家用窗帘自动开关控制器设计

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自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计一、概述本文提出了一种基于单片机的自动窗帘控制系统设计方案。

该系统可以通过遥控器、手动按钮、光线传感器等方式实现窗帘的远程控制,同时还具备智能感光调节、定时功能等特点。

该方案不仅有效地提高了生活品质,也节约了能源。

二、系统架构本系统总体上采用了基于单片机的架构设计,包括硬件和软件两部分。

其中硬件部分主要由主控单元、执行单元、遥控器、光线传感器和电源等组成;软件部分主要由程序设计和算法实现。

其中,主控单元采用AT89c52单片机,该单片机的主频为11.0592MHz,其功能包括控制和存储系统的状态信息、处理用户输入和输出等功能。

执行单元是由驱动电机、限位开关和窗帘等组成,其主要作用是按照主控单元下发的指令,执行窗帘升降操作。

三、实现细节1、遥控器模块遥控器模块采用了433MHz无线模块,遥控器通过按键来实现对窗帘的远程控制。

其中,上升键、下降键和停止键分别用于控制窗帘的升降和停止。

2、手动按钮模块手动按钮模块是在窗帘旁边设置的控制按钮,用于在窗帘控制前或控制过程中手动控制窗帘的升降。

3、光线传感器模块光线传感器模块是对室内光线强度的检测,通过测量光线强度并与预设的阈值进行比较,判断是否需要自动开启窗帘。

当光线强度小于设定值时,窗帘自动升起,当光线强度大于设定值时,窗帘自动关闭。

4、程序设计程序设计主要负责系统状态的控制和窗帘升降的实现。

整个程序分为初始化、输入/输出、存储/处理、计时、检测等模块,分别完成不同的任务。

其中,初始化模块用于对各个模块进行初始化,如按键、433MHz模块、光线传感器等;输入/输出模块负责接收外部输入信号并输出控制信号,如接收遥控器信号并发送给主控单元,输出驱动电机升降信号等;存储/处理模块用于将输入信号存储并进行处理,如检测是否需要自动开启窗帘,检测窗帘是否到达限位等;计时模块负责系统时间的管理,包括自动开关窗帘的时间设置、定时器中断触发等;检测模块负责对窗帘升降状态的检测,判断窗帘是否到达限位等。

简易窗帘自动开关电路设计资料

简易窗帘自动开关电路设计资料

目录1 概述 (2)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 (3)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 (9)3.1 变压器 (9)3.2 整流桥堆 (9)3.3 三端稳压器LM7805 (10)3.4 555定时器 (10)3.5 继电器 (10)3.5.1 固态继电器 (11)3.5.2磁簧继电器 (11)3.6限位开关 (11)结论与展望 (12)参考文献 (13)附录 (14)1 概述在现代社会,对室内设计而言,窗帘不仅具有遮光作用,更具有美化功能,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。

现在很多厂家生产的自动窗帘(含门帘)控制系统,都是各种传感器(红外线传感器、风雨信号传感器、温度传感器、烟雾传感器等)、各种报警终端(警灯、警笛、电话报警器、接警控制中心等)、遥控器以及一系列机械传动装置组成的一种具有智能化、人性化、网络化的高科技产品,本设计讲述了由光敏电阻分压器和555定时器构成的施密特触发器设计的自动窗帘。

2.系统方案设计2.1 系统组成框图简易窗帘自动控制电路系统框图如图2-1图2-1 系统组成框图此系统由光信号处理电路、继电器控制电路、直流电机驱动电路、电源电路和直流电机组成。

