自動窗簾控制器畢業(yè)設(shè)計論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計論文</b></p><p>　　設(shè)計課題： 自動窗簾控制器 </p><p>　　班 級： </p><p>　　姓 名： </p>&

2、lt;p>　　學(xué) 號： </p><p>　　專 業(yè)： 電氣自動化 </p><p>　　教 研 室： 電子電氣 </p><p>　　指導(dǎo)老師： </

3、p><p>　　聯(lián)系電話： </p><p>　　E-mail： </p><p><b>　　自動窗簾控制器</b></p><p>　　內(nèi)容摘要：自動控制屬于電子及信息科學(xué)的一個重要分支，并且在現(xiàn)代家

4、居中有著較好的目前發(fā)展前景。目前，家庭居住環(huán)境的采光及避光問題主要采用的是手動開閉窗簾，手動開閉不僅費力而且很多方面不夠人性化，可能對用戶造成一定的困擾，窗簾控制器可以解決這些問題。本文綜述了自動窗簾控制器的設(shè)計與制作過程，介紹了設(shè)計制作一個完整的窗簾控制器需要做的理論分析以及其制作過程。自動窗簾控制器核心采用的是單片機AT89C51，其次利用了光照傳感器、鍵盤顯示接口電路以及信號調(diào)理電路等外圍電路，整個器在各模塊的配合下可實現(xiàn)半自動控

5、制、自動控制、定時控制等功能。該設(shè)計在理論層面上，用程序語言驅(qū)動各模塊工作，實現(xiàn)器的內(nèi)在聯(lián)系，在應(yīng)用層面上則采用Protel軟件進行原理圖設(shè)計。</p><p>　　自動窗簾控制器的構(gòu)成主要由光照傳感電路、器主控模塊電路、電源轉(zhuǎn)換電路、電機控制電路、鍵盤以及顯示電路等組成，重點討論了窗簾自動控制器的設(shè)計過程、硬件選用和軟件調(diào)試等問題，通過本器可實現(xiàn)利用光照強度以及設(shè)置時間來控制窗簾自動開閉。</p>

6、<p>　　關(guān)鍵字：單片機，自動控制，AT89C51，Protel</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒 論3</b></p><p><b>　　一、方案論證4</b></p><p>　　1、課題研究背景及意義4<

7、;/p><p>　　2、基本內(nèi)容安排4</p><p>　　3、設(shè)計思想及基本功能4</p><p>　　二、總體電路設(shè)計及其原理說明4</p><p><b>　　1、方案選取5</b></p><p>　　2、總體方案設(shè)計5</p><p>　?、?系統(tǒng)基本功能

8、6</p><p>　　② 器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計6</p><p>　　3、電源電路設(shè)計6</p><p>　　4、89C51單片機及相關(guān)電路7</p><p>　　① 89C51單片機概述7</p><p><b>　?、?晶振電路8</b></p><p><

9、b>　　③ 復(fù)位電路8</b></p><p><b>　?、?時鐘電路9</b></p><p><b>　　⑤ 鍵盤電路10</b></p><p><b>　?、?顯示電路10</b></p><p>　?、?A\D轉(zhuǎn)換電路11</p&g

10、t;<p>　?、?光敏傳感器12</p><p><b>　　⑨ 步進電機12</b></p><p>　?、?信號校正電路13</p><p>　　5、程序分析與設(shè)計14</p><p>　?、?主程序設(shè)計14</p><p>　?、?主要子程序設(shè)計15</p&

11、gt;<p>　　A、鍵盤程序設(shè)計15</p><p>　?、?定時程序設(shè)計15</p><p>　　④ 步進電機程序設(shè)計16</p><p><b>　　總 結(jié)17</b></p><p><b>　　致 謝18</b></p><p>　　參 考

12、文 獻19</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　伴隨著信息化時代的到來，人們的生活速度以及對生活質(zhì)量的追求也在大幅提高。電子產(chǎn)品智能化速度的加快，也使人們的工作、生活和通訊的關(guān)系日益緊密。智能化的產(chǎn)品設(shè)計在改變?nèi)藗児ぷ鞣绞脚c生活習(xí)慣的同時，讓人們對生活質(zhì)量的提升提出了更高的要求，方便、舒適成了人們所追求的生活方式，在現(xiàn)代家庭生活環(huán)境中，居

