遙控窗簾課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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

2、<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12月 1日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一款基于單片機(jī)的遙控窗簾，其中單片機(jī)是主要處理和遙控控制以及手動(dòng)控制的核心，

3、其用于接受處理遙控信號(hào)，然后輸出信號(hào)傳送給光耦和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，模擬實(shí)現(xiàn)對(duì)窗簾開(kāi)、合的控制。這款設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是可以隨意控制窗簾的打開(kāi)和關(guān)閉面積，兼具遠(yuǎn)距離遙控和近距離手動(dòng)控制兩種方式，以保證一種控制方式出現(xiàn)故障也不影響對(duì)窗簾的開(kāi)合，并且具有反映迅速、功耗低、噪聲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)報(bào)告簡(jiǎn)要介紹了基于單片機(jī)技術(shù)的遙控窗簾的設(shè)計(jì)原理，并且根據(jù)系統(tǒng)的基本原理制作出了實(shí)物模型。本控制系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)模塊組成：無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)

4、射模塊、無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收模塊，單片機(jī)系統(tǒng)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)模塊。其中無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射模塊的核心是編碼芯片PT2262，配套使用的是以解碼芯片PT2272為核心的無(wú)線(xiàn)接收模塊，兩組模塊配合將對(duì)電機(jī)控制正反轉(zhuǎn)的信息轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C(jī)可以識(shí)別的二進(jìn)制代碼，通過(guò)與單片機(jī)內(nèi)部的程序配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)以及停止的無(wú)線(xiàn)遙控控制；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是以L(fǎng)298N芯片以及光耦芯片TLP521-4為核心的功率驅(qū)動(dòng)電路；電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)模塊是根據(jù)霍爾元件對(duì)磁

5、鋼磁場(chǎng)變化而發(fā)出的脈沖的信號(hào)的原</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)、直流電機(jī)、L298N、光耦、無(wú)線(xiàn)遙控、霍爾傳感器</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 概述3</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)目的3</p><p>　　1

6、.3 AT89S52單片機(jī)簡(jiǎn)介3</p><p>　　2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理分析及使用端口介紹8</p><p>　　2.3 無(wú)線(xiàn)發(fā)射和接收模塊8</p><p>　　2.4 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊11</p><p>　　2.5 電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)模塊15</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計(jì)1

7、6</b></p><p>　　3.1 直流電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.2窗簾的過(guò)卷檢測(cè)程序設(shè)計(jì)17</p><p>　　4 Proteus軟件仿真18</p><p>　　4.1 系統(tǒng)模型的搭建18</p><p>　　4.2 程序的調(diào)試19</p><

8、;p>　　4.3 系統(tǒng)仿真19</p><p>　　5 課程設(shè)計(jì)體會(huì)19</p><p>　　附1 源程序代碼21</p><p>　　附2 系統(tǒng)原理圖24</p><p><b>　　1 概述</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)目的</b>&

9、lt;/p><p>　　1、綜合運(yùn)用理論知識(shí)獨(dú)立完成一個(gè)課題設(shè)計(jì)。</p><p>　　2、通過(guò)查閱手冊(cè)、書(shū)籍和文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。</p><p>　　3、通過(guò)與同學(xué)、老師的商討，培養(yǎng)與他人合作的能力。</p><p>　　4、學(xué)習(xí)集成芯片的使用與焊接方法。</p><p>　　5、學(xué)習(xí)單片機(jī)軟硬件的

10、整合與功能實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　如今窗簾已是各種住房裝修不可缺少的一部分，但市場(chǎng)上大部分還是手動(dòng)拉動(dòng)的窗簾，而自動(dòng)遙控也由于造價(jià)高昂等原因，只被一小部分場(chǎng)所使用，不能得到普及。</p><p>　　本題目要求設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)遙控窗簾由無(wú)線(xiàn)控制端和手動(dòng)控制端共同控制窗簾電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自由啟

