基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现

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1、项目编号___201111___江南大学物联网工程学院大学生创新训练计划结题报告项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人秦晶所学专业电气工程及其自动化所在学院物联网工程学院电话(手机)15052270915电子信箱diamond-heart@qq.com项目起止年月2011/11-2012/05第一指导教师肖永松专业技术职务工程师电话(手机)18762804437电子信箱xiaoys@jiangnan.edu.cn结题日期2012年5月江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物

2、联网工程学院填写日期：2012年5月项目名称智能窗帘控制系统项目编号项目组成员姓名学号承担工作量（％）本人签字备注负责人秦晶070109010820成员1蔡楷倜070110010120成员2张佳斌070110022520成员3方新茂070110020420成员4乔勇070410051320指导教师姓名年龄职称联系电话（手机）指导教师1肖永松29工程师18762804437指导教师2一、研究成果简介控制系统的主要由核心芯片STC89C51、数模转换芯片PCF89C51、时钟芯片DS1302、步进电机驱动芯片ULN20

3、03几部分构成。控制系统可实现光信号控制步进电机转向及转动圈数来达到控制窗帘开合状态的功能。窗帘开合状态分为五档，窗帘当前所处档位和当前时间均可以在液晶上显示出来。当前时间可以通过按键来设置。手动控制模式下可以通过按键选择窗帘预期的档位。自动模式需设定预设时间（默认为7:00-18:00），在预设时间内窗帘可处于光控状态，当光信号转换来的数字信号超过80时窗帘拉合，低于20时完全打开。一、成果特色及创新点：1.光敏模块用来采集光信号，并抓换为电信号，灵敏度很高。模拟信号的输出值大，不需要放大电路，提高了信号的精确度

4、2.控制：STC89C51对经AD转换后的电信号进行读取，并根据所读取数据对步进电机驱动电路进行控制以实现对电机转向和转速的控制。3.显示：1602液晶显示器采用串行输入，相比于数码管显示更加节省I/O口。且显示信息量更大，效率更高。4.时间设置：纽扣电池可以在方口USB不供电时继续供电，时钟电路保持运行，确保当前时间的准确性。5.电机：采用步进电机比直流电机更加容易控制转向和转动圈数，灵活可靠。三、成果形式及数量：■文献综述1份；□专利个；□调研报告份；□软件件；□设计作品份；□图纸1套；□实验记录份；□论文篇；

5、□制作实物1件：□课件件；■心得体会1份；□其它。大学生创新训练计划《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹江南大学二○一二年五月简介随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学内容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。计划设计一个系统可以实现以下功能：在自动模式下，在设定的时间内，如

6、早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室内开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制，在设定光照强度范围内，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收

7、到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。控制器设计：构成模块主要功能：单片机控制系统：处理信号并控制电机运行。AD转换：将光敏模块输出的模拟信号转换为数字信号。光敏模块：采集光信号并转换为模拟信号。液晶模块：用于显示时间及控制模式

8、。时钟电路：配合外部晶体实现振荡，为单片机提供运行时钟。按键：设置时间及选择模式。电机驱动：为步进电机提供足够大的驱动电流。复位：进行复位。电源：为系统运行进行供电。图1模块功能图硬件设计l单片机控制模块图2单片机控制模块电路原理图：STC89C51芯片共40引脚，1~8脚是通用I/O接口（p1.0~p1.7），9脚rst复位键，10、11脚RXD串口输入、