13、家環(huán)境早已不僅僅局限在物理空間上，人們更為關(guān)注的是一個安全、方便、舒適的環(huán)境。智能化的電子產(chǎn)品以及設(shè)計將以前的被動靜止物體轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兡軌蚍奖悴倏氐墓ぞ撸@些產(chǎn)品具有提供全方位的信息交換的功能，不僅能夠優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們合理的安排時間，增強居家環(huán)境的安全性，甚至還可以為各種能源費用節(jié)約資金。</p><p>　　在智能化產(chǎn)品中，單片機的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，單片機以它體積小、質(zhì)量輕、耗電省、可靠性高、價格低

14、等優(yōu)點，開始不斷發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、航天航空領(lǐng)域、工業(yè)專用設(shè)備的管理及過程控制等領(lǐng)域，在很多的大中型的電氣設(shè)備以及小型的電子產(chǎn)品中也用到了單片機進行控制。</p><p>　　針對人們對智能化的需求以及對舒適生活的追求，窗簾自動控制器改變了傳統(tǒng)窗簾的劣勢，它可以根據(jù)外界光照強度的不同而自動開閉窗簾，也可以根據(jù)人們設(shè)定的時間來控制窗簾。該器利用光敏電阻檢測光照強度的變化，并且將光敏檢測模

15、塊的電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓變化，然后將電壓變化的信號送單片機，單片機通過電機驅(qū)動模塊控制著步進電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)窗簾的來回移動。本設(shè)計正是把利用AT89C51 單片機的優(yōu)點以及簡單實用性，順利的完成了對智能控制的要求，并且為智能化的家居設(shè)備提供了良好的基礎(chǔ)。此外，對該器進行擴展，比如可以加上防火，防盜，甚至室內(nèi)煤氣濃度監(jiān)測等功能，會使該器更具有實用性，而且也完善了器。</p><p><b>　　一、方案論證

16、</b></p><p>　　1、課題研究背景及意義</p><p>　　21世紀(jì)是信息化的時代，知識與科技成為時代的潮流，在它們的推動下，智能化也因此得到了很大的發(fā)展，其作用在社會生活中日益得到彰顯。智能控制器主要利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的有機結(jié)合而發(fā)揮作用。在通信技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)的迅猛發(fā)展潮流下，家庭生活實現(xiàn)了現(xiàn)代化與智

17、能化，居家環(huán)境也變得更加舒適與安全。智能化控制的工作原理自然離不開運算和控制單元，而該器采用的主控器件AT89C51，正是運算與控制單元的集合體。器的整體主要由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分由單片機擴展的外圍電路以及各種實現(xiàn)單片機器控制功能的接口電路組成；軟件部分主要由單片機器實現(xiàn)其特定控制功能的各種程序組成。本設(shè)計中介紹了自動窗簾控制器的硬件構(gòu)成以及軟件設(shè)計過程，以盡最大可能滿足不同人對窗簾開閉的不同需求。同時，器在針對人們一般需求的

18、設(shè)計開發(fā)外，還提出多種解決方案，在考慮到經(jīng)濟性和簡便性的前提下，可以供日后對控制器的功能進行擴展。</p><p><b>　　2、基本內(nèi)容安排</b></p><p>　?。?）緒論：介紹目前國內(nèi)外電動窗簾的發(fā)展現(xiàn)狀和研究的目的和意義。</p><p>　?。?）總體設(shè)計方案：概括自動窗簾控制器的的總體設(shè)計方案選取以及硬件設(shè)計的總況。<

19、/p><p>　?。?）硬件設(shè)計：采用89C51單片機作為控制核心，并且輔助以外圍電路，其中包括電源電路，定時電路，步進電機控制電路，鍵盤/顯示電路等一系列相關(guān)電路。</p><p>　?。?）軟件設(shè)計：介紹各個功能模塊的的設(shè)計流程以及設(shè)計思路。</p><p>　　（5）總結(jié)：針對設(shè)計中的不足進行再思考以及提出自動窗簾控制器功能的擴展。</p><