11、停。并且要造價(jià)低廉，功能完善，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，綠色節(jié)能，使用低壓直流安全電源。本設(shè)計(jì)要求自己分析元件功能用法，設(shè)計(jì)出硬件原理圖，自己動(dòng)手焊接電路，自己編寫(xiě)調(diào)試程序以實(shí)現(xiàn)以上功能；對(duì)設(shè)計(jì)的硬件、軟件調(diào)試，直至正確地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能；要求學(xué)生最終提供：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，焊好且調(diào)試好的電路板一塊；統(tǒng)一進(jìn)行答辯考試。</p><p>　　1.3 AT89S52單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　AT89S52主要

12、功能列舉如下：</p><p>　　1、擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash</p><p>　　2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）</p><p>　　3、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）為 8KB</p><p>　　4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 256字節(jié)</p><p>　　5、32

13、 個(gè)可編程I/O 口線(xiàn)</p><p>　　6、8 個(gè)中斷向量源</p><p>　　7、三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p><p>　　8、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器</p><p>　　9、全雙工UART串行通道</p><p>　　AT89S52各引腳功能介紹：</p><p>　　VCC：AT

14、89S52電源正端輸入，接+5V。</p><p><b>　　VSS：電源地端。</b></p><p>　　XTAL1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。</p><p>　　XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20P

15、F 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。</p><p>　　RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開(kāi)始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。</p><p>　　EA/Vpp："EA&

16、quot;為英文"External Access"的縮寫(xiě)，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來(lái)執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。&

17、lt;/p><p>　　ALE/PROG：ALE是英文"Address Latch Enable"的縮寫(xiě)，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。AT89S52可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線(xiàn)（A0～A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。

18、此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。</p><p>　　PSEN：此為"Program Store Enable"的縮寫(xiě)，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與

19、程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。</p><p>　　PORT0（P0.0～P0.7）：端口0是一個(gè)8位寬的開(kāi)路汲極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類(lèi)推。其他三個(gè)I/O端口（P1、P2、P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

20、），P0就以多工方式提供地址總線(xiàn)（A0～A7）及數(shù)據(jù)總線(xiàn)（D0～D7）。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一完整的16位地址總線(xiàn)，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。</p><p>　　PORT2（P2.0～P2.7）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口

21、來(lái)使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線(xiàn)的高字節(jié)A8～A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。</p><p>　　PORT1（P1.0～P1.7）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話(huà)，P1.0又

22、當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。</p><p>　　PORT3（P3.0～P3.7）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋?lt;/p><p><b>　　其引腳分配

23、如下：</b></p><p>　　P3.0：RXD，串行通信輸入。</p><p>　　P3.1：TXD，串行通信輸出。</p><p>　　P3.2：INT0，外部中斷0輸入。</p><p>　　P3.3：INT1，外部中斷1輸入。</p><p>　　P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。</p&

24、gt;<p>　　P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。</p><p>　　P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。</p><p>　　P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部

25、存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部

26、執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RES

27、ET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。</p><p>　　2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)思路及

28、框圖 </p><p>　　圖2.11 系統(tǒng)總體框圖</p><p>　　這款基于單片機(jī)的遙控窗簾，其系統(tǒng)組成如上圖所示，主要分六大部分：無(wú)線(xiàn)電收發(fā)與電平轉(zhuǎn)換模塊、手動(dòng)控制按鍵、單片機(jī)處理中樞、窗簾位置自動(dòng)識(shí)別中斷信號(hào)發(fā)生器、電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。</p><p>　　其中無(wú)線(xiàn)電接收模塊可接收來(lái)自遙控器的正反轉(zhuǎn)信號(hào)，再由其內(nèi)部芯片和相應(yīng)電路，使信號(hào)變?yōu)門(mén)

