别熄灭和停止转动。

4.2软件调试

试主要方法和技巧:通常一个调试程序应该具备至少四种性能:跟踪、断点、查看变量、更改数值。整个程序是一个主程序调用各个子程序实现功能的过程,要使主程序和整个程序都能平稳运行,各个模块的子程序的正确与平稳运行必不可少,所以在软件调试的最初阶段就是把各个子程序模块进行分别调试。

4.3仿真原理图与结果

仿真原理图如下所示:

注:无线接收模块RO2A、TLP521-4和霍儿传感器未画出,用按键等效代替。

图(12)仿真原理图

4.4结果分析

根据仿真结果可知,本次课程设计能够准确并彻底的完成设计要求。按键和无线遥控可以实现相应的功能,霍尔传感器限位开关可以防止过卷,并且可以实现在任一位置停止。仿真结果与硬件结果一致,系统设计正确。

单片机控制的智能窗帘课程设计

摘要 本文首先介绍了智能家居的基本知识及其应用前景,进而阐明了开发作为智能家居中一个很重要部分——红外线遥控自动窗帘的意义。随后着重介绍了开发单片机控制的红外线遥控窗帘系统所用到的集成芯片STC89C52、DS1302芯片、红外线发射接收器等硬件的结构原理。本文采用分块的模式,对整个系统的硬件电路设计进行分析,分别给出了系统总体框图、电源电路、时钟DS1302电路、鸣响电路、红外线接收电路、电机控制电路、显示电路,并对相应电路设计进行了相关的阐述。随后讲述了软件的编写思路,也是采用分块的模式,分别写出了红外线解码程序、时钟芯片DS1302控制程序、LCD液晶显示程序、遥控控制程序的编写思路,每一模块都画出了其方框图,看起来一目了然。 最后通过仿真调试,时钟,手动开关窗帘,自动开关窗帘等控制方面的设计上基本达到了预期目的。当然,该系统在一些细节的设计上还需要不断的完善和改进。 关键词:时钟芯片,单片机,红外线,窗帘。

目录 第1章.绪言 (1) 1.1课题背景 (1) 1.2国内外概况 (1) 1.3课题的研究工作 (2) 第2章.单片机简介 (4) 2.1单片机的发展 (4) 2.2单片机的特点 (5) 2.3单片机的应用 (5) 第3 章.系统设计 (6) 3.1系统方案确定 (6) 3.2核心芯片结构原理介绍 (7) 3.2.1 中央控制器——STC89C52RC (7) 3.2.2时钟芯片DS1302 (10) 3.2.3 储存器件AT24C02 (12) 3.2.3红外接收HS0038 (14) 3.2.4液晶显示器LCD1602.......................................... 错误!未定义书签。 3.3硬件电路原理设计 (14) 3.3.1电源部分............................................................... 错误!未定义书签。 3.3.2显示电路............................................................... 错误!未定义书签。 3.3.3红外接收电路 (15) 3.3.4时钟电路 (15) 3.3.5数据存储电路....................................................... 错误!未定义书签。 3.3.6光控测光电路 (16) 3.3.7电机执行电路 (16) 3.3.8窗帘框架构造设计 (17) 3.4软件设计 (18) 3.4.1红外解码 (18) 3.4.2 LCD1602显示程序.............................................. 错误!未定义书签。 3.4.3 DS1302的控制程序 (19) 3.4.4数据存储程序 (22) 第4章.调试 (24) 第5章.总结 (26) 第6章.致谢 (27) 参考文献 (28) 附录: (29) 原理图: (29) 源程序: (30)

遥控窗帘开题报告

一、引言 随着科学的发展,社会的进步,人民生活水平的提高,工作压力也越来越大,人人都希望回到家或是在办公室都有一个舒适的环境。能得到很好的休息,这就使得自动化技术快速发展。当今,遥控已经很普遍。但不是说就没有他的研究价值,为了进一步满足人们高水准生活的需要,家用电器产品性能也在不断的更新挽代,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。红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此,彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。与此同时,窗帘作为装修业不可缺少的一部分,也日益火爆起来,目前,常用的窗帘轨道都是钢丝绳手拉式或滑轮式,只有一部分高收入的家庭采用是电动遥控轨道。但价格相当昂贵,不能普及。所以,现在的重点是如何研制出功能全、造价省的家用自动控制装置。 同时,单片机也有它突出的优点。从1974年开始,单片机就以它的体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等特点,开始不断发展,并广泛应用于仪器仪表、家电电器、医用设备、航天航空、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。单片机的发展经历了四个阶段。 可预见单片机的发展趋势将是向大容量、高性能话、外围电路内装化等方面发展,也就是对CPU、存储器、片内I/O的改进,低功耗,特别是系统的单片机是目前单片机发展的重要趋势。而从目前国内对单片机的需求来看:在未来几年里,8位、16位单片机将是单片机的发展主流,它的新发展表现在:(1)CPU功能的增加(2)内部资源的增多(3)引脚的多功能化(4)低电压、低功耗。 正因为单片机有着如此多的优点,单片机在工业控制中和家用电器等上的应用中独占鳌头,故又称为微控制器(Microcontroller) 1、因为它具有“小、轻、廉、省”的特点,尤其耗电少,又可使供电电源的体积小、重量轻,所以特别适用于“电脑型产品”,在家电、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品上得到应用。 2、适用于仪器仪表,不仅能完成测量,还具有处理、监控等功能,易于实现数字化和智能化。