20、p>　　3、設(shè)計思想及基本功能</p><p>　　該器具有一般的窗簾控制器的最基本的功能，即通過電動按鈕來開閉窗簾，在此基本功能的前提下，本設(shè)計根據(jù)需求還設(shè)計了可以根據(jù)光照強度和設(shè)定時間自動開閉窗簾的功能，在選取設(shè)計方案和采用元器件方面，該器本著簡單實用經(jīng)濟的思想，盡量簡化電路設(shè)計，用最簡單的電路布線和選用最經(jīng)濟實用的器件來達到設(shè)計要求。</p><p>　　自動窗簾控制器具有以下

21、幾個基本功能：</p><p>　?。?）手動控制：該功能是根據(jù)用戶的需求通過按鍵進行窗簾的開關(guān)，此功能可以使窗簾的開閉處于任何一種狀態(tài)；</p><p>　　（2）自動控制：用戶可以通過按鍵一次性開閉窗簾；</p><p>　?。?）光照控制：器可以根據(jù)用戶設(shè)定的光照強度值通過感光器采集光照自動開光窗簾；</p><p>　?。?）時間控制

22、：此功能是根據(jù)用戶設(shè)定的時間一次性開關(guān)窗簾。</p><p>　　二、總體電路設(shè)計及其原理說明</p><p><b>　　1、方案選取</b></p><p>　　單片機在各種電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，很多的電子產(chǎn)品利用單片機所取得的便利性得到了人們的好評，針對單片機控制的自動窗簾控制器的智能化要求，實現(xiàn)其自動控制的方案有兩種：<

23、/p><p>　　方案（一）基于溫度檢測以及聲控檢測器件的自動控制</p><p>　　方案（二）基于光照強度器件的自動控制</p><p>　　這二個方案都是基于單片機控制的，采用步進電機控制以及液晶顯示，不同的設(shè)計部分在于檢測器件的選取上。</p><p>　　方案（一）的器框圖如圖1：</p><p>　　方案（二）

24、的器框圖如圖2：</p><p>　　圖2 方案（二）的原理框圖</p><p>　　方案（一）與方案（二）的區(qū)別主要在于檢測器件的應(yīng)用，方案（一）采用溫度采集和聲音檢測元件，通過設(shè)定的溫度來控制窗簾的開閉，以減少光照對室內(nèi)的溫度影響，利用聲音控制雖然方便性有所提高，但是其誤差較大。方案（二）采用的時鐘模塊實用性更強。綜合考慮以上因素，器設(shè)計采用方案（二）。</p>&l

25、t;p><b>　　2、總體方案設(shè)計</b></p><p>　　自動窗簾控制器總體方案設(shè)計是基于滿足設(shè)計要求的前提并且根據(jù)理論上的可實現(xiàn)性和硬件上的經(jīng)濟實用性，而進行設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。本章從人們對器功能需求出發(fā)，在綜合考慮各種因素的情況下，設(shè)計出自動控制器的總體構(gòu)架，并且在基本功能需求的基礎(chǔ)上盡可能考慮器的可擴展性。</p><p><b>　?、?系

26、統(tǒng)基本功能</b></p><p>　　手動控制狀態(tài)：此功能使自動窗簾控制器具有手動拉開、關(guān)閉和停止功能。</p><p>　　半自動控制狀態(tài)：此功能是在要打開或者關(guān)閉窗簾的時候，通過“開”或“關(guān)”按鍵，窗簾在電機的帶動下可以自動開閉。</p><p>　　亮度自動控制：此功能是利用設(shè)定的光照強度自動完成窗簾的打開或者關(guān)閉，真正實現(xiàn)黑天關(guān)閉，白天打開的功

27、能。</p><p>　　時間自動控制：此功能根據(jù)用戶需要，設(shè)定需要開閉窗簾的時間，通過輸入的開啟或關(guān)閉時間，控制窗簾開關(guān)。</p><p><b>　?、?器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　自動窗簾控制器設(shè)計的總體框圖如圖3所示：</p><p>　　圖3 電動窗簾控制器結(jié)構(gòu)框圖</p>&l

28、t;p>　　根據(jù)光照來開閉窗簾主要原理是用光敏電阻采集外界的光強度，從光傳感器采集的信號利用信號校正電路放大，濾波后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，由于A/D轉(zhuǎn)換器件的轉(zhuǎn)換需要一定時間，一旦在這段時間內(nèi)信號發(fā)生變化，轉(zhuǎn)換結(jié)果將會出現(xiàn)偏差，所以在轉(zhuǎn)換期間要應(yīng)該采用采樣保持電路。傳入的信號由89C51單片機來控制，并且做出響應(yīng)，以實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止。顯示模塊是用來顯示自動窗簾控制器的各種狀態(tài)。鍵盤作為輸入設(shè)備，通過不同按鍵來控制單片機進行