29、TL電平，分別由不同引腳輸出，然后再把電平信號(hào)輸入單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)分析處理后，再由其引腳持續(xù)輸出給驅(qū)動(dòng)模塊電平信號(hào)，再經(jīng)TLP521光電耦合芯片、L298N驅(qū)動(dòng)芯片，輸出給直流電機(jī)以電壓，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)。同時(shí)，此電路可使用手動(dòng)按鍵進(jìn)行控制。且當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)窗簾到達(dá)窗戶(hù)兩個(gè)邊沿出時(shí)，可使兩端霍爾片被觸發(fā)，產(chǎn)生中斷控制信號(hào)，是電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)以避免電機(jī)堵轉(zhuǎn)出現(xiàn)過(guò)流。</p><p>　　2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理分析及使用

30、端口介紹</p><p>　　圖2.21 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　這是以AT89S52單片機(jī)為cpu的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它由12MHZ晶振和兩個(gè)30PF的瓷片電容組成震蕩發(fā)生器，以18腳XTAL2和19腳XTAL1輸入。其復(fù)位端以手動(dòng)按鍵來(lái)控制，它是用一個(gè)極性電容和一個(gè)電阻組成電平產(chǎn)生電路，由9腳RST口輸入。</p><p>　　此遙控窗簾系統(tǒng)單片機(jī)以P1

31、口為控制信號(hào)輸入端，INT0口為中斷信號(hào)入口，P2、P3口為信號(hào)輸出端。</p><p>　　2.3 無(wú)線(xiàn)發(fā)射和接收模塊</p><p>　　無(wú)線(xiàn)遙控模塊采用PT2262/PT2272 編碼解碼芯片做成的無(wú)線(xiàn)發(fā)送接受模塊。編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT 腳才輸出高電平，

32、與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262 不接通電源，其17 腳為低電平，所以315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262 得電工作，其第17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17 腳為高電平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17 腳為低平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262

33、的17 腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。</p><p>　　PT2262/PT2272 特點(diǎn)：</p><p>　　(a)、CMOS 工藝制造，低功耗</p><p>　　(b)、外部元器件少</p><p>　　(c)、RC 振蕩電阻</p><p>　　(

34、d)、工作電壓范圍寬：2。6-15v</p><p>　　(e)、數(shù)據(jù)最多可達(dá)6 位</p><p>　　(f)、地址碼最多可達(dá)531441 種</p><p>　　圖2.31 外形圖及測(cè)試應(yīng)用圖</p><p>　　在通常使用中，一般采用8 位地址碼和4 位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路PT2262 和解碼PT2272 的第1～8 腳為地址設(shè)定腳，有

35、三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3 的8 次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561 組，只有發(fā)射端PT2262 和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的PT2262 和PT2272 的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶(hù)可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶(hù)如果想改變地址編碼，只要將PT2262 和PT2272 的1～8 腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT22

36、62 的第1 腳接地第5 腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272 只要也第1 腳接地第5 腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1～D4 端輸出約4V 互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT 端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。用戶(hù)可將這些信號(hào)加一級(jí)放大，便可驅(qū)動(dòng)繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開(kāi)關(guān)操縱。</p><p>　　使用過(guò)程中，我們將GND端接地，Vss接+5V電源

37、，D0、D1、D2、D3分別引到單片機(jī)的引腳上，VT不用懸空。當(dāng)遙控發(fā)送模塊按下按鍵A時(shí)，可以用萬(wàn)用表測(cè)得D0對(duì)應(yīng)的引腳由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。同樣地，當(dāng)遙控發(fā)送模塊按下按鍵B時(shí)，可以用萬(wàn)用表測(cè)得D1對(duì)應(yīng)的引腳由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。當(dāng)遙控發(fā)送模塊按下按鍵C時(shí)，可以用萬(wàn)用表測(cè)得D2對(duì)應(yīng)的引腳由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。當(dāng)遙控發(fā)送模塊按下按鍵D時(shí)，可以用萬(wàn)用表測(cè)得D3對(duì)應(yīng)的引腳由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。我們可以根據(jù)電平的變化，來(lái)控制相關(guān)模塊。</

