畢業(yè)設計（論文）基于AT89C51單片機的自動窗簾控制系統(tǒng)設計

1、 題目 自動窗簾控制系統(tǒng) 年 月 日摘 要自動控制屬于電子及信息科學的一個重要分支，并且在現(xiàn)代家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，窗簾控制系統(tǒng)可以解決這些問題。本文綜述了自動窗簾控制系統(tǒng)的設計與制作過程，介紹了設計制作一個完整的窗簾控制系統(tǒng)需要做的理論分析以及其制作過程。自動窗簾控制系統(tǒng)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，整個系統(tǒng)在各模塊的配合下可實現(xiàn)半自動控制、自動控制、定時控制等功能。該設計在理論層面上，用程

2、序語言驅(qū)動各模塊工作，實現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，在應用層面上則采用protel軟件進行原理圖設計。自動窗簾控制系統(tǒng)的構(gòu)成主要由光照傳感電路、系統(tǒng)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系統(tǒng)的設計過程、硬件選用和軟件調(diào)試等問題，通過本系統(tǒng)可實現(xiàn)利用光照強度以及設置時間來控制窗簾自動開閉。關鍵字：單片機，自動控制，at89c51，protel abstract electronics and automatic control is an important branch of information science, and they now have

3、a better prospect. now, according to the requirements of living environments, this design made full use of the scm controlling system of at89c51,followed by the sensor, keyboard and display interface circuit and the signal conditioning circuit.based on the different controlling mode, we realize to c

4、ontrol the curtain machine by mutual transformation of semiautomatic and automatic controlling and infrared remoter. focusing on the curtain during automatic control system design, hardware and software debugging process and other issues, the system can be realized through the illumination intensity

5、 in accordancecontrol the curtains down.key words:scm, automatic control, at89c51, protel 目錄前 言1第1章 緒論21.1 課題研究背景及意義21.2 基本內(nèi)容安排21.3 設計思想及基本功能3第2章 總體電路設計及其原理說明42.1 方案選取42.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計5 2.2.1系統(tǒng)基本功能5 2.2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計6第3章 硬件分析與設計73.1電源電路設計73.2 89c51單片機及相關電路83.2.189c51單片機概述83.2.2晶振電路83.2.3復位電路93.2.4時鐘電路103.2.

6、5鍵盤電路123.2.6 顯示電路133.2.7 ad轉(zhuǎn)換電路153.2.8光敏傳感器173.2.9 步進電機183.2.10信號校正電路19第4章 程序分析與設計214.1 主程序設計214.2 主要子程序設計22 4.2.1 鍵盤程序設計22 4.2.2定時程序設計24 4.2.3步進電機程序設計25總結(jié)26致謝27參考文獻28附錄一29附錄二30前 言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、生活和通訊的關系日益緊密。智能化的產(chǎn)品設計在改變?nèi)藗児ぷ鞣绞脚c生活習慣的同時，讓人們對生活質(zhì)量的提升提出了更高的要求，方便、舒

7、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，居家環(huán)境早已不僅僅局限在物理空間上，人們更為關注的是一個安全、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。在智能化產(chǎn)品中，單片機的應用已經(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、價格低等優(yōu)點，開始不斷發(fā)展，并廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)療設備、航天航空領域、工業(yè)專用設備的管理及過程控制等領域，在很多的大中型的電氣設備以及小型的電子產(chǎn)

8、品中也用到了單片機進行控制。針對人們對智能化的需求以及對舒適生活的追求，窗簾自動控制系統(tǒng)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)人們設定的時間來控制窗簾。該系統(tǒng)利用光敏電阻檢測光照強度的變化，并且將光敏檢測模塊的電阻變化轉(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備提供了良好的基礎。此外，對該系統(tǒng)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，會使該系統(tǒng)更具有實用性，而且

9、也完善了系統(tǒng)。第1章 緒論1.1 課題研究背景及意義21世紀是信息化的時代，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。智能控制系統(tǒng)主要利用計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、綜合布線技術等現(xiàn)代化技術的有機結(jié)合而發(fā)揮作用。在通信技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術、智能控制技術的迅猛發(fā)展潮流下，家庭生活實現(xiàn)了現(xiàn)代化與智能化，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，而該系統(tǒng)采用的主控器件at89c51，正是運算與控制單元的集合體。系統(tǒng)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)單片機系統(tǒng)控