29、各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。</p><p><b>　　3、電源電路設(shè)計</b></p><p>　　單片機正常工作電壓為5V，因此設(shè)計的電源電路主要是提供單片機工作電壓。圖4是為單片機提供電壓的電源電路。在這個電路中采用了三端集成穩(wěn)壓器LM7805，可以輸出5V的直流電壓以供給單片機。</p><p><b>　　圖4 電源電路圖</b

30、></p><p>　　三端集成穩(wěn)壓器LM7805，總共有三條引腳，分別是輸入端、接地端和輸出端。用LM78\LM79系列三端穩(wěn)壓器來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。</p><p>　　圖5 LM7805內(nèi)部示意圖</p><p>　　4、89C51單片機及相關(guān)電路<

31、;/p><p>　?、?89C51單片機概述</p><p>　　單片機是將中央處理器（CPU）、隨機存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM或EPROM）、定時器芯片和一些輸入/輸出接口電路集成在一個芯片上的微控制器。AT89C51單片機是低功耗、高性能的CMOS 8位單片機，片上帶有8K Flash 存儲器，且允許在器改寫或用編程器編程。其主要參數(shù)有：</p><p>

32、　　A 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 　　</p><p>　　B 全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz 　</p><p>　　C 128*8位內(nèi)部RAM 　　</p><p>　　D 32可編程I/O線 　　</p><p>　　E 兩個16位定時器/計數(shù)器 　　</p><p>　　F 5個中斷源 　　<

33、/p><p>　　G 低功耗的閑置和掉電模式 　　</p><p>　　H 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p><b>　　② 晶振電路</b></p><p>　　電路中的晶振即石英晶體震蕩器。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路

34、中的頻率的準(zhǔn)確性。同時，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機發(fā)出時鐘信號。</p><p>　　圖6是單片機的晶振電路。片內(nèi)電路與片外器件就構(gòu)成一個時鐘產(chǎn)生電路，CPU的所有操作均在時鐘脈沖同步下進行。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在1.2MHz～24MHz之間選取。C1、C2是反饋電容，其值在20pF～100pF之間選取，典型值為30pF。本電路選用的電容為30pF，晶振頻率為12MHz。</p&

35、gt;<p><b>　　振蕩周期＝；</b></p><p>　　圖6 單片機晶振電路圖</p><p><b>　　③ 復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位電路的主要功能是使單片機進行初始化，在初始化的過程中需要在復(fù)位引腳上加大于2個機器周期的高電平。復(fù)位后的單片機地址初始化為0000H，然后繼續(xù)

36、從0000H單元開始執(zhí)行程序。在復(fù)位電路中提供復(fù)位信號，等到器電源穩(wěn)定后，再撤銷復(fù)位信號。但是為了在復(fù)位按鍵穩(wěn)定的前提下，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防在按鍵過程中引起的抖動而影響復(fù)位。圖3.4所示的 RC 復(fù)位電路可以實現(xiàn)上述基本功能。</p><p>　　圖3.4 復(fù)位電路圖</p><p><b>　　④ 時鐘電路</b></p>

37、<p>　　DS12887芯片和AT89C5l單片機的接口電路如圖7所示：</p><p><b>　　圖7 時鐘電路圖</b></p><p>　　其中DS12887的模式通過選擇腳MOT接地來確定，DS12887的中斷輸出端IQR和89C51的外部中斷INT0接口相聯(lián) ，R/W 接口與單片機89C51的RD/WR接口相連；而DS12887的AS端口和

38、單片機89C51的AIE端直接相聯(lián)。DS12887的SQW端與單片機89C51的TO端相連。DS12887的高位地址由端口P2．7來片選，DS12887的高8位地址設(shè)定為7FH，低8位由芯片內(nèi)部各單元的地址來定。</p><p>　　DS12887內(nèi)部由振蕩電路，分頻電路，周期中斷/方波選擇電路，14字節(jié)時鐘和控制單元，114字節(jié)用戶非易失RAM，十進制/二進制累加器，總線接口電路，電源開關(guān)寫保護單元和內(nèi)部鋰電池