遥控窗帘设计

摘要 本产品是以AT89S52为控制核心,采用c语言编程的遥控窗帘,通过键盘控制或者远程遥控直线电机的正反转以实现遥控窗帘的开关;通过霍尔传感器检测卷帘的终点位置发出反馈信号控制防止过卷。遥控窗帘的不同模式通过发光二极管进行显示。窗帘的开、关通过由专用驱动集成电路L298驱动直线电机正反装实现。无线遥控式无线遥控是由PT2272 编码解码芯片组成的无线发送接收模块实现。通过PT2272接收遥控信号,输出端D0、D1、D2、D3输出信号控制单片机,再利用单片机控制L298N来控制直流电机。电机转动一圈霍尔元件输出一个高脉冲,通过单片机的计数器对脉冲计数,到达指定值后电机停止转动防止卷帘过卷。总的来说,设计基本实现遥控窗帘功能,符合课程设计要求。

目录 1 概述 (3) 1.1选题背景 (3) 1.2基于单片机的遥控窗帘设计的基本要求 (3) 设计系统的功能目标: (3) 2、系统总体方案及硬件设计 (3) 2.1系统总体方案 (4) 2.2原理框图 (4) 2.3无线遥控控制 (4) 2.4手动控制 (6) 2.5防过卷模块 (6) 2.6电机控制模块 (7) 2.7单片机及系统各部分图 (9) 3、软件设计 (12) 3.1主程序设计 (12) 4、 Proteus软件仿真 (13) 4.1Protues软件仿真电路图 (13) 4.2仿真实验结果分析 (15) 5 课程设计体会 (15) 附1 源程序代码 (17) 附2 系统原理图 (21)

1 概述 1.1选题背景 随着社会经济的发展和人们生活水平的改变,宽大窗户的办公和生活建筑越来越多。这种建筑结构美观,采光良好。但是,窗户的高度或者宽度超过4米以后手拉窗帘却比较困难。而现在的放地产商几乎却都没有为用户考虑这个问题,使一些高档住宅反而带来了生活上的不便,解决这个问题的方法是使用窗帘机。窗帘机是专门为高大的窗户设计的窗帘控制装置,根据功能不同可以分为电动、遥控、自动和智能等多种规格。电动窗帘机是通过窗帘机上的控制按键操作窗帘开合的一种最简单的窗帘机,仅仅解决了手动窗帘的问题,可还需要人来近距离操作,电动窗帘使一些超高、超宽窗帘的操作变得比较容易。但是因为这种窗帘技术含量低,基本没有厂家作大规模工业化生产;遥控窗帘机可以远距离操作窗帘的开合,使用更为方便,自动窗帘机具有自动控制功能,可以满足用户各种情况下的使用要求。 1.2基于单片机的遥控窗帘设计的基本要求 设计系统的功能目标: 1)控制窗帘的开关、利用直流电机正反转实现。 2)防过卷功能。 3)具有无线遥控和手动按键控制两种功能。 4)能够指示运行状态。 我们的设计目标是以以上设计为基础,尽量设计出实用美观的硬件电路,以及智能化、人性化的程序。使我们的设计总体上更贴近于实际应用,综合性能和工艺造价符合实际应用的要求。 2、系统总体方案及硬件设计

基于单片机的遥控窗帘设计

河南理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 题目:遥控窗帘设计 成员姓名: 学号: 专业班级:自动化08—8班 指导老师:xx 所在学院电气工程与自动化学院