10、制功能的接口電路組成；軟件部分主要由單片機系統(tǒng)實現(xiàn)其特定控制功能的各種程序組成。本設計中介紹了自動窗簾控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成以及軟件設計過程，以盡最大可能滿足不同人對窗簾開閉的不同需求。同時，系統(tǒng)在針對人們一般需求的設計開發(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，可以供日后對控制系統(tǒng)的功能進行擴展。1.2 基本內(nèi)容安排該設計通過分析電動窗簾的現(xiàn)狀和人們對自動窗簾控制系統(tǒng)的功能的需求，從而對自動窗簾控制器進行總體的設計。系統(tǒng)的總體設計采用以步進電機作為單片機控制元件，執(zhí)行窗簾開閉的主要任務；以光敏電阻作為檢測元件，以提供單片機外界光照的變化；89c51單片機作為主控制芯片，控制著整個

11、系統(tǒng)的運行，此外，輔助以鍵盤和顯示電路，在各個電路模塊的配合下最終實現(xiàn)了自動窗簾控制系統(tǒng)的智能化要求。自動窗簾控制系統(tǒng)設計過程主要分為一下幾個章節(jié)：（1）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。（2）總體設計方案：概括自動窗簾控制系統(tǒng)的的總體設計方案選取以及硬件設計的總況。（3）硬件設計：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電路。（4）軟件設計：介紹各個功能模塊的的設計流程以及設計思路。（5）總結(jié)：針對設計中的不足進行再思考以及提出自動窗簾控制系統(tǒng)功能的擴展。1.3 設計思想及基本功能

12、該系統(tǒng)具有一般的窗簾控制系統(tǒng)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，本設計根據(jù)需求還設計了可以根據(jù)光照強度和設定時間自動開閉窗簾的功能，在選取設計方案和采用元器件方面，該系統(tǒng)本著簡單實用經(jīng)濟的思想，盡量簡化電路設計，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計要求。自動窗簾控制系統(tǒng)具有以下幾個基本功能：（1）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，此功能可以使窗簾的開閉處于任何一種狀態(tài)；（2）自動控制：用戶可以通過按鍵一次性開閉窗簾；（3）光照控制：系統(tǒng)可以根據(jù)用戶設定的光照強度值通過感光器采集光照自動開光窗簾；（4）時間控制：此功能是根據(jù)用戶設定

13、的時間一次性開關窗簾。第2章 總體電路設計及其原理說明2.1 方案選取 單片機在各種電子產(chǎn)品中的應用已經(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系統(tǒng)的智能化要求，實現(xiàn)其自動控制的方案有兩種： 方案（一）基于溫度檢測以及聲控檢測器件的自動控制 方案（二）基于光照強度器件的自動控制 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，不同的設計部分在于檢測器件的選取上。方案（一）的系統(tǒng)框圖如圖2.1： 聲控檢測 鍵盤模塊 液晶模塊電源模塊 89c51 溫度檢測 圖2.1 方案（一）的原理框圖方案（二）的系統(tǒng)框圖如圖2.2。 時鐘模塊

14、 鍵盤模塊 顯示模塊電源模塊 89c51 光照檢測 圖2.2 方案（二）的原理框圖 方案（一）與方案（二）的區(qū)別主要在于檢測器件的應用，方案（一）采用溫度采集和聲音檢測元件，通過設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，系統(tǒng)設計采用方案（二）。2.2總體方案設計自動窗簾控制系統(tǒng)總體方案設計是基于滿足設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，而進行設計的重要環(huán)節(jié)。本章從人們對系統(tǒng)功能需求出發(fā)，在綜合考慮各種因素的情況下，設計出自動控制系統(tǒng)的總體構(gòu)架，并且在基本功能

15、需求的基礎上盡可能考慮系統(tǒng)的可擴展性。2.2.1系統(tǒng)基本功能 伴隨著科學技術的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，人們對生活舒適性的追求越來越強烈，而窗簾在每個家庭生活是必備的，其基本功能是保護住戶的隱私以及遮蔽陽光等?；谶@些作用窗簾的便利性自然也受到家庭的關注。但傳統(tǒng)的窗簾絕大部分是用手去開關，每天開關不僅不省力，而且還可能錯過最佳光照時間，尤其是大窗簾，比較重，而且長，在開閉時需要費很大力氣才能開關窗簾，特別不方便；針對這種現(xiàn)象，電動窗簾便由此產(chǎn)生。現(xiàn)有的電動窗簾基本上都可以利用按鍵控制，自動開關閉窗簾，雖然省了力氣，但是有些方面的設計還是不夠人性化。對此，本控制系統(tǒng)提出可以根據(jù)光照以及定時等