光信号处理电路主要由光敏电阻和由555定时器组成的施密特触发器构成。

利用光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小的特性。

在光敏电阻阻值变化的同时影响由光敏电阻和电位器构成的分压器的电位大小。

把分压器得到的电压值输入555定时器,继而得到一个由光敏电阻控制的电平信号。

继电器控制电路根据555定时器输出的高低电平和BJT的开关特性控制继电器的开闭。

电机控制电路利用继电器的开闭和限位开关控制直流电机的正反转和停转。

2.2 主要单元电路的设计及功能2.2.1 电源电路如图2-2所示是电源电路图2-2 电源电路此电源是一个220V工频电源。

智能窗帘控制系统设计

智能窗帘控制系统设计

智能窗帘控制系统设计概述系统组成1.电动窗帘模块:包括电动驱动器、电动控制器和传感器等组件。

2.无线通信模块:负责传输控制信号,与用户手机或智能家居主控系统进行通信。

3.用户手机应用程序:提供用户界面,实现远程控制和定时操作等功能。

4.云端服务:负责存储用户数据和控制指令,并提供远程访问和控制的功能。

系统功能1.远程控制:用户可以通过手机应用程序随时随地对窗帘进行远程控制,实现打开、关闭、停止和调节等功能。

2.定时操作:用户可以根据自己的需要设置窗帘的定时打开或关闭,例如早上起床时自动打开窗帘,晚上睡觉时自动关闭窗帘等。

3.自动感应:系统可以通过传感器实现对环境变化的自动感应,例如当阳光过强时自动关闭窗帘,室内光线不足时自动打开窗帘等。

系统设计1.用户界面设计:手机应用程序提供友好的用户界面,包括窗帘状态显示、控制按钮和定时设置等功能。

2.通信模块设计:采用无线通信技术,如Wi-Fi或蓝牙,与用户手机进行通信,保证控制指令的传输可靠性和稳定性。

3.传感器设计:采用光敏传感器和温湿度传感器等,实现自动感应功能,能够根据环境变化自动控制窗帘的打开和关闭。

4.电动驱动器设计:选择适当的电动驱动器,确保其能够快速、平稳地控制窗帘的运动,并具备一定的承重能力。

5.数据存储与云端服务:用户的定时设置和控制记录等数据可以存储在云端,方便用户进行远程访问和控制。

云端服务还可以提供更多的智能化功能,如智能推荐、数据分析和故障诊断等。

系统优势1.提高居住舒适度:用户可以根据自己的需求随时调节窗帘,使室内光线和气温更加适宜,提高居住舒适度。

2.省时省力:用户无需亲自去拉动窗帘,可以通过手机进行控制,省去了繁琐的操作过程。

3.节能环保:系统的自动感应功能可以根据环境变化自动控制窗帘,使室内光线和温度保持在适宜的范围,降低了能耗,实现节能环保的目的。

总结智能窗帘控制系统是智能家居领域的一个典型应用,通过无线通信技术和传感器的应用,实现了远程控制、定时操作和自动感应等功能,提供用户更加方便和舒适的使用体验。

智能家居智能窗帘控制系统设计与实现

智能家居智能窗帘控制系统设计与实现

智能家居智能窗帘控制系统设计与实现随着科技的不断发展和普及,智能家居已经成为人们生活的一部分。

作为智能家居的一种重要形式,智能窗帘系统的出现改变了我们对生活的认知。

随着科技的不断进步,智能窗帘系统的功能也不断增强,许多厂家纷纷投入了大量的资源来研究智能窗帘的控制系统,以便让消费者拥有更好的使用体验。

本文将主要介绍智能家居智能窗帘控制系统的设计与实现。

一. 系统的设计1.1 系统框架设计智能窗帘控制系统是一个以窗帘控制为核心的一体化控制系统,可以做到远程和本地控制,由此可以实现多种窗帘控制方式。

系统的主要组成部分包括智能窗帘控制模块、窗帘控制器和用户终端。

