家庭自动窗帘控制系统的设计

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1、西华大学课程设计说明书1前言随着现代社会的高速发展，人们对室内设计智能化的要求也越来越高。方便与享受的智能窗帘对于现代快节奏的人们生活来说，是适应现代化办公和生活环境的需要，是人们生活水平提高的一个标志。对于室内的窗帘而言，它不仅要具有遮光作用和美化功能，更要具有方便智能的使用功能。本文综述了智能窗帘控制装置系统的设计与制作过程，介绍设计制作一个完整的窗帘控制系统需要做的理论分析以及其制作过程。智能窗帘控制装置系统核心采用的是单片STC89C52，其次利用了光照传感器（光敏电阻、AD/DA转换器）、键盘、显示接口电路以及信号调理电路等外围电路，它主要的功能有时间显示,以及设定时间显示电路

2、，定时控制开闭窗帘，还可以根据光强度自动调节窗帘以使屋内达到舒适惬意的环境。在工作模式上设置了两种工作模式，分别是工作模式和休眠模式，在设定时间区间系统处于工作状态，其余为休眠模式，达到节能的目的。整个系统在理论层面上，用程序语言驱动各模块工作，实现系统的内在联系，在应用层面上则采用Protel软件进行原理图设计智能窗帘控制装置系统的构成主要由光照传感电路、系统主控模块电路、电源转换电路、电机控制电路、以及显示电路等组成，重点讨论了窗帘自动控制系统的设计过程、硬件选用和软件调试等问题，通过本系统可实现利用光照强度以及设置时间来控制窗帘自动开闭。25西华大学课程设计说明书2总体方案设计2.

3、1设计要求与设计内容设计光敏窗帘自动控制器，具有以下功能：1）、采集光照信息，并装换成二进制数据；2）、按键可以选择工作模式；3）、按键可以设置系统工作时间区间窗帘的时间；4）、窗帘可以根据室内光线明暗程度自动调节窗帘打开的幅度，如果室内光效较暗，自动调节窗帘，增加透入光线的强度，直达初始设置值。如果光线过强则适当关闭窗帘。设计内容：1）、光照信息由光敏电阻采集，但输出的是电压，属于模拟量，需要将模拟量转化成数字量，因而需要AD/DA转换。2）、窗帘的位置检测需要传感器来传递信息，避免电机输出信号造成窗帘或者电机的物理损损坏。3）、本设计需要设计工作时间，因而需要选取显示模块，以显示本地

4、时间和工作时间，另外添加了温度测试，以增加本设计的附加功能。4）、时钟模块，考虑到单片机可能会因为掉电而引起时钟的停止，需要额外添加时钟模块。5）、电机模块控制窗帘的编程。基于以上需求做了如下系统硬件系统设计设计。图2.1硬件电路设计框图25西华大学课程设计说明书2.2主控芯片选择方案二：PLC系列处理器，特点：精度高，可控性强，但是造价陈本高，不适合智能家庭设备设计方案。方案二：STC89C52系列单片机，此系列单片机比较常用、价格便宜、操作简单、独立的I/O口数量较多，方便购买。低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS

5、-51内核，做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作

6、。掉电保护方式下，RAM内容被保存，调试图振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。确定方案：在满足设计要求和成本的同时，STC89C52具有体积小，功耗低等特点，故选择STC89C52作为处理器的解决方案。2.3显示模块方案一:LCD1602液晶也叫LCD1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。160

7、2LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。方案二:LCD12864液晶，能显示汉字，字符，数字等，但是体积较为庞大，所占空间较大。方案三:诺基亚5110液晶,该模块具有以下特点： 84x48的点阵LCD，可以显示4行汉字，采用串行接口与主处理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，包括电源和地在内的信号线仅有9条。支持多种串行通信协议（如AVR单片机的SPI、MCU51的串口模式０等）