16、開關窗簾，具體有以下幾大功能：（1）手動控制狀態(tài)：此功能使自動窗簾控制系統(tǒng)具有手動拉開、關閉和停止功能。（2）半自動控制狀態(tài)：此功能是在要打開或者關閉窗簾的時候，通過“開”或“關”按鍵，窗簾在電機的帶動下可以自動開閉。（3）亮度自動控制：此功能是利用設定的光照強度自動完成窗簾的打開或者關閉，真正實現(xiàn)黑天關閉，白天打開的功能。（4）時間自動控制：此功能根據(jù)用戶需要，設定需要開閉窗簾的時間，通過輸入的開啟或關閉時間，控制窗簾開關。2.2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計自動窗簾控制系統(tǒng)設計的總體框圖如圖2.3所示。光敏傳感 信號校正a/d轉(zhuǎn)換89c51顯示模塊鍵盤模塊步進電機圖2.3 電動窗簾控制器結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)

17、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，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)。鍵盤作為輸入設備，通過不同按鍵來控制單片機進行各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。第3章 硬件分析與設計3.1電源電路設計單片機正常工作電壓為5v，因此設計的電源電路主要是提供單片機工作電壓。圖3.1是為單片機提供電壓的電源電路。在這個電路中采用了三

18、端集成穩(wěn)壓器lm7805，可以輸出5v的直流電壓以供給單片機。圖3.1 電源電路圖三端集成穩(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lm78lm79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3.2所示。 圖3.2 lm7805內(nèi)部示意圖3.2 89c51單片機及相關電路3.2.1 89c51單片機概述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

19、cmos 8位單片機，片上帶有8k flash 存儲器，且允許在系統(tǒng)改寫或用編程器編程。其主要參數(shù)有：（1）4k字節(jié)可編程閃爍存儲器 （2）全靜態(tài)工作：0hz-24mhz （3）128*8位內(nèi)部ram （4）32可編程i/o線 （5）兩個16位定時器/計數(shù)器 （6）5個中斷源 （7）低功耗的閑置和掉電模式 （8）片內(nèi)振蕩器和時鐘電路3.2.2晶振電路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)生基準頻率的。通過基準頻率來控制電路中的頻率的準確性。同時，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機發(fā)出時鐘信號。圖3.3是單片機的晶振電路

20、。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1.2mhz24mhz之間選取。c1、c2是反饋電容，其值在20pf100pf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。振蕩周期； 機器周期 指令周期。xtal1接外部晶體的一個引腳，xtal2接外晶體的另一端。在單片機內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時，對hmos單片機，該引腳接外部振。在石英晶體的兩個管腳加交變電場時，它將會產(chǎn)生一定頻率的機械變形，而這種機械振動又會產(chǎn)生交變電場，上述物理現(xiàn)象稱為壓電效應

21、。一般情況下，無論是機械振動的振幅，還是交變電場的振幅都非常小。但是，當交變電場的頻率為某一特定值時，振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱之為壓電振蕩。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率。石英晶振起振后要能在xtal2線上輸出一個3v左右的正弦波，以便使mcs-51片內(nèi)的osc電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。通常，osc的輸出時鐘頻率fosc為0.5mhz-16mhz，典型值為12mhz或者11.0592mhz。電容c1和c2可以幫助起振，典型值為30pf，調(diào)節(jié)它們可以達到微調(diào)fosc的目的。圖3.3 單片機晶振電路圖3.2.3復位電路復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

22、中需要在復位引腳上加大于2個機器周期的高電平。復位后的單片機地址初始化為0000h，然后繼續(xù)從0000h單元開始執(zhí)行程序。在復位電路中提供復位信號，等到系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，再撤銷復位信號。但是為了在復位按鍵穩(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位信號，以防在按鍵過程中引起的抖動而影響復位。圖3.4所示的 rc 復位電路可以實現(xiàn)上述基本功能。圖3.4 復位電路圖3.2.4時鐘電路ds12887芯片和at89c5l單片機的接口電路如圖3.5所示。 圖3.5 時鐘電路圖其中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) ，

23、r/w 接口與單片機89c51的rd/wr接口相連；而ds12887的as端口和單片機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p27來片選，ds12887的高8位地址設定為7fh，低8位由芯片內(nèi)部各單元的地址來定。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，電源開關寫保護單元和內(nèi)部鋰電池等部分組成。ds12887引腳分配如圖所示： vcc：直流電源+5v電壓。當5v電壓在正常范圍內(nèi)時，數(shù)據(jù)可讀寫；當vcc低于4.