基于单片机的遥控窗帘设计 摘要 本产品是以AT89S52为控制核心的遥控窗帘,通过键盘控制或者远程遥控可以实现遥控窗帘不同的工作模式以及对窗帘的位置通过霍尔传感器反馈信号控制。遥控窗帘的不同模式通过共阴极的发光二极管进行显示。每次进行模式切换时能实现窗帘的左右移动,窗帘的左右移动是利用单片机通过光电耦合器用一个由L298N驱动芯片驱动的5V的直流电机的正反转带动实现的。除此进行电子设。总体来说产品从功能上来说较为简单,从成本上来说造价低,经济实用。 关键字:AT89S52 窗帘霍尔传感器发光二极管L298N 直流电机

目录 第一章概述 (4) 1.1 引言 (4) 1.2基本要求 (4) 第二章基本硬件设计与功能实现 (4) 2.1 单片机控制系统原理 (4) 2.1.1 AT89S52简介 (4) 2.1.2 AT89S52引脚介绍 (5) 2.2 单片机选择及主机系统电路 (8) 2.2.1 单片机介绍 (8) 2.2.2 单片机最小系统图 (9) 2.3 基于单片机的遥控窗帘设计 (9) 2.3 设计要求 (9) 2.3.2 各部分介绍 (9) 第三章软件设计 (15) 3.1 流程图 (15) 3.2总程序 (16) 第四章课程设计体会 (16) 参考文献 (17) 附页 (18)

第一章概述 1.1 引言 窗帘是我们房屋设计中必须有的东西,对于大多数来说,都需要认为的机械拉动来实现,对于现在的日益发达的科技来说显得十分不协调,不利于实现电力自动化。因此基于以上的原因,我们组经过共同的讨论和深入考虑决定做遥控窗帘。我们的作品采用了AT89S52单片机进行了简单的设计,并通过驱动放大电路驱动电机,中间还有控制不同模式遥控窗帘开关控制电路。总的来说我们的作品还算成功吧,只是在设计时出现了光耦电路无法实现,最后由上拉电阻,由低电平信号来实现的,软件设计很简单。但是我们还会继续努力争取取得更大的进步。 1.2 基本要求 (1)控制窗帘的开关、利用直流电机正反转来实现窗帘的开与关。 (2)防过卷功能:利用霍尔传感器引入反馈来达到防止过卷。 (3)具有无线遥控和手动按键控制两种功能控制单片机来控制窗帘的开关。 (4)能够指示运行状态:通过发光二极管来指示电机的正反转,以控制窗帘开关。 第二章基本硬件系统的设计与功能实现 2.1单片机控制系统原理及电路图 为了简化电路、降低成本、提高可靠性,本系统采用AT89S52作为主控制核心部件,主要通过按键或者远程控制信号来实现电机的驱动的控制信号。电路图见附页。 2.1.1 AT89S52简介 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52在众

简易窗帘自动开闭电路课程设计

课题设计作业 —简易窗帘自动开闭电路 系别:电气信息工程学院 班级:电信10-01班 姓名:徐帅帅 学号: 540901030237 指导老师:耿鑫 日期:2008年06月20日

第一章设计背景 (3) 第二章电路组成与工作原理 (5) 第一节自动控制窗帘组成框图 (5) 第二节电路主要组成部件 (5) 第三节工作原理 (6) 第三章元器件选择与元器件清单 (8) 第一节电路工作原理图如下: (8) 第二节元器件选择 (9) 一、电阻 (9) 三、二极管 (11) 四、晶体管 (12) 六、自动开关 (16) 七、电机 (16) 第三节元器件清单 (19) 第四章总结与展望 (20) 附录 (22) 附录1、简易自动窗帘开闭电路原理图: (22) 附录2、参考文献: (23)

题目课程设计任务书 题目简易窗帘自动开闭电路 专业电子信息工程学号 540901030237 姓名徐帅帅主要内容 1阅读相关科技内容。 2学习protel 软件的使用。 3学习整理和总结设计文档报告。 4学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1、要求电路能够通过感应装置,检测到光线的强弱。 2、要求电路根据光线的强弱,自动将窗帘打开和关闭。 3、要求电路能够在窗帘接触到边沿时,自动切断电源。 主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,浙江大学出版社,2001年6月 2.姚福安,电子电路设计与实践,山东科学技术出版社,2001年10月 3.王澄非,电路与数学逻辑设计实践,东南大学出版社,1999年10月 4.李银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学出版社,2005年6月 5.康华光,电子技术基础,高教出版社,2003 https://www.360docs.net/doc/6015917582.html, 7.郑州轻工业学院图书馆 完成期限:2008年6月20日 指导教师签章: 专业负责人签章: 第一章设计背景

最新光感自动窗帘控制系统设计课程设计

光感自动窗帘控制系统设计课程设计

计算机控制技术 课程设计 成绩评定表 设计课题光感自动窗帘控制系统设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

