基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《單片機(jī)應(yīng)用與仿真訓(xùn)練》設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　題目：基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)</p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　專業(yè)班級(jí)：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　所在學(xué)院： 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 </p><p>　　2012年6月29日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)

3、和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高。從開始的晶體管到電子管、由模擬到數(shù)字、由分立元件到集成電路；從普通向高性能、多功能型；由手動(dòng)控制向紅外線遙控、智能化發(fā)展。此次的遙控窗簾控制是基于現(xiàn)實(shí)生活中的家用遙控窗簾的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用8位的AT89S52單片機(jī)做為主控制器，利用直流電機(jī)正、反轉(zhuǎn)，以控制窗簾的打開和閉合。在設(shè)計(jì)中，直流電機(jī)用專用的驅(qū)動(dòng)集成芯片電路L298N驅(qū)動(dòng)。用單片機(jī)通過(guò)光耦TLP521-4控制芯片L298

4、N的使能端ENABLEA和輸入端IN1、IN2，達(dá)到控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的目的；光耦采用砷化鎵紅外發(fā)光二極管耦合到光電三極管，輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，在經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入輸出隔離的作用。無(wú)線遙控是由PT2262/PT2272編碼解碼芯片組成的無(wú)線發(fā)送接收模塊，通過(guò)PT2272接收輸入端D0、D1、D2、D3輸出信號(hào)控制單片機(jī)，再用單

5、片機(jī)控制L298N來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制直流電機(jī)。同時(shí)，用霍爾元件實(shí)現(xiàn)窗簾的防過(guò)卷功能，將磁鋼安于窗簾的兩端，由于磁鋼</p><p>　　關(guān)鍵字： AT89S52 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 無(wú)線控制 霍爾元件 智能控制 </p><p><b>　　1 概述3</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)背景3</p><p>　　1.2

6、遙控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用3</p><p>　　2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1 基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)要求5</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的總體方案5</p><p>　　2.3 系統(tǒng)的基本組成單元芯片介紹6</p><p>　　2.4 系統(tǒng)的各個(gè)模塊設(shè)計(jì)10</p

7、><p>　　2.4.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)10</p><p>　　2.4.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊11</p><p>　　2.4.3 無(wú)線模塊12</p><p>　　2.4.4 按鍵電路13</p><p>　　2.4.5 防過(guò)卷電路13</p><p><b>　　3 軟

8、件設(shè)計(jì)14</b></p><p>　　3.1系統(tǒng)程序流程圖：14</p><p>　　3.2 初始化程序15</p><p>　　3.3 掃描程序16</p><p>　　3.4中斷服務(wù)程序17</p><p>　　4 Proteus軟件仿真19</p><p>　　4

9、.1 仿真軟件介紹19</p><p><b>　　4.2仿真圖19</b></p><p>　　5 課程設(shè)計(jì)體會(huì)21</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p>　　附1 源程序代碼23</p><p>　　附錄2 外圍電路原理圖26&l

10、t;/p><p><b>　　1 概述</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　人類歷史總是朝著文明的方向在不斷演變，隨著社會(huì)信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息關(guān)系日益緊密。以電子為核心的高科技產(chǎn)品逐漸在人們的日常生活中發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。電子信息化社會(huì)在改變?nèi)藗児ぷ髁?xí)慣

11、和生活方式的同時(shí)，也對(duì)傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)，人們對(duì)家居的要求早已不只是物理空間，更為關(guān)注的是一個(gè)安全、方便、舒適的居家環(huán)境。其中以遙控窗簾代替以往的普通窗簾已經(jīng)成為裝扮空間的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　由于電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家用電器逐漸普及，市場(chǎng)對(duì)于無(wú)線遙控系統(tǒng)的需求也越來(lái)越大。高精度、多功能、低功耗，是現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢(shì)。在這種趨勢(shì)下，窗簾的數(shù)字化、智能化已