39、等部分組成。DS12887引腳分配如圖所示：</p><p><b>　　⑤ 鍵盤電路</b></p><p>　　在窗簾控制器設(shè)計中的鍵盤采用的是4×4矩陣鍵盤。這16個按鍵分別為：設(shè)定鍵主要是用來設(shè)定自動窗簾打開或者關(guān)閉的時間；0-9數(shù)字鍵，其作用主要是用于設(shè)定時間；復(fù)位鍵主要應(yīng)用在程序出錯以及誤操作的時候使單片機復(fù)位，從而重新設(shè)定；反轉(zhuǎn)鍵是使步進電機反

40、轉(zhuǎn)，控制窗簾關(guān)閉；正轉(zhuǎn)鍵是使步進電機正轉(zhuǎn)，從而控制窗簾打開；停止鍵可以控制步進電機停止工作，窗簾控制器停止運行；確定鍵主要是用于在時間設(shè)定完成后的確定輸入。</p><p><b>　　圖8 鍵盤接口電路</b></p><p><b>　?、?顯示電路</b></p><p>　　顯示電路主要是用于顯示時間。采用LED數(shù)

41、碼管進行顯示是因為LED數(shù)碼管具有以下幾個優(yōu)點：(1)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，能與CMOS、ITL電路兼容。(2)發(fā)光響應(yīng)時間極短(<0.1μs)，高頻特性好，單色性好，亮度高。(3)體積小，重量輕，抗沖擊性能好。</p><p>　　本設(shè)計采用的是4位LED數(shù)碼管的串行驅(qū)動電路來達到顯示的目的。驅(qū)動器采用74LS164，由單片機89C51的P3.0和P3.1來控制LED數(shù)碼管的顯示。顯示電路圖如

42、9所示。</p><p><b>　　圖9 顯示電路</b></p><p>　　74LS164是8 位串行輸入，并行輸出的移位寄存器。其引腳及各個引腳的作用如下圖10所示：</p><p>　　圖10 74LS164引腳及說明 　　 </p><p><b>　?、?A\D轉(zhuǎn)換電路</b>&

43、lt;/p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換的作用是進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。</p><p>　　ADC0809的主要特性有：</p><p>　　A、8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。 　　</p><p>　　B、具有轉(zhuǎn)換起停控制端。 　　</p><p>　　C、轉(zhuǎn)換時間為100μs(

44、時鐘為640kHz時)，130μs（時鐘為500kHz時）　 　　　　</p><p>　　D、模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)。 　　</p><p>　　E、工作溫度范圍為-40～＋85攝氏度 　　</p><p>　　F、低功耗，約15mW。</p><p>　　ADC0809芯片為28引腳的雙列直插式封裝：</p

45、><p><b>　　⑧ 光敏傳感器</b></p><p>　　窗簾自動控制器的光控功能是可以根據(jù)光照的強弱來自動控制窗簾的開閉的，因此需要用到光照傳感元器件，本設(shè)計采用了型號為GL3526的光敏電阻。</p><p>　　光敏電阻與單片機的連接如圖11所示：</p><p><b>　　圖11 光敏傳感器<

46、;/b></p><p><b>　?、?步進電機</b></p><p>　　下圖為步進電機運行原理圖。</p><p>　　在步進電機控制電路中，步進控制器的作用是把輸入脈沖轉(zhuǎn)換成環(huán)型脈沖，以控制步進電機的轉(zhuǎn)向。在實際應(yīng)用中由軟件代替步進控制器，其優(yōu)點是使線路簡化，降低成本，可靠性提高。在窗簾控制器中選用了型號為130HZ308-45

47、0的三相反應(yīng)式步進電機，其優(yōu)點是力矩大，精度高，。步進電機電路與單片機的連接如圖12：</p><p>　　圖12 步進電機電路與單片機的連接</p><p>　　自動窗簾控制器的驅(qū)動器可以選用大功率復(fù)合管，也可以是專門的驅(qū)動器，比如光電隔離器，采用光電隔離器一是可以抗干擾，二是起到電隔離的作用。這樣可以避免單片機與步進電機功率回路的共地干擾，防止強功率的干擾信號影響主控部分。另外，一旦