38、p><p>　　圖2.32 無(wú)線(xiàn)遙控發(fā)射器</p><p>　　圖 2.33 信號(hào)發(fā)生器端口圖</p><p>　　2.4 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊</p><p>　　TLP521是可控制的光電藕合器件，光電耦合器廣泛作用在電腦終端機(jī)，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測(cè)量?jī)x器，影印機(jī)，自動(dòng)售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等電路之間的信號(hào)傳輸，使之前端與負(fù)載完全隔離，目的

39、在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　TLP521－1，－2和－4組成的砷化鎵紅外發(fā)光二極管耦合到光三極管。該TLP521－2提供了兩個(gè)孤立的 光耦8引腳塑料封裝，而TLP521－4提供了4個(gè)孤立的光耦中16引腳塑料DIP封裝集電極-發(fā)射極電壓： 55Ｖ（最小值） 經(jīng)常轉(zhuǎn)移的比例： 50 ％（最?。?隔離電壓： 2500 Vrms （最?。?lt;/p><p&g

40、t;　　TLP521 TLP521-2 TLP521-4 光藕內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及引腳圖：</p><p>　　圖2.41 TLP521 TLP521-2 TLP521-4芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖</p><p>　　應(yīng)用時(shí)，可以在二極管的陽(yáng)極加一個(gè)1K左右的上拉電阻，三極管的集電極加一個(gè)1K左右的上拉電阻。當(dāng)用單片機(jī)給二極管的陰極施加低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的三極管的發(fā)射極就會(huì)導(dǎo)通，可以作為電流驅(qū)動(dòng)。一般光電

41、隔離的兩端的所有器件，不要再共用同一個(gè)電源和地。</p><p>　　圖2.42 光耦驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　端口1接+5V，當(dāng)2端口為GND時(shí)，電壓驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)光</p><p>　　敏三極感光，輸出低電平；當(dāng)端口1為0時(shí)，發(fā)光二極管不導(dǎo)通，不發(fā)光，輸出為電平為高電平。光電耦合器主要起到光電隔離，防止相互干擾。</p><p&

42、gt;<b>　　第三部分 驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　圖2.43 L298N 管腳圖</p><p>　　L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)VSS，VSS可接4．5～7 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為＋2．5～46 V。輸出電流可達(dá)2．5 A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)

43、。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。ENA、ENB 接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。表2.41是L298N功能邏輯圖：</p><p>　　表2.41 L298N功能邏輯圖</p><p>　　L298的邏輯控制見(jiàn)如下表2.42。其中C、D分別為IN1、I

44、N2或IN3、IN4；L為低電平，H為高電平，※為不管是低電平還是高電平。</p><p>　　表2.42  L298對(duì)直流電機(jī)控制的邏輯真值表</p><p>　　完整的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如下：</p><p>　　其中M1.1、M1.2、M2.1、M2.2是電動(dòng)機(jī)的接線(xiàn)口，可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電機(jī)</p><p>　　圖2.44 光耦

45、隔離和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)完整圖</p><p>　　2.5 電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)模塊</p><p>　　電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)模塊的核心是霍爾元件。他的工作原理是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的霍爾傳感器不僅可以用于磁場(chǎng)的測(cè)量，大量的還是以磁場(chǎng)為工作媒體，將物體的多種運(yùn)動(dòng)參量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵觯蚨谧詣?dòng)控制、各種物理量的測(cè)量中得到了大量的應(yīng)用。集成霍爾傳感器主要由霍爾片和放大器組成，根據(jù)不同應(yīng)用的需要，有的還加溫度補(bǔ)償