12、經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)研究的主導(dǎo)設(shè)計(jì)方向。在電子產(chǎn)品中，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，技術(shù)已經(jīng)很成熟；除此之外，在很多場(chǎng)合，人們對(duì)于遠(yuǎn)距離的控制有了一定的需求，因此，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了遙控技術(shù)。目前，隨著遙控技術(shù)的不斷成熟，遙控窗簾正在得到越來(lái)越廣泛的使用，其中的自動(dòng)開幕和關(guān)幕以及自動(dòng)停止（即防過(guò)卷功能）可以滿足不同用戶的需求，不僅方便而且實(shí)用。</p><p>　　1.2 遙控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用</p>

13、;<p>　　遙控技術(shù)是對(duì)受控對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制和監(jiān)測(cè)的技術(shù)。它是利用自動(dòng)控制技術(shù)，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)而形成的一門綜合性技術(shù)。一般都是指對(duì)遠(yuǎn)距離的受控對(duì)象的單一的或兩種極限動(dòng)作進(jìn)行控制的技術(shù)，在人們的生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用空間。</p><p>　　早在20世紀(jì)20年代就有了遙控系統(tǒng)的雛形，人們?cè)噲D用遙控技術(shù)來(lái)控制飛機(jī)，但由于技術(shù)不夠完善沒(méi)有得到實(shí)際運(yùn)用。直到第二次世界大戰(zhàn)德國(guó)首先用遙控技術(shù)發(fā)射

14、防空導(dǎo)彈才使其進(jìn)入新的發(fā)展階段。到了20世紀(jì)50、60年代，美國(guó)將“阿波羅-11”送上月球?qū)崿F(xiàn)登月的往返飛行才使遙控技術(shù)發(fā)展到一個(gè)新的高度。20世紀(jì)70年代以后隨著集成電路的問(wèn)世，大規(guī)模、超大規(guī)模的的集成電路飛速發(fā)展將微處理器引入遙控測(cè)系統(tǒng)，給遙控測(cè)帶來(lái)了革命性的變化，使遙控測(cè)技術(shù)得到了一次又一次的飛躍。</p><p>　　智能家居是對(duì)遙控技術(shù)在家庭空間裝扮的一種應(yīng)用。智能家居，以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信

15、、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境，通過(guò)家與庭網(wǎng)絡(luò)連接到一起，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，而且能提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供個(gè)方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流通暢，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效地安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至可以節(jié)約各種能源費(fèi)用的消耗。因此各種數(shù)字化智能化的電子產(chǎn)品正在得

16、到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。智能家居是人們追求高品質(zhì)生活的體現(xiàn)，是舒適人生、簡(jiǎn)單人生的代言，它的存在勢(shì)必掀起一場(chǎng)改變?nèi)藗兩盍?xí)慣的革命。</p><p>　　2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)要求</p><p>　?。?）控制窗簾的開關(guān)、利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　

17、（2）防過(guò)卷功能。</b></p><p>　　（3）具有無(wú)線遙控和手動(dòng)按鍵控制兩種功能。</p><p>　?。?）能夠指示運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　?。?）能夠開啟，關(guān)閉指示顯示器。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的總體方案</p><p>　　通過(guò)對(duì)系統(tǒng)要求的分析與論證，系統(tǒng)既要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，

18、又要滿足手動(dòng)控制，且要有防卷功能，及能夠指示運(yùn)行狀態(tài)，在休息時(shí)又能夠把指示關(guān)閉，以免影響休息。最終將系統(tǒng)分為五個(gè)模塊，即無(wú)線接收和發(fā)送模塊、手動(dòng)控制的按鍵電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、狀態(tài)指示模塊。利用無(wú)線發(fā)送模塊發(fā)送指令，由接收模塊接收并傳至單片機(jī)系統(tǒng)，信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后，發(fā)出相應(yīng)的指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其正反轉(zhuǎn)，此時(shí)，狀態(tài)指示模塊作出相應(yīng)的反應(yīng)，以告知系統(tǒng)工作狀況。當(dāng)窗簾達(dá)到左右極限位置時(shí)，霍爾傳感器感應(yīng)出磁場(chǎng)信號(hào)傳送給單片機(jī)產(chǎn)生