48、驅(qū)動電路出現(xiàn)故障，也可以隔離較大的電壓，不致串入單片機而使其損壞。</p><p>　　步進電機的驅(qū)動電路也有很多種，最為常見的是單電壓驅(qū)動，雙電壓驅(qū)動以及細分驅(qū)動等。本設(shè)計采用的是細分驅(qū)動電路，電路圖如13所示。</p><p>　　圖13 細分驅(qū)動電路 </p><p><b>　?、?信號校正電路</b></p>&

49、lt;p>　　在模擬信號采集過程中，難免會碰到采集信號過于微弱，難以接收到，此時必須采用一個信號放大電路對信號進行一定倍數(shù)的放大才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號電平的要求，并且放大器還不能產(chǎn)生干擾信號，因此必須選擇一種符合要求的放大器。此外，進行信號采集時，采集到的信號不僅是有用的信號，還有很多干擾信號，應(yīng)該選用具有頻率選擇作用的濾波器，這樣可以比較有效地濾除噪聲和分離各種不同信號,在本設(shè)計中采用了低通濾波器。如圖14所示。<

50、/p><p>　　圖14 放大濾波電路</p><p><b>　　5、程序分析與設(shè)計</b></p><p>　　器軟件設(shè)計主要有幾部分組成，其中包括顯示子程序，按鍵子程序，定時時鐘程序，步進電機控制程序等。本章介紹了自動窗簾控制器的主程序以及各主要部分功能程序的設(shè)計過程。</p><p><b>　?、?主程

51、序設(shè)計</b></p><p>　　主程序流程圖如圖15所示：</p><p>　　圖15 主程序流程圖</p><p><b>　　主程序流程說明：</b></p><p>　　電路主要分為以下幾個部分，分別是電源部分、顯示部分、按鍵部分、步進電機控制部分、A\D轉(zhuǎn)換部分、單片機主控器件部分，各部分具有不同

52、的子程序。</p><p>　　主程序的作用主要是先初始化寄存器以及顯示內(nèi)容；然后查詢按鍵操作，并且對按鍵進行分析以及處理，通過分析處理，對于設(shè)定鍵，則設(shè)定時間，到了設(shè)定的時間后步進電機工作。對于控制鍵，執(zhí)行窗簾開閉的工作。如果經(jīng)過分析后都不是，采取復(fù)位的操作。</p><p><b>　?、?主要子程序設(shè)計</b></p><p><b

53、>　　A、鍵盤程序設(shè)計</b></p><p>　　在單片機處理按鍵操作后都延時5ms，如果確定是按鍵后再延時12ms，這樣基本可以避免鍵盤的抖動。然后由單片機進行鍵碼分析，并執(zhí)行相應(yīng)的命令，顯示并且返回。圖16是鍵盤程序設(shè)計流程圖。</p><p>　　圖16 鍵盤程序流程圖</p><p>　　按鍵設(shè)置采用了掃描法，要判斷鍵盤中有無鍵按下時將全

54、部行線Y0-Y3置低電平，列線置高電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。</p><p><b>　　③ 定時程序設(shè)計</b></p><p>　　圖17是定時程序流程圖。</p><p>　　圖17 定時程序流程

55、圖</p><p>　?、?步進電機程序設(shè)計</p><p>　　圖18是步進電機程序流程圖。</p><p>　　圖18步進電機程序流程圖</p><p>　　步進電機程序設(shè)計的主要任務(wù)是：</p><p>　　（1）判斷旋轉(zhuǎn)方向；</p><p>　　（2）按順序傳送控制脈沖；</p&

56、gt;<p>　　（3）判斷所要求的控制步數(shù)是否傳送完畢。</p><p>　　對于三相單三拍的設(shè)計，其控制方式模型如下：</p><p>　　總之，只要按一定的順序改變 P1.0～P1.2 三位通電的狀況，即可控制步進電機依選定的方向步進。而對于節(jié)拍比較多的控制程序，通常采用循環(huán)程序進行設(shè)計。</p><p><b>　　總 結(jié)</b

57、></p><p>　　本次設(shè)計器地介紹了自動窗簾控制器的硬件電路設(shè)計以及軟件設(shè)計。在總體方案設(shè)計中以光敏電阻作為傳送信號的傳感器，用步進電機作為信號輸出的執(zhí)行元件，89C51單片機作為主要的控制元器件，并且應(yīng)用了按鍵以及和顯示電路。應(yīng)用89C51單片機的優(yōu)勢減少了硬件的復(fù)雜性，光敏電阻接收外界光照信號，經(jīng)過A\D轉(zhuǎn)換后，傳送給單片機一個電信號，單片機經(jīng)過處理后，控制步進電機做出相應(yīng)的動作，以控制窗簾的開閉