24、25v,讀寫被禁止，計時功能仍繼續(xù)；當vcc下降到3v以下時，ram和計時器供電被切換到內(nèi)部鋰電池。 mot（模式選擇）：mot引腳接到vcc時，選擇motorola時序，當接到gnd時，選擇intel時序。 sqw（方波信號輸出）：sqw引腳能從實時鐘內(nèi)部15級分頻器的13個抽頭中選擇一個作為輸出信號，其輸出頻率可通過對寄存器a編程改變。 ad0-ad7（雙向地址/數(shù)據(jù)復用線）：總線接口，可與motorola微機系列和intel微機系列接口。 as（地址選通輸入）：用于實現(xiàn)信號分離，在ad/ale的下降沿把地址鎖入ds12887。 ds（數(shù)據(jù)選通或讀輸入）：ds/rd引腳有兩種操作模式，取決

25、于mot引腳的電平，當使用motorola時序時，ds是一正脈沖，出現(xiàn)在總線周期的后段，稱為數(shù)據(jù)選通；在讀周期，ds指示ds12887驅(qū)動雙向總線的時刻；在寫周期，ds的后沿使ds12887鎖存寫數(shù)據(jù)。選擇intel時序時，ds稱作（rd），rd與典型存貯器的允許信號（oe）的定義相同。 r/w（讀/寫輸入）：r/w引腳也有兩種操作模式。選motorola時序時，r/w是低電平信號時，指示當前周期是讀或?qū)懼芷冢琩s為高電平時，r/w高電平指示讀周期，r/w信號一低電平信號，稱為wr。在此模式下，r/w引腳與通用ram的寫允許信號（we）的含義相同。 cs（片選輸入）：在訪問ds12887的總線

26、周期內(nèi)，片選信號必須保持為低。 irq（中斷申請輸入）：低電平有效，可作微處理的中斷輸入。沒有中斷的條件滿足時，irq處于高阻態(tài)。irq線是漏極開路輸入，要求外接上接電阻。 reset（復位輸出）：當該腳保持低電平時間大于200ms，保證ds12887有效復位。3.2.5鍵盤電路 鍵盤在由單片機控制的窗簾自動控制系統(tǒng)中的主要作用是通過按鍵向單片機輸入指令，其中主要包括設定時間，控制窗簾的開關等等功能，是人工控制單片機的主要手段。在窗簾控制系統(tǒng)設計中的鍵盤采用的是44矩陣鍵盤。這16個按鍵分別為：設定鍵主要是用來設定自動窗簾打開或者關閉的時間；0-9數(shù)字鍵，其作用主要是用于設定時間；復位鍵主要應

27、用在程序出錯以及誤操作的時候使單片機復位，從而重新設定；反轉(zhuǎn)鍵是使步進電機反轉(zhuǎn)，控制窗簾關閉；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定完成后的確定輸入。由于按鍵比較多，單獨設置按鍵會增加總體設計的復雜性，而且為了減少所占用的端口，可以將按鍵組成一個矩陣，如圖3.6所示。 圖3.6 鍵盤接口電路3.2.6 顯示電路顯示電路主要是用于顯示時間。采用led數(shù)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)光響應時間極短(.若確認按下20ms，得

28、到有效鍵值等待彈起 2. 若不是按下20ms直接結(jié)束處理（ret）。 b.若不相同則將標志清零結(jié)束處理（ret）。 （2）若不是首次按下：將鍵值暫存起來，標志置位結(jié)束處理。 如果無鍵值，則判斷是否有鍵值已被確認 （1）若有鍵已被確認：判斷按鍵是否首次抬起 a.若首次抬起：判斷抬起延時時間（20ms）是否到達 1.若延時到則將標志處理結(jié)束處理。 2.若延時未到直接結(jié)束處理（ret）。 b.若非首次抬起：直接結(jié)束處理（ret）。 （2）若沒有鍵被確認：直接結(jié)束處理（ret）。4.2.2 定時程序設計定時程序的主要作用是在用戶設定的時間后能夠使單片機收到一個中斷信號，從而發(fā)出相應的指令，控制窗簾的開