19、中斷，執(zhí)行中斷程序關(guān)閉電機(jī)過(guò)卷指示燈亮。當(dāng)用戶想休息關(guān)閉指示燈時(shí)，只需輕輕按動(dòng)遙控上的關(guān)燈鍵即可。為滿足設(shè)計(jì)要求中手動(dòng)控制，本設(shè)計(jì)中采用按鍵實(shí)現(xiàn)控制功能，而且用按鍵代替遙控信號(hào)。系統(tǒng)的基本框圖如圖2-1所示：</p><p><b>　　圖2-1 系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　2.3 系統(tǒng)的基本組成單元芯片介紹</p><p>　?。?/p>

20、1）AT89S52單片機(jī)</p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器（如圖2-2、2-3），具有8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，AT89S52擁有靈巧的8 位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使AT89S52

21、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。</p><p><b>　　圖2-2 引腳圖</b></p><p>　　AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能（與MCS51兼容）：</p><p>　　另外，AT89S52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

22、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。</p><p><b>　　各引腳功能如下：</b></p><p>　　P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏 輯電平。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。</p>&l

23、t;p>　　P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。此外，P1.0和P1.1分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。 </p><p>　　P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)

24、器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR） 時(shí)，P2 口送出高八位地址。在使用 8位地址（如MOVX @RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 </p><p>　　P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。P3口亦作為AT89S52

25、特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。 </p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。 </p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（

26、PROG）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。</p><p>　　PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)</p><p>　　EA/VPP：外部訪問(wèn)允許，欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器

27、的指令。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。 </p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　?。?）電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N</p><p>　　L298N屬于

28、H橋集成電路，輸出電流大，功率強(qiáng)，最大輸出功率200W。其管腳圖與各管腳功能如圖2-4所示：</p><p><b>　　圖2-3 引腳圖</b></p><p><b>　　各引腳功能如下：</b></p><p>　　（3）編碼解碼芯片PT2262/PT2272芯片（如圖2-4所示）</p><p&

29、gt;<b>　　原理簡(jiǎn)介如下：</b></p><p>　　PT2262/2272是一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。</p&g

30、t;<p>　　圖2-4 PT2272</p><p>　　在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng)。</p><p><b>　　(5) 霍爾傳感器</b></p><p>　　霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器。在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，并

31、在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上，將產(chǎn)生電勢(shì)差為UH的霍爾電壓。根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對(duì)磁場(chǎng)敏感、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，在測(cè)量、自動(dòng)化、計(jì)算</p><p>　　機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，將一塊兒永久磁鋼固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸

32、上的轉(zhuǎn)盤邊沿，轉(zhuǎn)盤隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤邊沿旁邊安裝儀霍爾器件，轉(zhuǎn)盤隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，受磁鋼所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響，霍爾器件輸出脈沖信號(hào)，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比。</p><p><b>　　管腳功能圖如下：</b></p><p>　　2.4 系統(tǒng)的各個(gè)模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)可以分為五個(gè)基本模塊，以組成滿足要求的設(shè)計(jì)，即單片機(jī)

33、最小系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線模塊、按鍵電路、防過(guò)卷電路。</p><p>　　2.4.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)有單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路組成。晶振電路采用內(nèi)部方式，晶振為12M，在XTAL1和XTAL2兩端跨接晶體，與內(nèi)部反相器構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的時(shí)鐘脈沖直接送入片內(nèi)定時(shí)控制部件。復(fù)位電路采用上電+按鈕電平復(fù)位，當(dāng)按下按鍵時(shí)，VCC通過(guò)電阻R施高

34、電平在復(fù)位端口，使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　其電路如圖2-5所示：</p><p>　　圖2-5 最小系統(tǒng)圖</p><p>　　2.4.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊</p><p>　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N（如圖2-6所示）構(gòu)成。單片機(jī)輸出電平或脈沖信號(hào)對(duì)L298N進(jìn)行控制，其中ENA腳接高電平，OUT1，OUT2接直流