46、電路、穩(wěn)壓電源或施密特觸發(fā)器及開(kāi)關(guān)電路等，加了不同附加器件后其應(yīng)用和特性各不相同。 集成霍爾傳感器的特點(diǎn)是:體積小、頻響寬、動(dòng)態(tài)特性好、對(duì)外圍電路要求簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)及價(jià)格低廉。器件輸出電壓與器件所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度成線(xiàn)性關(guān)系。 如SS95A 系列和MLX90215 系列，運(yùn)用此類(lèi)器件時(shí)，只要選取適當(dāng)?shù)男〈配?，就可將與小磁鋼一起運(yùn)動(dòng)的物體的位置、位移、速度、角度等信息以電信號(hào)的形式傳感出來(lái)，達(dá)到了自動(dòng)測(cè)量與控制的目的。當(dāng)霍爾器件所在位置的

47、磁場(chǎng)尚未達(dá)到工作點(diǎn)之前，器件以高電平輸出，當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)到工作點(diǎn)( Bop ) 時(shí)，霍爾片輸出的電壓UH 經(jīng)差分放大器放大后，送至施密特觸發(fā)器，使之翻轉(zhuǎn)導(dǎo)通，從而使門(mén)電路輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，稱(chēng)此為“開(kāi)”狀態(tài)。 反之，當(dāng)磁場(chǎng)減小到釋放點(diǎn)( Brp ) 時(shí)，門(mén)電路輸</p><p>　　US1881有兩種封裝形式：</p><p>　　圖2.51 霍爾鎖存器的封裝</p>&l

48、t;p>　　當(dāng)磁鋼從霍爾傳感器的前面重復(fù)消磁、勵(lì)磁的過(guò)程中，其OUT端會(huì)輸出一個(gè)電平變化信號(hào)，作為計(jì)數(shù)器T0的外部脈沖。整個(gè)系統(tǒng)也就是根據(jù)霍爾傳感器和磁鋼一起用產(chǎn)生外部脈沖，使得T0計(jì)數(shù)的這個(gè)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)窗簾的防過(guò)卷功能的。是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一，使用它可以實(shí)現(xiàn)窗簾的智能化。</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　程序的編寫(xiě)是該系統(tǒng)

49、的重要部分，如果程序編寫(xiě)的科學(xué)就能體現(xiàn)出該系統(tǒng)的完整性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性。高質(zhì)量的軟件設(shè)計(jì)是單片機(jī)高效工作的前提和要求，但是只有軟件和硬件都正確，并且軟件和硬件能夠互相兼容、協(xié)調(diào)工作才能使系統(tǒng)工作達(dá)到我們想要的效果。本系統(tǒng)的軟件編程部分主要通過(guò)電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)、窗簾的過(guò)卷檢測(cè)程序設(shè)計(jì)兩部分進(jìn)行介紹。</p><p>　　3.1 直流電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)的電

50、機(jī)正/反轉(zhuǎn)程序?qū)儆谕獠啃盘?hào)對(duì)單片機(jī)端口電平高低的控制讓后經(jīng)單片機(jī)處理后輸出對(duì)電機(jī)控制的信號(hào)。首先單片機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下等待P1口控制信號(hào)，一旦滿(mǎn)足條件單片機(jī)就會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。</p><p>　　單片機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行程序流程圖如下：</p><p>　　圖3.1 電機(jī)正/反轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　3.2窗簾的過(guò)卷檢測(cè)程序設(shè)計(jì)</p

51、><p>　　窗簾的過(guò)卷檢測(cè)流程圖如下</p><p>　　圖3.2 窗簾的過(guò)卷檢測(cè)程序設(shè)計(jì)流程</p><p>　　4 Proteus軟件仿真</p><p>　　在搭建好系統(tǒng)仿真模型后，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行部分和整體調(diào)試了，系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試的目的就是查找系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及軟件設(shè)計(jì)中的漏洞，及時(shí)彌補(bǔ)過(guò)失，一是系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。</p>&l