1.2 功能结构设计智能窗帘控制系统的主要功能包括:开关控制、窗帘颜色调节、窗帘渐进式开启或关闭、遥控功能、定时功能和手动控制等。

1.3 软件系统设计智能窗帘控制软件系统,是整个智能家居系统中最核心的部分。

它需要完成智能窗帘控制与管理、功能实现集成、运行控制与优化等工作,不仅要保证系统的稳定性和数据安全性,同时也要提供丰富的用户体验。

为此,设计者在软件系统设计中应该合理设置窗帘控制状态、意图判断等算法。

二. 系统的实现2.1 系统硬件的实现智能窗帘控制系统通过电路、机械、电气等方面实现。

主要硬件包括:窗帘电机、红外遥控器、窗帘轨道、传感模块等。

2.2 系统软件的实现软件实现的主要依靠于操作系统,平台等。

在软件实现方面,需要对窗帘的状态进行检测和管理,同时要提供相应的窗帘控制接口。

需要用编程语言、算法和数据结构等,以实现功能的实现和优化,以供用户使用。

三. 使用效果智能窗帘控制系统实现后,能为用户带来极大的方便和工作效率的提高。

具体来说,其主要优势包括:3.1 实现窗帘的自动化控制,使得窗帘的开启和关闭等操作更加便捷和快速。

3.2 使用窗帘控制器,可以实现智能家居中的多种控制方式,包括手机端远程控制等。

3.3 窗帘控制器的使用,能够实现自动化的开关窗帘功能,也能够掌握窗帘的状态等信息,从而更好地控制窗帘。

智能窗帘控制系统的设计研究

智能窗帘控制系统的设计研究

智能窗帘控制系统的设计研究智能窗帘控制系统是一种能够自动控制窗帘开关功能的智能设备。

它通过集成传感器、通信模块和控制器等技术,可以根据外界环境变化和用户需求,实现窗帘的自动开关、调节光线、防晒、保护隐私等功能。

本文将对智能窗帘控制系统的设计进行研究。

智能窗帘控制系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计上,需要选择合适的核心控制器、传感器、通信模块和执行装置等关键组件。

同时,还需要设计合理的电路板布局和供电管理系统,确保系统的可靠性和稳定性。

在软件设计上,需要编写控制算法和用户界面。

控制算法可以基于传感器数据和用户设置,实现自动开关、调节光线等功能。

用户界面可以通过手机App或者物理按钮等形式,让用户对系统进行操作和设置。

智能窗帘控制系统的传感器选择非常关键,常见的有光照传感器、温湿度传感器和人体红外传感器等。

光照传感器可以检测到室内外的光线强度,根据设定的阈值来自动控制窗帘的开关。

温湿度传感器可以检测到室内的温度和湿度,调节窗帘的开度以实现舒适的室内环境。

人体红外传感器可以检测到人体的存在,实现智能感应功能,当有人进入房间时自动开启窗帘。

通信模块可以选择无线通信模块,例如Wi-Fi、蓝牙或者Zigbee等。

这样用户就可以通过手机App或者智能家居中心来远程控制窗帘的开关,实现智能化的控制。

对于执行装置的选择,可以采用电动窗帘系统。

电动窗帘可以通过电机驱动,实现窗帘的开合,还可以借助编码器来实现位置反馈,确保窗帘的开合度和位置精度。

除此之外,还可以考虑将智能窗帘控制系统与其他智能设备进行联动,实现更多的功能。

例如,可以利用声音识别技术与智能音箱联动,通过语音指令来控制窗帘的开关。

又如,可以与智能家居安防系统联动,当检测到入侵时自动关闭窗帘,保护隐私和安全。

在设计过程中,需要考虑系统的稳定性、可靠性和安全性。

在电路布局上,要合理分离和隔离高电压和低电压电路,保证系统的稳定运行。

在软件设计上,要进行充分的功能测试和性能验证,确保系统的可靠性。

自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计随着智能家居的发展,越来越多的用户开始关注自动化家居设备的使用。