课程设计-手机APP通过wifi控制窗帘电机

河南大学物理与电子学院 单片机课程设计报告 基于互联网的远程电机控制 河南大学物理与电子学院 电子技术开放实验室

一、设计项目简介 本设计是以单片机AT89C52和桥式电路控制的直流电机脉宽调制调速系统。利用AT89C52芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计,能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制。 二、电机种类 1.步进电机的工作原理 该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。下图是该四相反应式步进电机工作原理示意图。 四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、

4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。 2.直流电机 本次课程设计为了成本考虑,使用直流电机,上图电机就一二元钱,1.5--3V就转得很好。如果嫌转速快,可买直流减速电机,就是直流电机加减速齿轮组成的。 三、电路模块 1.电机驱动模块 H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。 H桥驱动电路 要使电机运转,必须使对角线上的一对三极管导通。例如,如下图所示,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机,然后再经Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示,该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时,电流将从左至右流过电机,从而驱动电机按特定方向转动(电机周围的箭头指示为顺时针方向)。

简易窗帘自动开闭电路_课程设计报告书

轻工业学院 电子技术课程设计 题目简易窗帘自动开闭电路 学生王杰 专业班级材料物理10-01 学号 2 院(系)技术物理系 指导教师黄春 完成时间 2012年12月27日

轻工业学院 课程设计(论文)任务书 题目简易窗帘自动开闭电路 专业材料物理10-1学号 2 王杰 主要容、基本要求、主要参考资料等: 主要容 1.阅读相关科技文献。 2.学习protel软件的使用。 3.学会整理和总结设计文档报告。 4.学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1.要求电路能够通过感应装置,检测到光线的强弱。 2.要求电路根据光线的强弱,自动将窗帘打开和关闭。 3.要求电路能够在窗帘接触到边沿时,自动切断电源。 主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,大学,2001年6月 2.福安,电子电路设计与实践,科学技术,2001年10月 3.王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学,1999年10月4.银华,电子线路设计指导,航空航天大学,2005年6月 5.康华光,电子技术基础,高教,2003 完成期限: 2012年12月31日 指导教师签章: 专业负责人签章: 2012年12月24日

目录 摘要................................................... I 1 概述 (1) 2 系统方案设计 (2) 2.1 系统组成框图 (2) 2.2 主要单元电路的设计及功能 (2) 2.2.1 电源电路 (2) 2.2.2 光信号处理电路 (4) 2.2.3 继电器控制电路 (7) 2.2.4 电机驱动电路 (8) 3 元器件选型 (11) 3.1 变压器 (11) 3.2 整流桥堆 (11) 3.3 三端稳压器LM7805 (12) 3.4 555定时器 (12) 3.5.1 固态继电器 (13) 3.5.2热敏干簧继电器 (112) 3.5.3磁簧继电器 (13) 3.5.4 光继电器 (13) 3.5.5时间继电器 (14) 4 结论 (15) 5 总结 (17)

光感自动窗帘控制系统课程设计说明书

计算机控制技术课程设计 成绩评定表 设计课题光感自动窗帘控制系统设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

关于智能窗帘的课程设计报告书

课程设计 机电一体化系统设计课程设计 教学单位: 机电工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 10机械C(机电一体化) 1.学号:2010100203013学生姓名: 谢伟军 2.学号:2010100203027学生姓名: 李伟雄 3.学号:2010100203067学生姓名: 吴海富指导教师: 何伟 完成时间: 2013 年11 月10 日 电子科技大学中山学院机电工程学院

前言 如今伴随着信息时代的到来,人们的生活水平日益提高,方便、快捷、自动、智能成为时代的主题,在现代家庭生活环境中,居家环境早已不仅仅局限在物理空间上,人们更为关注的是一个安全、方便、舒适的环境,自动化的电子产品自然成为人们追求的目标。 窗是人心灵的眼睛,窗帘则是眼睛上的睫毛,窗帘在防止强光射入,帮助人们合理的安排时间,美化室内环境,保证个人隐私,增强居家环境方面有重要作用。随着人们生活节奏的加快,窗帘的自动化随之产生。 本产品是在学习机械原理及设计和电工学等知识,通过实践,观察,思考的基础上设计而成的,且人性化的思想理念也体现了科学技术在人们生活中的作用。 通过几个月的努力,使我们深刻感受到了电学,力学,加工工艺,理论知识与实践相结合在机械设计中的重要性。加强和拓展这些方面的知识对机械学子们是很有必要的。 由于我们能力、经验以及一些方面的知识有限,许多地方未能深入的研究,如有误漏之处,敬请评委老师批评指正。