35、電機(jī)的兩個(gè)引腳。L298N內(nèi)部集成有H橋電路，輸出電流大，功率強(qiáng)，可以通過(guò)對(duì)IN1、IN2發(fā)送高低電平信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。</p><p>　　同時(shí)，為了更好的提示當(dāng)前的工作狀態(tài)，利用四個(gè)發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)指示的作用，當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，綠色發(fā)光二極管點(diǎn)亮；當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，黃色發(fā)光二極管點(diǎn)亮；當(dāng)電機(jī)停止時(shí)一個(gè)紅色二極管點(diǎn)亮。當(dāng)電機(jī)過(guò)卷時(shí)兩個(gè)紅色發(fā)光二極管均點(diǎn)亮。利用二極管實(shí)現(xiàn)指示的功能即明顯，同時(shí)價(jià)格也較為便宜，更換也比

36、較方便，利于人們的使用和維修。</p><p>　　圖2-6 驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路</p><p>　　2.4.3 無(wú)線模塊</p><p>　　接收模塊的七根引腳分別為D3、D2、D1、D0、GND、VT、VCC，其中VCC為DC5V的供電端，GND為接地端，VT端為解碼有效輸出端，只要發(fā)射器的數(shù)據(jù)碼有輸出，VT都能同步輸出高電平；D3、D2、D1、D0是2272解碼芯

37、片的四位數(shù)據(jù)輸出端，有信號(hào)時(shí)能輸出5V左右的高電平，驅(qū)動(dòng)電流約2mA，與發(fā)射器的四位數(shù)據(jù)碼輸出一一對(duì)應(yīng)。圖中RC所指的是振蕩電阻，接收模塊和發(fā)射器的震蕩電阻需要匹配才能工作，發(fā)射器為固定碼四鍵遙控器或者帶編碼四路發(fā)射模塊。（如圖2-7所示）</p><p>　　圖2-7 PT2272解碼電路</p><p>　　2.4.4 按鍵電路</p><p>　　按鍵電路

38、用以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制，在本設(shè)計(jì)中，采用了最簡(jiǎn)單的一種方式，首先對(duì)單片機(jī)端口進(jìn)行初始化，然后系統(tǒng)對(duì)按鍵端口不斷的掃描，當(dāng)有按鍵按下時(shí)該端口為高電平，則執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。（如圖2-8所示）</p><p><b>　　圖2-8 按鍵電路</b></p><p>　　2.4.5 防過(guò)卷電路</p><p>　　防過(guò)卷電路利用霍爾元件的特性，當(dāng)有外加磁場(chǎng)與

39、無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不同輸出電壓信號(hào)，通過(guò)外接一個(gè)上拉電阻，使霍爾元件的輸出信號(hào)更穩(wěn)定，更易于檢測(cè)。其中3引腳接單片機(jī)的外部中斷輸入口INT（如圖2-9所示）</p><p>　　圖2-9 防過(guò)卷電路</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1系統(tǒng)程序流程圖：</p><p>　　軟件

40、設(shè)計(jì)主要有初始化，掃描程序和中斷程序。首先系統(tǒng)對(duì)各個(gè)端口進(jìn)行初始化以及外部中斷進(jìn)行初始化，為防過(guò)卷程序運(yùn)行做好準(zhǔn)備；單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)無(wú)線接收和按鍵輸入端口不斷地進(jìn)行掃描，當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行判斷，以分辨出是拉開窗簾信號(hào)，還是關(guān)閉窗簾信號(hào)，或者關(guān)閉指示燈信號(hào)，或者停止信號(hào)，然后在進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)指令，對(duì)電機(jī)和指示設(shè)備進(jìn)行控制。同時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)也會(huì)對(duì)指示燈進(jìn)行顯示，以告知人們當(dāng)前的工作狀態(tài)。系統(tǒng)的程序流程圖如圖3-1所示：</p&

41、gt;<p>　　圖3-1 程序基本流程圖</p><p><b>　　3.2 初始化程序</b></p><p>　　初始化程序完成對(duì)單片機(jī)端口清零，及對(duì)開外部中斷，開中斷允許位，全局中斷。</p><p><b>　　程序如下：</b></p><p>　　EA=1;