在智能家居中,自动窗帘控制系统是一个非常实用的设备。

自动窗帘控制系统是一种通过自动控制窗帘开合或变化,从而实现智能家居灯光舒适度和便利性的设备。

本文将从自动窗帘控制系统设计和原理两方面进行论述,以期能够帮助读者更好地了解和使用自动窗帘控制系统。

1.硬件设计自动窗帘控制系统由控制器、电动机、传感器等硬件组成。

控制器是自动窗帘控制系统的核心部分,它可以根据用户的需要对窗帘进行控制。

电动机是对窗帘进行控制的驱动器,通过它能够实现对窗帘开合的控制。

传感器是自动窗帘控制系统关键的检测元件,通过对窗帘周围环境的感知,控制系统能够更加准确地控制窗帘的开合。

自动窗帘控制系统的软件设计主要是对控制器进行编程,使其能够从传感器中读取输入信号,并在窗帘的开合过程中根据程序的指令控制电机的转动。

在程序设计中,应该充分考虑用户的需求,包括开关状态、时间控制、手动控制等,同时应该考虑到窗帘的运动轨迹和速度等因素,并对软件进行相应的优化和完善。

在自动窗帘控制系统中,主要是依靠传感器和控制器的配合来实现窗帘的自动化控制。

具体原理如下:1.传感器传感器可以感知窗帘周围环境的信息,如温度、湿度、光线等,传感器从外部感知到的信号经过控制器的处理后,控制器再开启和关闭窗帘电机。

例如,当外界光线过亮时,控制器会自动关闭窗帘,让室内保持一个较为舒适的光线环境;当光线不足时,控制器则会自动打开窗帘,使得室内满足正常光照的要求。

2.控制器控制器是自动窗帘控制系统的核心。

它接收传感器感知到的信息,并根据用户设置的程序,来对窗帘进行自动化的开合控制。

例如,当用户需要在白天时间段让窗帘夹层着开启,控制器会在达到时间点时自动拉开窗帘,直到达到晚上时间,再自动关闭窗帘。

3.电动机电动机是窗帘控制系统的驱动装置。

当通过控制器接收到响应的指令之后,电动机便会开始有规律地旋转,使窗帘实现自动化开关的效果。

自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计随着科技的不断发展,智能家居已经逐渐成为了人们日常生活中的一部分。

在众多的智能家居设备中,自动窗帘控制系统作为能够提升生活便利性的设备之一,越来越受到人们的关注和青睐。

自动窗帘控制系统设计的目的在于实现窗帘的自动开合,从而有效地调节室内光线和温度,提高生活品质和舒适度。

本文将围绕自动窗帘控制系统的设计原理、核心技术及未来发展趋势进行详细的介绍。

1. 传感器检测自动窗帘控制系统的设计原理之一即是通过传感器检测室内环境,包括光线强弱、温度、湿度等参数。

通过传感器获取到的数据,系统可以根据室内环境实时变化情况做出自动调整,实现自动开合窗帘的功能。

比如当阳光逐渐变强时,系统可以通过传感器检测到光线强度的变化,并自动关闭窗帘,起到遮光隔热的作用。

2. 远程控制自动窗帘控制系统设计的原理之二即是实现远程控制功能。

通过无线网络或者蓝牙技术,用户可以通过手机APP或者智能音箱等设备来控制窗帘的开合。

无需手动操作窗帘,即可实现对窗帘的远程控制,极大地方便了用户的生活。

3. 定时设置自动窗帘控制系统的设计中,定时设置也是一个非常重要的功能。

用户可以根据自己的作息习惯和生活需求,在系统中设定好窗帘的开合时间,系统将按照用户的设置实现窗帘的自动控制。

比如早晨7点自动开启窗帘,晚上10点自动关闭窗帘,无需用户手动干预。

二、自动窗帘控制系统的核心技术1. 传感技术传感技术是自动窗帘控制系统设计的核心技术之一。

通过光线传感器、温度传感器、湿度传感器等传感器设备获取室内环境数据,并将数据传输至控制中心,以便系统根据环境变化实时调整窗帘的开合状态。

2. 通信技术通信技术是自动窗帘控制系统设计的又一核心技术。

通过Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等通信技术,实现自动窗帘控制系统与用户设备之间的连接和数据传输。