52、t;p>　　Proteus軟件仿真主要分為以下幾個(gè)步驟：</p><p>　　4.1 系統(tǒng)模型的搭建</p><p>　　在Proteus的元件庫(kù)中尋找所需要的核心芯片和外圍設(shè)備元件，根據(jù)電路的需要來(lái)搭建模型電路。如果在Proteus元件庫(kù)中沒(méi)有某一定型號(hào)的元件，則可以使用其他具有相似功能的元件進(jìn)行代替，例如在Proteus元件庫(kù)中沒(méi)有AT89S52單片機(jī)，則可以用AT89C51來(lái)就

53、進(jìn)行代替，但代替時(shí)一定要注意不同元件之間的微小差異，在程序設(shè)計(jì)以及元件參數(shù)設(shè)定時(shí)需要將這方面因素考慮進(jìn)去。</p><p><b>　　4.2 程序的調(diào)試</b></p><p>　　任何與單片機(jī)有關(guān)的仿真都要求其特定的系統(tǒng)程序，所以在之前首先要編寫(xiě)程序，編寫(xiě)完成后，首先對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，可以使用Proteus自身待的調(diào)試功能，也可以使用其他軟件，比如Keil等，在排除

54、程序中的邏輯錯(cuò)誤后，就可以在Proteus仿真圖中進(jìn)行硬軟聯(lián)調(diào)了。</p><p><b>　　4.3 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　在系統(tǒng)模型搭建成功且程序調(diào)試成功后，就可以使用Proteus軟件進(jìn)行仿真測(cè)試了。首先將調(diào)試軟件生成的.HEX文件下載到單片機(jī)中，然后根據(jù)預(yù)先的約定進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)功能的驗(yàn)證和調(diào)試，記錄參數(shù)，最后就是調(diào)整階段了，找出單片機(jī)仿真時(shí)與

55、預(yù)先設(shè)想功能的差異處，尋找產(chǎn)生差異的原因，最終消除差異。這可能需要很長(zhǎng)時(shí)間，這種情況下就要和同學(xué)合作共同差錯(cuò)，這樣才能避免個(gè)人思維定式的干擾。</p><p><b>　　5 課程設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我們真的是受益匪淺，動(dòng)手能力和合作能力都得到了一定的提高，要感謝領(lǐng)導(dǎo)和老師們?yōu)槲覀兲峁┑倪@次寶貴的實(shí)踐機(jī)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，硬件

56、的設(shè)計(jì)跟焊接都要我們自己動(dòng)手，軟件的編程也要我們不斷的調(diào)試，最終一個(gè)能完成課程設(shè)計(jì)的勞動(dòng)成果出來(lái)了，很高興它能按著設(shè)計(jì)的思想和要求運(yùn)行起來(lái)。當(dāng)然，這其中也有很多的問(wèn)題。第一，不夠細(xì)心比如由于粗心大意焊錯(cuò)了線(xiàn)，由于對(duì)課本理論的不熟悉導(dǎo)致編程出現(xiàn)錯(cuò)誤。第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。對(duì)于這次單片機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)，我的第一大心得體會(huì)就是作為一名工程技術(shù)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對(duì)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次設(shè)計(jì)所遇到的多

57、半問(wèn)題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第三，在做人上，我認(rèn)識(shí)到，無(wú)論做什么事情，只要你足夠堅(jiān)強(qiáng)，有足夠的毅力和決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒(méi)有什么辦不到的。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)雖然取得了一定的收獲，但是在很多方面還是有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善的。比如，霍爾傳感器的轉(zhuǎn)盤(pán)有點(diǎn)重，在電機(jī)正反轉(zhuǎn)的時(shí)候可能會(huì)因?yàn)榉謮翰蛔闶拐崔D(zhuǎn)指示燈（兩個(gè)發(fā)光二極管）不亮。另外，本次設(shè)計(jì)沒(méi)有光控電路，如果再加上一個(gè)光控電路，在光線(xiàn)

