1、遥控窗帘的设计摘 要随着电子技术和自动化技术的发展，人们对生活质量的要求越来越高。本设计根据社会发展的需要，采用 AT89C51 单片机系统来控制窗扇，利用 P1和 P3 口的特殊功能，根据其不同的控制模式，实现半制动控制，自动控制，定时控制的相互转换，实现窗扇自动开关。关键词： 单片机，编码， 定时控制，步进电机Design of remote control curtainAbstractWith the development of electronic technology and automation technology, people on the quality of life
2、 of the increasingly high demand. This design according to the needs of social development, using AT89C51 single-chip microcomputer system to control the window, using the special function of P1 and P3, according to its different mode of control, realize the brake control, automatic control, mutual
3、conversion timing control, automatic switch model.Key words: Single chip microcomputer,Coding, Timing control, Stepper motor毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全
4、了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论） 、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持
5、必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于 1 万字（不包括图纸、程序清单等） ，文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文
6、档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目 录第一章 绪论.111.1. 设计背景和意义以及主要任务.111.2 设计的要求.11第 2 章 方案设计.122.1 控制器智能项目.122.2 系统的总体架构计划.12第 3 章 硬件电路的设计.133.1 AT89C51 单片机的介绍.133.2 本设计的相关电路的介绍.133.2.1 晶振电路.133.2.2 复位电路.133.2.3 时钟电路.133.2.4 电源电路.133.2.5 步进电机.133.3.6 键盘和显示接口电路.13第 4 章 软件程序设计.144.1 软件
7、开发环境选择.144.2 主程序.144.3 主程序软件的设计.144.4 其它功能程序的设计.144.4.1 键盘程序的设计.144.4.2 定时程序的设计.144.4.3 步进电机的程序设计.144.4.4 定时程序的设计.14第 5 章 系统的调试和运行.155.1 软件调试.155.2 PCB 图.15小结 .16致谢 .17参考文献.18第一章 绪论1.1设计背景和意义以及主要设计任务随着社会经济的发展和人们生活水平的改变，宽大窗户的办公和生活建筑越来越多。这种建筑结构美观，采光良好。但是，窗户的高度或者宽度超过4 米以后手拉窗帘却比较困难。而现在的放地产商几乎却都没有为用户考虑这个
8、问题，使一些高档住宅反而带来了生活上的不便，解决这个问题的方法是使用窗帘机。窗帘机是专门为高大的窗户设计的窗帘控制装置，根据功能不同可以分为智能、遥控、自动和智能等多种规格。智能窗帘机是通过窗帘机上的控制按键操作窗帘开合的一种最简单的窗帘机，仅仅解决了手动窗帘的问题，可还需要人来近距离操作，智能窗帘使一些超高、超宽窗帘的操作变得比较容易。但是因为这种窗帘技术含量低，基本没有厂家作大规模工业化生产；遥控窗帘机可以远距离操作窗帘的开合，使用更为方便，自动窗帘机具有自动控制功能，可以满足用户各种情况下的使用要求。随着新科技和自动化的发展，传感器的使用数量越来越大，功能越来越强，各种传感器都已经标准化
9、和模块化，这为智能家居控制控制系统的设计提供极大的方便。智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。在设计系统时，面对各种检查对象和大量控制单元，需要利用各种标准和MCU 进行连接，在通过 MCU 进行数据处理，实现实时监控。而此时采用单片机来实现智能家居控制系统不仅具有采集控制方便，简单，灵活等优点，而且大幅度提高采各模块和芯片的协调性，从而大大提高系统的利用性。
10、此系统设计正是利用 AT89C51 单片机的优点，顺利的完成了本设计的要求。并且实现了定时和自动控制功能，为控制家居设备提供了良好的基础。随着自动窗帘热潮在世界范围内的日渐兴起，随着中国电子技术的飞速发展、人们生活水平的不断提高以及智能电子技术在生活中的广泛应用，自动窗帘已经成为未来家居装饰潮流发展的最新方向，在不久的将来，没有自动窗帘系统的住宅肯定不合潮流。从目前的发展趋势来看，在未来的 20 年时间里，自动窗帘行业将成为中国的主流行业之一，其市场的发展前景是非常广阔的。本设计的主要任务主要是通过单片机实现窗扇的多项智能控制，完成单片机应用系统其开发过的系统的总体设计，软件设计和系统调试。1
11、.2 设计的要求（1） 进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤（2）掌握单片机仿真软件 Proteus，protel，keil 的使用方法；（3）掌握键盘和显示器在的单片机控制系统中的应用。（4）掌握撰写课程设计报告的方法。第二章 方案设计智能窗帘控制器总体方案设计是确定能够满足设计要求的总体方案的环节。本章从系统功能需求出发，规划并确定了系统的总体结构，并在此基础上考虑了系统的可扩展性及可实现性。2.1 控制器智能项目随着人民生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈，窗帘作为每个家庭生活中最必须的家居用品之一，自然也需要满足人民更舒