用户可以通过智能手机、平板电脑等设备实现远程控制,实现智能化的家居管理。

3. 控制算法控制算法是自动窗帘控制系统设计的又一核心技术。

自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计

自动窗帘控制系统设计一、引言随着科技的不断发展,人们对生活品质的要求也越来越高,家居生活的智能化成为了大势所趋。

自动窗帘控制系统作为家居智能化的一部分,无疑给人们的生活带来了很大的便利和舒适。

自动窗帘控制系统的设计,成为了一个备受关注的课题。

本文将就自动窗帘控制系统的设计进行探讨,旨在为相关设计人员提供一些参考和借鉴。

二、自动窗帘控制系统的概述自动窗帘控制系统是一种利用现代化科技手段,对家庭窗帘进行控制的系统。

通过使用传感器、电动机、控制器等组件,能够实现窗帘的自动开合、调整和定时操作。

该系统具有方便、节能、舒适等特点,是现代家居生活智能化的重要组成部分。

三、自动窗帘控制系统的设计要点1. 控制模式选择自动窗帘控制系统的设计,首先需要确定使用的控制模式。

目前常见的控制模式包括遥控控制、定时控制、光敏控制、温度控制等。

根据实际需求和环境条件,进行合理的选择。

2. 传感器选择传感器是自动窗帘控制系统中的重要组成部分,需要根据实际情况选择合适的传感器,如光敏传感器、温度传感器、遥控器等。

传感器的准确性和稳定性对系统的性能影响很大,因此选择和安装传感器需要谨慎。

3. 电动机选择自动窗帘控制系统中的电动机是用于驱动窗帘的关键组件,需要选择合适的电动机来实现窗帘的开合和调整。

常见的电动机有直流电机、步进电机等,根据实际需求进行选择。

4. 控制器设计控制器是自动窗帘控制系统中的大脑,负责接收传感器信号,控制电动机运行,实现窗帘的自动控制。

控制器的设计需要考虑到系统的稳定性、灵活性和可靠性,同时还要考虑到系统的节能性和安全性。

5. 程序设计自动窗帘控制系统的程序设计是整个系统的灵魂,程序的设计需要满足用户的实际需求,能够实现各种控制模式的切换和自定义设置。

同时还需要考虑到系统的稳定性和响应速度,保证系统的可靠性和实用性。

6. 使用界面设计自动窗帘控制系统的使用界面要简洁明了,方便用户操作和设置。

可以采用多种形式的界面设计,如物理按钮、触摸屏、手机App等,使用户能够方便地对窗帘进行控制和监控。

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自动控制属于电子及信息科学的一个重要分支,并且在现代家居中有着较好的目前发展前景。

目前,家庭居住环境的采光及避光问题主要采用的是手动开闭窗帘,手动开闭不仅费力而且很多方面不够人性化,可能对用户造成一定的困扰,窗帘控制器可以解决这些问题本文旨在设计一个家用窗帘自动开关控制器。

当外界光照度高于某一参考值时窗帘自动打开,低于该参考值是窗帘自动关闭。

通过本学期对单片机的学习,利用单片机为控制器,设计单片机控制系统,最终实现控制功能。

本设计具有一定的的推广价值,能更加方便人们的生活起居。

本系统先确定了设计方案,再分别通过硬件设计和软件设计来完善方案。

自动窗帘控制器的构成主要由光照传感电路、89C51单片机作为控制器、器主控模块电路、电源转换电路、电机控制电路、键盘、显示电路、执行机构为步进电机等组成,重点讨论了窗帘自动控制器的设计过程、硬件选用和软件调试等问题,通过本器可实现利用光照强度以及设置时间来控制窗帘自动开闭。

关键词:家用窗帘;89C51单片机;步进电机;光敏电阻目录第1章绪论 (1)第2章方案设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 系统组成的总体结构 (2)第3章硬件设计 (4)3.1 电源电路设计 (4)3.2 系统控制器单片机的选择 (4)3.3 光敏电阻的选择与设计 (5)3.4 驱动电路的设计 (6)3.5 A\D转换电路设计 (7)3.6 键盘的设计 (7)3.7 显示电路的设计 (8)3.8 时钟电路的设计 (10)第4章软件设计 (11)4.1 A\D转换程序设计 (11)4.2电机驱动程序设计 (12)4.3 时钟电路程序设计 (13)4.4系统分析 (14)第5章课程设计总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)第1章绪论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。

电子产品智能化速度的加快,也使人们的工作、生活和通讯的关系日益紧密。

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,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。

智能化的电子产品以及设计将以前的被动静止物体转变为人们能够方便操控的工具,这些产品具有提供全方位的信息交换的功能,不仅能够优化人们的生活方式,帮助人们合理的安排时间,增强居家环境的安全性,甚至还可以为各种能源费用节约资金。