42、//開中斷</p><p>　　EX0=1; //開外部中斷0</p><p>　　IT0=1; //邊沿觸發(fā)</p><p>　　EX1=1; //開外部中斷1</p><p>　　IT1=1;//邊沿觸發(fā)</p><p>　　P1=0X00; //端口初始化</p><p>&

43、lt;b>　　P2=0X00;</b></p><p>　　enablea=1; //L298使能</p><p><b>　　3.3 掃描程序</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，主要利用掃描程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)各端口的狀態(tài)檢測(cè)，以確定是那種信號(hào)，使單片機(jī)做出正確的響應(yīng)。</p><p><b>

44、;　　程序如下：</b></p><p>　　if(wireless4==1)// 關(guān)顯示 </p><p>　　{delay(10);//消抖</p><p>　　if(wireless4==1)</p><p>　　{light1=0;//關(guān)指示燈</p><p><b>

45、;　　light2=0;</b></p><p><b>　　light3=0;</b></p><p><b>　　light4=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　delay(1);</b>&l

46、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key1==1||wireless1==1)//開窗簾</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);//消抖</p><p>　　if(key1==1||wirel

47、ess1==1)</p><p>　　{moter1=1; //電機(jī)正轉(zhuǎn)</p><p><b>　　moter2=0;</b></p><p>　　light1=1; //綠燈亮</p><p><b>　　light2=0;</b></p><p>&l

48、t;b>　　light3=0;</b></p><p><b>　　light4=0;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b><

49、/p><p>　　if(key2==1||wireless2==1)//關(guān)窗簾</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(key2==1||wireless2==1)</p><p>　　{moter1=0; //電機(jī)反轉(zhuǎn)<

50、;/p><p><b>　　moter2=1;</b></p><p>　　light1=0; //黃燈亮</p><p><b>　　light2=1;</b></p><p><b>　　light3=0;</b></p><p><b>

51、;　　light4=0;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key3==1||wireless3==1) //停止</p&

52、gt;<p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(key3==1||wireless3==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　moter1=0; //電機(jī)停止</p><p&

53、gt;<b>　　moter2=0;</b></p><p>　　light1=0; //紅燈亮</p><p><b>　　light2=0;</b></p><p><b>　　light3=1;</b></p><p><b>　　light4=0;<

54、;/b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　3.4中斷服務(wù)程序</b></p><p>　　在本

55、設(shè)計(jì)中霍爾傳感器檢測(cè)電機(jī)的運(yùn)行，當(dāng)窗簾達(dá)到極限位置時(shí)，霍爾傳感器輸出低電平，送給單片機(jī)的外部中斷源產(chǎn)生中斷控制，執(zhí)行中斷服務(wù)子程序，發(fā)出電機(jī)控制信號(hào)使電機(jī)停止。其中兩個(gè)霍爾傳感器的輸出引腳分別接單片機(jī)的INT0，INT1口，采用邊沿觸發(fā)方式。當(dāng)電機(jī)過(guò)卷時(shí)停止電機(jī)并點(diǎn)亮兩個(gè)紅色的發(fā)光二極管告訴用戶。</p><p>　　圖3-2 中斷服務(wù)程序流程圖</p><p><b>　　程序

56、如下所示：</b></p><p>　　void overstep1() interrupt 0 //中斷0服務(wù)程序</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　moter1=0;//電機(jī)停</p><p>　　moter2=0; </p><

57、;p>　　light1=0; //兩個(gè)紅燈均亮</p><p><b>　　light2=0;</b></p><p><b>　　light3=1;</b></p><p><b>　　light4=1;</b></p><p><b>　　}&

58、lt;/b></p><p>　　void overstep2() interrupt 3 //中斷3服務(wù)程序</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　moter1=0; //電機(jī)停</p><p><b>　　moter2=0;</b></

59、p><p>　　light1=0; //兩個(gè)紅燈均亮</p><p>　　light2=0;light3=1;light4=1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　4 Proteus軟件仿真</p><p>　　4.1 仿真軟件介紹</p><

60、p>　　Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。</p><p>　　1.Proteus可提供的仿真元