58、。在實現(xiàn)一般應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又添加了定時元器件電路，使窗簾的自動化性能得到進一步提升。光敏電阻的良好感光性以及步進電機的結(jié)構(gòu)簡單，控制方便的優(yōu)點使窗簾控制開關(guān)更加穩(wěn)定。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的整個研究與設(shè)計過程包括選題、設(shè)計以及完善等。首先，在選題方面查閱了很多與題目有關(guān)的資料和課題并且制定設(shè)計方案，進行設(shè)計的總體規(guī)劃，然后將這些方案落實到設(shè)計環(huán)節(jié)中。其次，在制定的方案基礎(chǔ)上運用所學(xué)的知識對硬件以及軟件

59、進行設(shè)計，并用相關(guān)軟件進行仿真設(shè)計。最后，對設(shè)計內(nèi)容進一步修繕，以求達到最佳設(shè)計結(jié)果。雖然設(shè)計內(nèi)容完成了基本的功能，但是其中還是存在一定欠缺，比如在設(shè)計中沒有考慮到窗簾工作方式的顯示以及沒有添加類似紅外遙控的設(shè)計等。</p><p>　　此次設(shè)計過程中，在完成設(shè)計任務(wù)之外也讓我器性地認識和全面地掌握了單片機相關(guān)技術(shù)，從本次畢業(yè)設(shè)計中我更加深刻地認識到理念來源于實際的含義。在和同學(xué)以及老師的就相關(guān)問題的互相討論交流

60、中，我認識到自己的很多不足，但在這些不足中我又學(xué)到了很多知識，使我的綜合應(yīng)用能力有了很大提高。 </p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過這么長時間的忙碌，畢業(yè)設(shè)計和論文已經(jīng)接近尾聲。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，由于經(jīng)驗的缺乏以及知識的局限性，難免有許多考慮不周全的地方，在選題，設(shè)計等方面，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，沒有同學(xué)們的支持和幫助，單獨完成

61、這個設(shè)計，其中還是有一定難度的。在論文完稿之際，我想借此機會對在完成畢業(yè)設(shè)計期間關(guān)心、幫助、支持和鼓勵過我的老師、同學(xué)以及朋友們致以最誠摯的謝意和最衷心的祝福！</p><p>　　首先我要感謝的是我的導(dǎo)師老師，在完成整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，老師給我提供了很大的幫助，在選題、設(shè)計以及修改論文的各個環(huán)節(jié)里老師給我指出了很多錯誤，提出了很多寶貴意見，對于設(shè)計中存在的問題也是耐心的回答和指導(dǎo)，讓我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計。

62、在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 </p><p>　　其次要感謝的是所有在大學(xué)四年中教育指導(dǎo)過我的所有老師，你們傳授給我的專業(yè)知識是我完成本設(shè)計的基礎(chǔ)，也是日后踏入工作崗位的重要基石，對于老師們一絲不茍，兢兢業(yè)業(yè)的精神表示衷心的感謝。</p><p>　　最后我還要向所有關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的朋友和同學(xué)們表示真摯的謝意！感謝你們對我的關(guān)心、關(guān)注和支持。</p><

63、p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2003.</p><p>　　[2] 胡漢才，單片機原理及接口技術(shù)[J].北京:清華大學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[3] 江思敏，胡榮.Protel電路設(shè)計教程[J].北京:清華大學(xué)出版社，20

64、02.</p><p>　　[4] 李全利，遲榮強.單片機原理及接口技術(shù)[J].北京:高等教育出版社，2001.</p><p>　　[5] 程學(xué)先，林珊，程傳慧.匯編語言程序設(shè)計[J].北京:機械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[6] 王建校，楊建國.51系列單片機及C51程序設(shè)計[J].北京:科學(xué)出版社，2002.</p><

65、;p>　　[7]王幸之.AT89系列單片機原理[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2004</p><p>　　[8] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[J].北京:高等教育出版社,1998.</p><p>　　[9] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 1999.dec</p><p>　　[10] W.Haro