29、關。時鐘芯片發(fā)出50ms的信號給單片機后，計數(shù)器開始工作，計數(shù)器記到20，則時間即為1秒，秒單元加1，當秒單元計數(shù)到60，分單元加1，此時秒單元清零。當時單元計數(shù)到24，時單元清零。圖4.3是定時程序流程圖。開始計數(shù)器滿20？ 秒加1秒滿60 分加1分滿60 時加1時滿24 清零返回 圖4.3 定時程序流程圖4.2.3 步進電機程序設計步進電機是操控窗簾開閉的主要執(zhí)行器件，其設計主要是按照單片機指令以及按鍵指令進行正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。圖4.4是步進電機程序流程圖。 開始 正轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn)脈沖 反轉(zhuǎn)脈沖完成完成 結(jié)束nyny 圖4.4 步進電機程序流程圖 步進電機程序設計的主要任務是：（1）判斷旋轉(zhuǎn)方向；（

30、2）按順序傳送控制脈沖；（3）判斷所要求的控制步數(shù)是否傳送完畢。對于三相單三拍的設計，其控制方式模型如下： 步 序 控 制 位工作狀態(tài)控制模型p.7p.6p.5p.4p.3p.2c相p.1b相p.0a相 100000001a01h 200000010b02h 300000100c04h 總之，只要按一定的順序改變 p1.0p1.2 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)程序進行設計。 總結(jié) 本次設計系統(tǒng)地介紹了自動窗簾控制系統(tǒng)的硬件電路設計以及軟件設計。在總體方案設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，89c5

31、1單片機作為主要的控制元器件，并且應用了按鍵以及和顯示電路。應用89c51單片機的優(yōu)勢減少了硬件的復雜性，光敏電阻接收外界光照信號，經(jīng)過ad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的動作，以控制窗簾的開閉。在實現(xiàn)一般應用的基礎上，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)點使窗簾控制開關更加穩(wěn)定。本次畢業(yè)設計的整個研究與設計過程包括選題、設計以及完善等。首先，在選題方面查閱了很多與題目有關的資料和課題并且制定設計方案，進行設計的總體規(guī)劃，然后將這些方案落實到設計環(huán)節(jié)中。其次，在制定的方案基礎上

32、運用所學的知識對硬件以及軟件進行設計，并用相關軟件進行仿真設計。最后，對設計內(nèi)容進一步修繕，以求達到最佳設計結(jié)果。雖然設計內(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計等。 此次設計過程中，在完成設計任務之外也讓我系統(tǒng)性地認識和全面地掌握了單片機相關技術，從本次畢業(yè)設計中我更加深刻地認識到理念來源于實際的含義。在和同學以及老師的就相關問題的互相討論交流中，我認識到自己的很多不足，但在這些不足中我又學到了很多知識，使我的綜合應用能力有了很大提高。 致 謝經(jīng)過這么長時間的忙碌，畢業(yè)設計和論文已經(jīng)接近尾聲。在畢業(yè)設計的過程中，由

33、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，設計等方面，如果沒有導師的督促指導，沒有同學們的支持和幫助，單獨完成這個設計，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)設計期間關心、幫助、支持和鼓勵過我的老師、同學以及朋友們致以最誠摯的謝意和最衷心的祝福！首先我要感謝的是我的導師老師，在完成整個畢業(yè)設計的過程中，老師給我提供了很大的幫助，在選題、設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，對于設計中存在的問題也是耐心的回答和指導，讓我能夠順利的完成畢業(yè)設計。在此謹向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 其次要感謝的是所有在大學四年中

34、教育指導過我的所有老師，你們傳授給我的專業(yè)知識是我完成本設計的基礎，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。最后我還要向所有關心和支持我學習的朋友和同學們表示真摯的謝意！感謝你們對我的關心、關注和支持。參 考 文 獻1 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎.高等教育出版社,2003.2 胡漢才，單片機原理及接口技術.北京:清華大學出版社，2004.3 江思敏，胡榮.protel電路設計教程.北京:清華大學出版社，2002.4 李全利，遲榮強.單片機原理及接口技術.北京:高等教育出版社，2001.5 程學先，林珊，程傳慧.匯編語言程序設計.北京:機械工業(yè)出版社，2005.6 王建校，楊建國.51系列單片機及c51程序設計.北京:科學出版社，2002.7王幸之.at89系列單片機原理.北京：北京航空航天大學出版社 20048 閻石.數(shù)字電子技術基礎.北京:高等教育出版社,1998.9 at89c51 data sheep philips semiconductors 1999.dec10 w.harold parady, j.howard turnered. electric motors. georgia：the american association for vocational instructional ma