61、器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個(gè)元件庫(kù)。同時(shí)可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號(hào)發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。</p><p>　　2.Proteus可提供的調(diào)試手段 Proteus提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。</p&g

62、t;<p><b>　　4.2仿真圖</b></p><p><b>　　5 課程設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　這次基于單片機(jī)的遙控窗簾的課程設(shè)計(jì)我們歷經(jīng)兩個(gè)星期，立足于理論知識(shí)，注重團(tuán)隊(duì)合作，并在指導(dǎo)老師帶領(lǐng)下，不畏艱難，一點(diǎn)一滴，腳踏實(shí)地的制作，xx同學(xué)在的幫助下學(xué)到了很多東西，而xx同學(xué)則在整個(gè)課程設(shè)計(jì)中起著至關(guān)重要的

63、作用。</p><p>　　我們首先畫出原理圖，之后開始焊接實(shí)物。兩個(gè)人互相監(jiān)督，認(rèn)真檢查電路，并進(jìn)行仿真調(diào)試，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，我們努力思考并認(rèn)真查閱資料去解決它們。而這個(gè)階段不僅鍛煉了我們的耐心和意志，而且這也讓我們熟練地掌握了焊接技術(shù)，對(duì)單片機(jī)的基本應(yīng)用也有了形象的認(rèn)識(shí)，每當(dāng)有問(wèn)題、有分歧的時(shí)候我們都會(huì)冷靜地解決。</p><p>　　書本上的知識(shí)有時(shí)候是比較原始和抽象的，而這次課程

64、設(shè)計(jì)讓我們能夠很好地把理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)實(shí)踐讓我們有針對(duì)的去接觸、嘗試新的知識(shí)和理論，我們經(jīng)常去圖書館查找書籍資料和數(shù)字文獻(xiàn)，還去了期刊閱覽室，增長(zhǎng)了自己的見識(shí)，慢慢地也培養(yǎng)出了對(duì)這個(gè)專業(yè)的熱愛(ài)。</p><p>　　這次的設(shè)計(jì)是很有意義的，如果有較多的這樣的具有實(shí)踐意義的課程設(shè)計(jì)，我們的能力肯定能夠得到很好的提高！但是同時(shí)又由于設(shè)計(jì)的時(shí)間和能力有限，我們還有許多功能和技術(shù)沒(méi)有去充分研究，如可以增添

65、根據(jù)天亮天黑外界的陰暗程度自動(dòng)來(lái)開和關(guān)閉，或者可以用聲控讓它完成窗簾的開與關(guān)等功能等等。總而言之，我們掌握了單片機(jī)系統(tǒng)和電子操作軟件等方面的知識(shí)，尤其在動(dòng)手能力方面有很大的提升，也為今后能夠設(shè)計(jì)更加先進(jìn)、更加實(shí)用的系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，我們也很高興能夠合作完成本次課程設(shè)計(jì)，我們之間相互學(xué)習(xí)、相互探討并從中學(xué)到了很多知識(shí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&l

66、t;p>　　[1] 余發(fā)山，王福忠.《單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)》.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.6</p><p>　　[2] 何立民.《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993</p><p>　　[3] 樓然笛.《單片機(jī)開發(fā)》.[M].北京：人民郵電出版社，1994</p><p>　　[4] 董愛(ài)華.《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》.北京

67、：中國(guó)電力出版社，2009.4</p><p>　　[5] 李光才.《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)》.[M]:北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2004</p><p>　　[6] 姚福安.《電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐》.濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2005</p><p>　　[7] 何西才、楊靜、任麗英.《實(shí)用傳感器接口電路實(shí)例》.北京：中國(guó)電力出版社，2007</p>

68、<p>　　[8] 劉守義.《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》.陜西：西安電子科技大學(xué)出版社,2007</p><p>　　[9] 王麗、楊偉豐.《電機(jī)無(wú)線遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究大眾科技》.2009,11 124-125</p><p>　　[10] 周航慈、朱兆優(yōu).《智能儀器原理與設(shè)計(jì)》.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[11] 汪世明、周繼