在智能化产品中,单片机的应用已经越来越广泛,单片机以它体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等优点,开始不断发展,并广泛应用于仪器仪表、家用电器、医疗设备、航天航空领域、工业专用设备的管理及过程控制等领域,在很多的大中型的电气设备以及小型的电子产品中也用到了单片机进行控制。

针对人们对智能化的需求以及对舒适生活的追求,窗帘自动控制器改变了传统窗帘的劣势,它可以根据外界光照强度的不同而自动开闭窗帘,也可以根据人们设定的时间来控制窗帘。

该器利用光敏电阻检测光照强度的变化,并且将光敏检测模块的电阻变化转化为电压变化,然后将电压变化的信号送单片机,单片机通过电机驱动模块控制着步进电机的正反转实现窗帘的来回移动。

本设计正是把利用AT89C51 单片机的优点以及简单实用性,顺利的完成了对智能控制的要求,并且为智能化的家居设备提供了良好的基础。

此外,对该器进行扩展,比如可以加上防火,防盗,甚至室内煤气浓度监测等功能,会使该器更具有实用性,而且也完善了器。

第2章方案设计2.1 概述本次设计主要是综合运用所学知识,设计出家用窗帘自动开关控制器,并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。

能够较全面地巩固和应用“单片机”课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握小型单片机系统设计的基本方法。

该器具有一般的窗帘控制器的最基本的功能,即通过电动按钮来开闭窗帘,在此基本功能的前提下,本设计根据需求还设计了可以根据光照强度和设定时间自动开闭窗帘的功能,在选取设计方案和采用元器件方面,该器本着简单实用经济的思想,尽量简化电路设计,用最简单的电路布线和选用最经济实用的器件来达到设计要求。

自动窗帘控制器具有以下几个基本功能:(1)手动控制:该功能是根据用户的需求通过按键进行窗帘的开关,此功能可以使窗帘的开闭处于任何一种状态;(2)自动控制:用户可以通过按键一次性开闭窗帘;(3)光照控制:器可以根据用户设定的光照强度值通过感光器采集光照自动开光窗帘;(4)时间控制:此功能是根据用户设定的时间一次性开关窗帘。

2.2 系统组成的总体结构本次课程设计所采用的系统结构图如图所示图2.2系统组成结构图根据光照来开闭窗帘主要原理是用光敏电阻采集外界的光强度,从光传感器采集的信号利用信号校正电路放大,滤波后输入到A/D转换器,由于A/D转换器件的转换需要一定时间,一旦在这段时间内信号发生变化,转换结果将会出现偏差,所以在转换期间要应该采用采样保持电路。

传入的信号由89C51单片机来控制,并且做出响应,以实现电机的正转、反转与停止。

显示模块是用来显示自动窗帘控制器的各种状态。

键盘作为输入设备,通过不同按键来控制单片机进行各种运转状态。

第3章硬件设计3.1 电源电路设计单片机正常工作电压为5V,因此设计的电源电路主要是提供单片机工作电压。

图3.1(a)是为单片机提供电压的电源电路。

在这个电路中采用了三端集成稳压器LM7805,可以输出5V的直流电压以供给单片机。

图3.1(a)电源电路三端集成稳压器LM7805,总共有三条引脚,分别是输入端、接地端和输出端。

用LM78\LM79系列三端稳压器来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便。

其内部结构图如图3.1(b)所示。

图3.1(b) LM7805内部示意图3.2 系统控制器单片机的选择自单片机诞生以来的40年中,单片机已有70多个系列,500多个机种,如今单片机厂商众多,生产的单片机产品性能各异,种类繁多。

以Inter(美国英特尔)公司的MCS-51系列产品为例,其一般可以分为普通型和增强型。

他们的结构基本相同,其主要的差别在于存储器的不同,如89C51是以FlashROM为存储器。

为了符合系统的要求,本课程设计选用89C51作为微机控制核心。

其特点如下:面向控制的8位CPU;一个片内震荡器和时钟产生电路,振荡频率为0~24MHz;片内4kbFlashROM程序存储器;128B的片内数据存储器;可寻址64KB的片外程序存储器和片外数据存储器控制电路;2个16位定时/计数器;4个并行I/O口,共32条可单独编程的I/O线;5个中断源和2个中断优先级;一个全双工的异步串行口等。

