红外感应自动窗帘控制器设计

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1、课程设计（论文）课程名称：ARM嵌入式系统题目：自动窗帘控制器设计院（系）：电气与控制工程学院笫1章ARM嵌入式系统概述21.1嵌入式系统21.2嵌入式系统的特点2第2章步进电机原理简介22.1步进电机22.1.1步进电机原理22.1.2步进电机的一些基本参数32.1.328BYJ48步进电机及其电气特性3第3章控制系统的总体设计43.1自动窗帘控制器设计要求:43.2总体设计思路33.3系统侦件设计33.3.1EasyARM2131开发板功能43.3.2ULN003A驱动芯片43.3.312864液晶显示53.3.4电机驱动模块63.3.5显示模

2、块73.4总设计电路图73.5软件设计83.5.1程序流程：9结论9心得体会10参考文献：13设计程序：14第1章ARM嵌入式系统概述1.1嵌入式系统域入式计算机系统的出现，是现代计算机发展史上的里程碑。域入式系统诞生于微型计算机时代，与通用计算机的发展道路完全不同，形成了独立的单芯片的技术发展道路。由于嵌入式系统的诞生，现代计算机领域出现了通用计算机与嵌入式计算机两大分支。1.2嵌入式系统的特点(1)由于嵌入式系统一般是应用于小型电了装置，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。(2)嵌入式系统的个性化很强，其屮的软件系统和硬件的结

3、合非常紧密，一般要针对硕件进行系统的移植，即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硕件的变化和增减不断进行修改。(1)嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能的设计及实现过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。高实时性的操作系统软件是嵌入式软件的基木要求。而H软件要求固化存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性。(2)嵌入式软件开发耍想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统。嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统而直接在芯片上运行；(3)嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境。由于嵌入式系统本身不

4、具备自主开发能力，即使设计完成以后，用户通常也不能对其屮的程序功能进行修改，因此必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硕件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。第2章步进电机原理简介2.1步进电机在电气时代的今犬，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论是在工农业生产还是在仃常生活中的家用电器，都大量地使用着各种各样的电动机。因此对电动机的控制变得越来越重要了。2.1.1步进电机原理步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，其原理是通过对它每相线圈中的电流和顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动

5、电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。通俗地说：当步进欤动器接收到一个脉冲信号，它就张动步进电机按设定的方向传动一个固定的角度（及步进角）。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的。同时通过控制脉冲频率來控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的，现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）,混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步

6、距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图罕b、C所示：脉冲jvmjmnnnnnjmjmnnjTrLnTLrLTLrLrLjinjuinnnnjwnjmnnnA相口口口rnnj」L11B相_n__n__n_口口口11C相1i__rn11LD相1nnnUn_rn_r~]「ra.单四拍b.双四拍c八拍2.1.2步进电机的一些基本参数电机固有步距角：它表示控制系统每发一•个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG25

7、0A型电机给出的值为0。90/1080（表示半步工作时为0。90、整步工作时为U80）,这个步距角可以称Z为“电机固有步距角”，它不一定是电机实际工作时的真止步距角，真止的步距角和驱动器有关。步进电机的相数:是指电机内部的线圈组数，目前常用的冇二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0。90/1o80、三相的为0。750/1o50、五相的为0。360/0o720。在没有细分张动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分动器，则“相数”将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细

8、分数，就可以改变步距角。2.1.328BYJ48步进电机及其电气特性步进电机28BYJ48型四相八拍电机，电压为DC5V—