课程设计任务书 目录 1课题分析 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计达到的功能和要求 (1) 1.3 设计内容和主要步骤 (2) 1.4 小组成员及其分工 (2) 2机械结构设计 (3) 2.1 设计参数计算 (3) 2.2 机械部件的选择 (3) 2.3 机械结构的设计 (4) 2.4 机械结构装配图 (5) 3控制电路设计 (6) 3.1 电机的选择 (6) 3.2 传感器的选择 (7) 3.3 PLC的选择 (9) 3.4 控制系统电路图 (11) 4 控制系统设计 (12) 4.1 控制系统工作原理 (12) 4.2 控制系统框图 (13) 4.3. 控制过程流程图。 (13) 4.4 PLC控制程序 (118) 5 结语 (119) 6 附录.................................................................................................... 1错误!未定义书签。 5.1 机械结构装配图 (16) 5.2 控制系统电路图 (17) 5.3 PLC控制程序 (18) 参考文献 (19)

课程设计遥控窗帘

河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告基于单片机的遥控窗帘设计 姓名:郭栋李榕 学号:310908020108 02 专业班级:自动化0901 指导老师:王新 所在学院:电气工程与自动化学院 2012年7月1日

摘要 本设计是基于AT89S52单片机的遥控电动窗帘的设计,根据设计要求和现有器件,设计采用单片机AT89S52作为主控制器,使用PT2262与PT2272通用编码解码电路作为遥控发射和接受装置,单片机通过检测PT2272解码的信号,做出开关窗帘等动作,采用两个霍尔传感器44E938作为位置检测设备,以检测窗帘的运行位置,实现防过卷的功能,同时本控制器还有手动控制,通过三个按键开关实现窗帘的正反停控制。本电路的直流电机由L298N驱动控制,通过控制L298N实现电机的正反转及停转,达到控制窗帘的目的。 遥控发射电路由PT2262集成电路组成,本系统直接采用做好的发射模块遥控器,共ABCD四路输出,当按下相应的按钮时,对应的以PT2272为核心的遥控解码电路有输出,经测试ABCD分别对应D0、D1、D2、D3,所以将D0、D1、D2、D3分别接到单片机的I/O口,通过检测对应端口的电平输出高低,系统受程序控制做出相应的动作,将控制信号送至电机驱动L298N从而实现对电机的控制,电机转轴通过传动机构与窗帘相连,从而实现对窗帘的控制。 同时本系统也设置了手动控制方式,通过三个按键开关实现正反和停转。具体电路是按键的一端接地,另一端接到单片机对应的I/O口,当单片机检测到低电平时,输出相应的信号给电机驱动模块,从而达到与遥控控制一样的效果,在编程时要注意消除按键的抖动,防止误操作! 显示模块由红绿两个LED灯组成,当电机正转打开窗帘时红灯亮;当电机反转关闭窗帘时绿灯亮,这样就能很容易的观察到窗帘的运行状态。 防过卷电路由两个霍尔传感器组成,将输出端接到单片机的I/O口,通过检测相应端口的电平实现对电机的控制,当窗帘没有达到指定位置时,输出为高电平,电机正常运转;当霍尔传感器检测到有磁场时(窗帘两端可以固定两个磁钢产生磁场),输出低电平,从而控制电机马上停转,达到防过卷的作用。 软件设计使用C语言编程,对输入信号采用软件防抖,采用C语言编程,程序易读易移植,整个程序十分简洁易懂,经下载测试能很好的实现系统的各个功能。 关键字:单片机、无线遥控、C语言编程直流电机

关于智能窗帘的课程设计

关于智能窗帘的课程设计

课程设计 机电一体化系统设计课程设计 教学单位: 机电工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 10机械C(机电一体化) 1.学号:2010100203013学生姓名: 谢伟军 2.学号:2010100203027学生姓名: 李伟雄 3.学号:2010100203067学生姓名: 吴海富指导教师: 何伟 完成时间: 2013 年11 月10 日 电子科技大学中山学院机电工程学院