AT89C51单片机是低功耗、高性能的CMOS 8位单片机,片上带有8K Flash 存储器,且允许在器改写或用编程器编程。

89C51单片机上有40个引脚如图所示,其主要参数有:(1)4K字节可编程闪烁存储器;(2)全静态工作:0Hz-24MHz;(3) 128*8位内部RAM ;(4) 32可编程I/O线;(5)两个16位定时器/计数器;(6) 5个中断源;(7)低功耗的闲置和掉电模式;(8)片内振荡器和时钟电路;图3.2 89C51单片机引脚图3.3 光敏电阻的选择与设计窗帘自动控制器的光控功能是可以根据光照的强弱来自动控制窗帘的开闭的,因此需要用到光照传感元器件,本设计采用了型号为GL3526的光敏电阻。

其参数为最大电压100(VDC );最大功率50(mW );环境温度-30℃到+70℃;光谱峰值540(nm )到10(nm );高电阻 20K Ω;低电阻 1M Ω。

图3.3 光敏电阻与单片机的连接图3.4 驱动电路设计本次课设中我们所选用的驱动电机为JL-48E500 / 520步进电机,下图为步进电机运行原理图。

JL-48E500 / 520是供电源为12V 的4相5线的步进电机,而且是减速步进电机,减速比为30:1,步进角为5.625*30度。

如果需要旋转一圈,那么需360*30/5.625的脉冲信号,该步进电机的耗电流为200mA 左右。

图3.4 步进电机原理图用ULN2003驱动,驱动端口为 P1.0(A ),P1.1(B),P1.2(C),P1.3(C)。

正转次序: AB 组–BC 组--CD 组--DA 组 (即一个脉冲,正转 5.625度);反转次序:AB 组 --AD 组--CD 组--CB 组(即一个脉冲,正转 5.625 度)。

图3.4 步进电机电路与单片机的连接3.5 A\D转换电路A/D转换的作用是进行模数转换,把接收到的模拟信号转换成数字信号输出。

ADC0809的主要特性有:(1)8路输入通道,8位A/D转换器,即分辨率为8位。

(2)具有转换起停控制端。

(3)转换时间为100μs(时钟为640kHz时),130μs(时钟为500kHz时)。

(4)模拟输入电压范围0~+5V,不需零点和满刻度校准。

(5)工作温度范围为-40~+85摄氏度。

(6)低功耗,约15mW。

ADC0809芯片为28引脚的双列直插式封装:图3.5 A\D转换器引脚图3.6 键盘的设计在窗帘控制器设计中的键盘采用的是4×4矩阵键盘。

这16个按键分别为:设定键主要是用来设定自动窗帘打开或者关闭的时间;0-9数字键,其作用主要是用于设定时间;复位键主要应用在程序出错以及误操作的时候使单片机复位,从而重新设定;反转键是使步进电机反转,控制窗帘关闭;正转键是使步进电机正转,从而控制窗帘打开;停止键可以控制步进电机停止工作,窗帘控制器停止运行;确定键主要是用于在时间设定完成后的确定输入。

图3.6 键盘接口电路3.7 显示电路的设计显示电路主要是用于显示时间。

采用LED数码管进行显示是因为LED数码管具有以下几个优点:(1)能在低电压、小电流条件下驱动发光,能与CMOS、ITL 电路兼容。

(2)发光响应时间极短(<0.1μs),高频特性好,单色性好,亮度高。

(3)体积小,重量轻,抗冲击性能好。

本设计采用的是4位LED数码管的串行驱动电路来达到显示的目的。

驱动器采用74LS164,由单片机89C51的P3.0和P3.1来控制LED数码管的显示。

显示电路图如3.7(a)所示。

图3.7(a)显示电路图74LS164是8 位串行输入,并行输出的移位寄存器。

其引脚图如下图3.7(b)所示:图3.7(b)74SL164引脚图3.8 时钟电路的设计DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟日历芯片,附加31字节静态RAM,采用SPI三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。

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