58、較暗的時(shí)候能自動(dòng)開(kāi)窗簾，二而在光線(xiàn)較強(qiáng)的時(shí)候能夠自動(dòng)關(guān)窗簾，那這個(gè)設(shè)計(jì)將會(huì)更加完善。通過(guò)這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我們加深了對(duì)單片機(jī)理論的理解，將理論很好的應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 余發(fā)山，王福忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008</p><p>　　[

59、2] 陳有卿，通用集成電路應(yīng)用與實(shí)例分析[M].中國(guó)電力出版社，2007</p><p>　　[3] 艾永樂(lè)，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].中國(guó)電力出版社，2008</p><p>　　[4] 余永權(quán)，單片機(jī)在系統(tǒng)中的應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[5] 李建華，使用遙控器原理與制作[M].北京：人民郵電出版社，1996</p>

60、;<p>　　[6] 何立民，MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)配置與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)，1995</p><p><b>　　附1 源程序代碼</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include <stdio.h></p

61、><p>　　sbit open=P1^0;</p><p>　　sbit close=P1^1;</p><p>　　sbit stop=P1^2;</p><p>　　sbit kj=P1^3;</p><p>　　sbit bj=P1^4;</p><p>　　void Delay1ms(in

62、t count)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<count;i++)</p><p>　　for(j=0;j<120;j++);</p><p><b>　　}</

63、b></p><p>　　unsigned char getkey()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(open==1)</p><p>　　return(0);</p><p>　　if(close==1)</p><p>　　re

64、turn(1);</p><p>　　if(stop==1)</p><p>　　return(2);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　return(3);</p><p><b>　　}</b></p><p>&l

65、t;b>　　main()</b></p><p>　　{unsigned int m,n=3;</p><p><b>　　P3=0;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p>

66、<p><b>　　P1=0xf8; </b></p><p>　　if(P1!=0xf8)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　Delay1ms(2); //按鍵消抖</p><p>　　if(P1!=0xf8)</p><p&g

67、t;<b>　　{ </b></p><p>　　m=getkey();</p><p>　　if(kj==1&&bj==1)//窗簾處于半開(kāi)半閉狀態(tài)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(m==0)</b></p

68、><p>　　{Delay1ms(2);</p><p>　　P3=0x0d; } //開(kāi)</p><p><b>　　if(m==1)</b></p><p>　　{Delay1ms(2);P3=0x16;} //關(guān)</p><p><b>　　if(m==2)</b&

69、gt;</p><p>　　P3=0x20; //停</p><p><b>　　n=3;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(kj==0&&bj==1) //窗簾處于關(guān)閉狀態(tài)</p><p><b>　　{

70、</b></p><p><b>　　if(m==0)</b></p><p>　　{Delay1ms(2);</p><p>　　P3=0x0d; //按開(kāi)窗鍵，可以開(kāi)窗</p><p><b>　　n=0; </b></p><p><b>

71、;　　}</b></p><p>　　if(n==0&&m!=1&&m!=2)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P3=0x0d;</b></p><p>　　continue; </p><p

72、><b>　　}</b></p><p>　　if(n==0&&(m==1||m==2))</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P3=0x20;</b></p><p><b>　　n=3;</b>&

73、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(m!=0)</b></p><p>　　P3=0x20; //按關(guān)窗鍵，停止</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(kj==1&&

74、bj==0) //窗簾處于打開(kāi)狀態(tài)</p><p>　　{ </p><p><b>　　if(m==1)</b></p><p>　　{Delay1ms(2);</p><p>　　P3=0x16; //按關(guān)窗鍵，可以開(kāi)窗</p><p><b>　　n=1

75、;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(n==1&&m!=0&&m!=2)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P3=0x16;</b></p>&l

76、t;p><b>　　continue;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(n==1&&(m==0||m==2))</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P3=0x20;<

77、/b></p><p><b>　　n=3;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(m!=1)</b></p><p>　　P3=0x20; //按開(kāi)窗鍵，停止</p><p><b>

78、　　}</b></p><p>　　if(kj==0&&bj==0)</p><p><b>　　P3=0x38;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><