前言 如今伴随着信息时代的到来,人们的生活水平日益提高,方便、快捷、自动、智能成为时代的主题,在现代家庭生活环境中,居家环境早已不仅仅局限在物理空间上,人们更为关注的是一个安全、方便、舒适的环境,自动化的电子产品自然成为人们追求的目标。 窗是人心灵的眼睛,窗帘则是眼睛上的睫毛,窗帘在防止强光射入,帮助人们合理的安排时间,美化室内环境,保证个人隐私,增强居家环境方面有重要作用。随着人们生活节奏的加快,窗帘的自动化随之产生。 本产品是在学习机械原理及设计和电工学等知识,通过实践,观察,思考的基础上设计而成的,且人性化的思想理念也体现了科学技术在人们生活中的作用。 通过几个月的努力,使我们深刻感受到了电学,力学,加工工艺,理论知识与实践相结合在机械设计中的重要性。加强和拓展这些方面的知识对机械学子们是很有必要的。 由于我们能力、经验以及一些方面的知识有限,许多地方未能深入的研究,如有误漏之处,敬请评委老师批评指正。

课程设计任务书 目录 1课题分析 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计达到的功能和要求 (1) 1.3 设计内容和主要步骤 (2) 1.4 小组成员及其分工 (2) 2机械结构设计 (3) 2.1 设计参数计算 (3) 2.2 机械部件的选择 (3) 2.3 机械结构的设计 (4) 2.4 机械结构装配图 (5) 3控制电路设计 (6) 3.1 电机的选择 (6) 3.2 传感器的选择 (7) 3.3 PLC的选择 (9) 3.4 控制系统电路图 (11) 4 控制系统设计 (12) 4.1 控制系统工作原理 (12) 4.2 控制系统框图 (13) 4.3. 控制过程流程图。 (13)

课程设计遥控窗帘最终版

摘要 随着电子技术和自动化技术的发展,人们对生活质量的要求越来越高。家用电器产品也在不断地更新换代。从初始的晶体管到电子管,从模拟到数字,从分立元件到集成电路,从单一到多功能,从手动控制到红外线遥控,家具产品越来越向智能化发展。此次设计的是智能家居装置之一遥控窗帘,它是采用STC10F08XE单片机为控制核心,可遥控、可手动控制窗帘的拉开和关闭,并具有防过卷功能。 本设计是基于单片机技术的遥控窗帘,通过对直流电机工作原理分析、直流电机驱动芯片L298N功能分析、霍尔传感器工作原理分析及proteus仿真等过程,我们最终设计出了控制电路和各执行模块的软硬件设计方案,以模块方式对本系统的控制和执行部分的软件设计进行了较为详细的介绍,并制作出了实物模型。该系统的单片机控制部分主要由2*3矩阵键盘电路、单片机(STC10F08XE)最小系统、遥控模块、霍尔传感器测速电路、电机运行状态显示电路及电动机驱动控制电路等组成;窗帘控制部分主要由导轨、窗帘、拉绳等传动装置、霍尔传感器位置检测电路以及直流电机等组成。本系统中,单片机根据接收到的不同信号来控制电动机的正转、反转或停止,从而实现窗帘的打开、关闭或停止,通过霍尔传感器和磁钢来测试窗帘的运行状态,来实现窗帘的防过卷功能。 关键字:遥控窗帘;STC10F08XE;防过卷;霍尔传感器;直流电机。

目录 一、概述 (1) 1.1选题目的和意义 (1) 1.2选题的要求 (1) 1.3主要实现的功能 (1) 二、硬件电路的实现 (2) 2.1 硬件整体视图 (2) 2.2 STC10F08XE单片机模块 (3) 2.2.1 STC10F08XE单片机结构图 (3) 2.2.2STC10F08XE单片引脚功能 (3) 2.2.3STC10F08XE单片的最小系统图 (4) 2.3驱动直流电机的L298N芯片模块 (4) 2.4直流电机(马达)模块 (5) 2.4.1直流电机(马达)实物图片 (5) 2.4.2直流电机(马达)工作原理 (6) 2.5 无线收发模块 (6) 2.6 键盘电路与光电限位开关电路设计模块 (7) 三、软件设计 (8) 3.1此设计软件的程序主要完成以下功能 (8) 3.2程序流程图如下 (9) 四、Proteus软件仿真 (10) 五、课程设计体会 (10) 附1:源程序代码 (1) 附2:系统原理图 (6)