69、明.《傳感技術(shù)及應(yīng)用》.中南大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[12] 付家才.《單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù)》.[M]：北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.3</p><p><b>　　附1 源程序代碼</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include

70、 <intrins.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　sbit moter1=P0^0; //正轉(zhuǎn)</p><p>　　sbit moter2=P0^1;//反轉(zhuǎn)</p><

71、;p>　　sbit key1=P1^0;//按鍵模塊輸入</p><p>　　sbit key2=P1^1;</p><p>　　sbit key3=P1^2;</p><p>　　sbit wireless1=P1^3; //無(wú)線模塊輸入</p><p>　　sbit wireless2=P1^4;</p><

72、p>　　sbit wireless3=P1^5;</p><p>　　sbit wireless4=P1^6; // 關(guān)顯示</p><p>　　sbit enablea=P2^0; //l298使能控制端</p><p>　　sbit light1=P2^1; //顯示燈控制端</p><p>　　sbit light2=P2^2

73、;</p><p>　　sbit light3=P2^3;</p><p>　　sbit light4=P2^4;</p><p>　　void delay(uint n) //延時(shí)函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j;</

74、b></p><p>　　for(i=0;i<n;i++)</p><p>　　for(j=0;j<200;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main() //主函數(shù)開始</p><p><b>　　{ <

75、;/b></p><p>　　EA=1; //開中斷</p><p>　　EX0=1; //開外部中斷0</p><p>　　IT0=1; //邊沿觸發(fā)</p><p>　　EX1=1; // 開外部中斷1</p><p>　　IT1=1; //邊沿觸發(fā)</p>

76、<p>　　P1=0X00; //端口初始化</p><p><b>　　P2=0X00;</b></p><p>　　enablea=1; //L298使能</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p

77、><p>　　if(wireless4==1)// 關(guān)顯示 </p><p>　　{delay(10);//消抖</p><p>　　if(wireless4==1)</p><p>　　{light1=0;//關(guān)指示燈</p><p><b>　　light2=0;</b>&l

78、t;/p><p><b>　　light3=0;</b></p><p><b>　　light4=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b

79、>　　}</b></p><p>　　if(key1==1||wireless1==1)//開窗簾</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);//消抖</p><p>　　if(key1==1||wireless1==1)</p><

80、p>　　{moter1=1; //電機(jī)正轉(zhuǎn)</p><p><b>　　moter2=0;</b></p><p>　　light1=1; //綠燈亮</p><p><b>　　light2=0;</b></p><p><b>　　light3=0;</b

81、></p><p><b>　　light4=0;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(ke

82、y2==1||wireless2==1)//關(guān)窗簾</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(key2==1||wireless2==1)</p><p>　　{moter1=0; //電機(jī)反轉(zhuǎn)</p><p><b&

83、gt;　　moter2=1;</b></p><p>　　light1=0; //黃燈亮</p><p><b>　　light2=1;</b></p><p><b>　　light3=0;</b></p><p><b>　　light4=0;</b>&l

84、t;/p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key3==1||wireless3==1) //停止</p><p><b>　

85、　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(key3==1||wireless3==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　moter1=0; //電機(jī)停止</p><p><b>　　moter2=0;&

86、lt;/b></p><p>　　light1=0; //紅燈亮</p><p><b>　　light2=0;</b></p><p><b>　　light3=1;</b></p><p><b>　　light4=0;</b></p><p

87、><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

88、t;p>　　void overstep1() interrupt 0 //中斷0服務(wù)程序</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　moter1=0;//電機(jī)停</p><p>　　moter2=0; </p><p>　　light1=0; //兩個(gè)

89、紅燈均亮</p><p><b>　　light2=0;</b></p><p><b>　　light3=1;</b></p><p><b>　　light4=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

90、;　　void overstep2() interrupt 3 //中斷3服務(wù)程序</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　moter1=0; //電機(jī)停</p><p><b>　　moter2=0;</b></p><p>　　light1=0;

91、 //兩個(gè)紅燈均亮</p><p><b>　　light2=0;</b></p><p><b>　　light3=1;</b></p><p><b>　　light4=1;</b></p><p><b>　　}</b></p>