12、适性的需求。窗帘最基本的作用无非是保护业主的个人隐私以及遮阳挡尘等功能，但传统的窗帘您必须手动去开关，每天早开晚关也是挺麻烦的，特别是别墅或复式房的大窗帘，比较长，而且重，用时需要很大的力才能开关窗帘，特别不方便；于是智能窗帘应运而生。现有的智能窗帘都可以自动开关闭窗帘，到了时间自动控制窗帘的开关，可以根据光的但是他们也有些缺点。窗帘控制器的自动开关如何让窗帘能够开关自如，停机的时间是否到位。智能窗帘主要有以下几大功能：（1）手动控制：该功能使智能窗帘具有手动正传、手动反转 和手动停止的功能。而且增加了工作状态指示，电机工作在正传、反转和停止状态的时候，数码管均有不同工作状态指示。 （2）半自
13、动手动控制：半自动手动控制是在需要关闭或打开窗帘的时候，只需要人工按一下“正转”或“反转”按键后，窗帘到位自动停止。 （4） 时间自动控制：根据设置输入的开启或关闭时间，来控制窗帘的关闭和打开。窗帘的正转、反转和停止功能可由单片机输出信号来控制步进电机的运转以实现。时间自动控制可以由定时器来控制。2.2 系统总体架构计划整个智能窗户控制系统包括微处理器、电机驱动电路等模块组成。整个系统框图如图 2-1 所示。STC89C51复位电路电机驱动电路按键LCD 显示电路时钟显示电路电源电路图 2-1 系统框图智能窗帘控制器的总体结构框图如图2-2所示。电源电路 时钟电路 复位电路单片机显示部件 键盘
14、 步进电机图 2-2 智能窗帘控制器结构框图首先给电路加上电源，在通过时钟电路来定好时间，到了设定的时间自动的复位来开闭窗扇。在通过信号的传输到单片机控制器，来实现电机的运行与停止。显示部件用来显示智能窗帘控制器的各种状态信息。键盘是主要的输入设备，控制单片机的各种参量。第三章 系统硬件设计整个系统的硬件接线图如图 3-1 所示。abfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dpDS1DPY_7-SEG_DPabfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dpDS2DPY_7-SEG_DPabfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dpDS3DPY_7-SE
15、G_DPabfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dpDS4DPY_7-SEG_DPR1R2R3R4R5R6R7R9R10R1R12R13R14R15R16R17R18R19R20R21R2R23R24R25R26R27R28R29R30R31R32R3S1SW-PBS2SW-PBS3SW-PBS4SW-PBS5SW-PBS6SW-PBS7SW-PBS8SW-PBS9SW-PBS10SW-PBS11SW-PBS12SW-PBS13SW-PBS14SW-PBS15SW-PBS16SW-PB R50RES2R49RES2R48RES2R47RES2 VCT1TRANS1C1CAPA
16、CITORC2CAPACITORC3CAP1234D1BRIDGE1VC3VC 20VVin1GND 2Vout3 U7VOLTREGR34RES2R35RES2R36RES2R37RES2R4RES2R45RES2Q1NPN DARQ2NPN DARQ3NPN DARR38RES2R39RES2R40RES2 A相RES1B相RES1C相RES1D1DIODED2DIODED3DIODER43RES2U4U6U5 +5+5+5R41RES2R42RES2Y1CRYSTALC5CAPC6CAP C4CAPR46RES2 S17SW-PB VCVCVCQ0 3Q1 4Q2 5Q3 6Q4 10Q
17、5 1Q6 12Q7 13A1 B2CLK8 MR974LS164C8Q0 3Q1 4Q2 5Q3 6Q4 10Q5 1Q6 12Q7 13A1 B2CLK8 MR974LS164 C9CAPQ0 3Q1 4Q2 5Q3 6Q4 10Q5 1Q6 12Q7 13A1 B2CLK8 MR974LS164 C10CAPQ0 3Q1 4Q2 5Q3 6Q4 10Q5 1Q6 12Q7 13A1 B2CLK8 MR974LS164 C1CAPGNDAT89C51 P0 39WR16P1 40RD17P2 41REST9P3 42X219P4 43X118P5 4EA/VP31P6 45T014P7 4
18、6T115P20 21INT012 P21 2INT113 P22 23P178P23 24P167P24 25P156P25 26P145P26 27P134P27 28P123TXD 1P112RXD 10P101ALE/ P 30PSEN 29Vs20DS1287 IRTDSMOTCSASR/WSQWC71 2U274LS041 2U174LS041 2U374LS04图 3-1 系统总硬件接线图总体硬件电路图包括单片机外围电路，键盘/显示接口电路，步进电机控制电路等模块。单片机外围电路提供各模块所需的 5V 电源和时钟模块；单片机的 P2 口控制步进电机的运行从而控制窗帘的升降。显示和
19、键盘让人机交换变得更容易。以上各模块组成了智能窗帘控制器的总体电路。3.1 AT89C51 单片机的介绍AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（FPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器， AT89C2051 是它的一种精简版本。AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