遥控窗帘-开题报告

毕业设计 开题报告 专业:应用电子 姓名: 学号: 课题名称:基于51单片机的智能窗帘指导教师: 论文起止日期:2014.10.20-2015.1.5

一、引言 随着科学的发展,社会的进步,人民生活水平的提高,工作压力也越来越大,人人都希望回到家或是在办公室都有一个舒适的环境。能得到很好的休息,这就使得自动化技术快速发展。当今,遥控已经很普遍。但不是说就没有他的研究价值,为了进一步满足人们高水准生活的需要,家用电器产品性能也在不断的更新挽代,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。红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此,彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。与此同时,窗帘作为装修业不可缺少的一部分,也日益火爆起来,目前,常用的窗帘轨道都是钢丝绳手拉式或滑轮式,只有一部分高收入的家庭采用是电动遥控轨道。但价格相当昂贵,不能普及。所以,现在的重点是如何研制出功能全、造价省的家用自动控制装置。 同时,单片机也有它突出的优点。从1974年开始,单片机就以它的体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等特点,开始不断发展,并广泛应用于仪器仪表、家电电器、医用设备、航天航空、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。单片机的发展经历了四个阶段。 可预见单片机的发展趋势将是向大容量、高性能话、外围电路内装化等方面发展,也就是对CPU、存储器、片内I/O的改进,低功耗,特别是系统的单片机是目前单片机发展的重要趋势。而从目前国内对单片机的需求来看:在未来几年里,8位、16位单片机将是单片机的发展主流,它的新发展表现在:(1)CPU功能的增加(2)内部资源的增多(3)引脚的多功能化(4)低电压、低功耗。 正因为单片机有着如此多的优点,单片机在工业控制中和家用电器等上的应用中独占鳌头,故又称为微控制器(Microcontroller) 1、因为它具有“小、轻、廉、省”的特点,尤其耗电少,又可使供电电源的体积小、重量轻,所以特别适用于“电脑型产品”,在家电、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品上得到应用。 2、适用于仪器仪表,不仅能完成测量,还具有处理、监控等功能,易于实现数字化和智能化。 3、广泛应用于打印机、绘图仪等许多计算机外围设备,特别是用于智能终

遥控窗帘说明书

湄洲湾职业技术学院 遥控窗帘说明书 系别:自动化工程系 年级: 10级 专业:电气自动化技术 姓名:小张学号: 1001020230 导师姓名:赵职称: 讲师 2013年5月27日

目录 1.前言 (1) 2.系统设计技术参数要求 (2) 3.系统设计 (3) 3.1 系统设计总体框图 (3) 3.2 各模块原理说明 (3) 3.3 系统总原理图 (4) 3.4 系统印刷电路板的制作图 (4) 3.5 系统的操作说明 (4) 3.6 系统操作注意事项 (5) 参考文献 (6) 致谢语 (7) 附录 (8) 附录1 总原理图 (8) 附录2 印刷电路图 (9) 附录3 元件清单 (10) 附录4.源程序 (11)

1.前言 随着社会经济的高速增长,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。窗帘其基本的作用无非是保护业主的个人隐私以及遮阳挡尘等功能,但传统的窗帘您必须手动去拉动,每天早开晚关也是挺麻烦的,特别是别墅或复式房的大窗帘,比较重,而且长,需要很大的力量才能开关窗帘,很不方便;于是遥控电动窗帘在最近几年得到迅速发展,并广泛应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等领域,只要遥控器轻按一下,窗帘就自动开合(百叶窗可以自动旋转),非常方便。在本次设计中,我们主要研究的是利用单片机的无线遥控电路的设计。

2.系统设计技术参数要求 1.遥控可以控制窗帘的开和关。 2.当开关状态时有指示灯显示开关状态。 3.有行程开关起到限位作用。 4.有继电器输出,可以控制任何电压的电机负载,实用性强。

简易窗帘自动开闭电路_课程设计

郑州轻工业学院 电子技术课程设计 题目简易窗帘自动开闭电路 学生姓名王杰 专业班级材料物理10-01 学号 2 院(系)技术物理系 指导教师黄春 完成时间2012年12月27日

郑州轻工业学院 课程设计(论文)任务书 题目简易窗帘自动开闭电路 专业材料物理10-1学号 2 王杰 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1.阅读相关科技文献。 2.学习protel软件的使用。 3.学会整理和总结设计文档报告。 4.学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1.要求电路能够通过感应装置,检测到光线的强弱。 2.要求电路根据光线的强弱,自动将窗帘打开和关闭。 3.要求电路能够在窗帘接触到边沿时,自动切断电源。 主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,浙江大学出版社,2001年6月 2.姚福安,电子电路设计与实践,山东科学技术出版社,2001年10月3.王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学出版社,1999年10月4.李银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学出版社,2005年6月5.康华光,电子技术基础,高教出版社,2003 完成期限:2012年12月31日 指导教师签章: 专业负责人签章: 2012年12月24日

目录 摘要 ......................................................................................................... I 1 概述 (1) 2 系统方案设计 (2) 2.1 系统组成框图 (2) 2.2 主要单元电路的设计及功能 (3) 2.2.1 电源电路 (2) 2.2.2 光信号处理电路 (4) 2.2.3 继电器控制电路 (7) 2.2.4 电机驱动电路 (8) 3 元器件选型 (11) 3.1 变压器 (11) 3.2 整流桥堆 (11) 3.3 三端稳压器LM7805 (12) 3.4 555定时器 (12) 3.5.1 固态继电器 (13) 3.5.2热敏干簧继电器 (115) 3.5.3磁簧继电器 (13) 3.5.4 光继电器 (13) 3.5.5时间继电器 (14)

基于单片机的遥控窗帘设计

河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告 题目:基于单片机的遥控窗帘设计 姓名:易亚元朱正 学号: 0916202057 0916301010 专业班级:电气09-2 指导老师:张宏伟 所在学院:万方科技学院 2012年6月23 日

摘要 随着电子技术和自动化技术的发展,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。此次要设计的是遥控窗帘。它是采用AT89S52单片机的最小系统设计,控制一个可逆、直流电动机控制窗帘的拉开和关闭。 这里介绍了基于单片机技术的遥控窗帘的设计原理,给出了遥控器和接受控制器的硬件设计方案,以流程图方式对本系统的遥控器和接收器的软件设计进行了较为详细的介绍,并制作出了实物模型。该系统的遥控器部分主要由键盘扫描电路、单片机(AT89S52)、行程开关及电动机驱动控制电路等组成;窗帘控制部分主要由导轨、窗帘、拉绳和电动机等组成。接收器根据接收到的遥控器编码不同来控制电动机的正转、反转或停止,从而实现窗帘的打开、关闭或停止该设计包括光电开关电路、系统主控模块、电源转换电路、保护电路等组成,可实现窗帘自动升降. 关键字:单片机无线遥控光电开关L298驱动

目录 1、概述 (3) 1.1选题目的和意义 (3) 1.2选题的要求 (3) 2、系统总体方案及硬件设计 (4) 2.1 遥控窗帘的基本设计原理 (5) 2.2原理框图 (5) 2.3各功能模块介绍 (6) 2.3.1无线遥控控制 (6) 2.3.2手动控制 (7) 2.3.3输出部分 (7) 2.3.4防过卷模块 (8) 2.3.5TLP521—4光耦隔离 (8) 2.3.6电机控制模块 (8) 2.3.7电源模块 (9) 2.4单片机 (10) 3、软件设计 (17) 3.1主程序设计 (17) 3.2主程序说明: (17) 3.3模块化程序流程图 (18) 4、 Proteus软件仿真 (19) 4.1Protues0软件仿真电路图 (19) 4.2仿真实验结果分析 (20) 4.3硬件测试 (20) 5、课程设计体会 ................................... 错误!未定义书签。

毕业论文-基于AT89C52单片机的光感智能窗帘控制系统设计

计算机控制技术 课程设计说明书 基于AT89C52单片机的光感智能窗帘控制系统设计 学生姓名:学号: 学院: 专业:电气工程及其自动化 指导教师: 2016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)

最新光感自动窗帘控制系统计算机控制技术课程设计

光感自动窗帘控制系统计算机控制技术课 程设计

计算机控制技术 课程设计 成绩评定表 设计课题光感自动窗帘控制系统设计 学院名称:电气工程学院 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-503 设计时间:2012-06-11~2012-06-15

计算机控制技术课程设计 课程设计名称:光感自动窗帘控制系统设计 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-503 课程设计时间:2012-06-11~2012-06-15

计算机控制技术课程设计任务书

目录 1 概述 (3) 1.1 研究背景 (3) 1.2 设计思想及基本功能 (4) 2 总体方案设计 (5) 2.1 方案选取 (5) 2.2 系统框图 (8) 2.3总体方案设计 (8) 3 硬件电路设计 (9) 3.1 电源电路设计 (9) 3.2 晶振电路 (10) 3.3 复位电路 (11) 3.4 时钟电路 (12) 3.5 键盘电路 (13) 3.6 显示电路 (14) 3.7 A/D转换电路 (17) 3.8 光敏传感器 (18) 3.9 步进电机 (20) 4 系统软件设计 (21) 4.1 主程序软件设计 (22) 4.2 键盘程序设计 (23) 4.3 定时程序设计 (25) 4.4 步进电机程序设计 (26) 5总结 (28) 参考文献 (28) 附录系统原理图 (29) 1 概述 1.1 研究背景 伴随着信息化时代的到来,人们的生活速度以及对生活质量的追求也在大幅提高。智能化的产品设计在改变人们工作方式与生活习惯的同时,让人们对生活质量的提升提出了更高的要求,方便、舒适成了人们所追求的生活方式,

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