毕业设计我帮你

基于单片机的智能窗帘控制系统设计

摘  要：本文详细讲述了基于微型控制器单片机的智能窗帘控制器的设计过程。首先叙述其发展现状，研究的目的意义以及本设计需要研究解决的问题。针对现在社会上智能家居存在的普遍问题，本设计考虑到实际的情况，以便宜的89C51单片机作为控制中心，结合时间，光强，遥控等控制方式对智能窗帘进行智能控制。文中详细介绍了本设计的各个硬件模块及软件设计的流程。本设计利用51单片机的特点特性，来实现智能控制窗帘动作。调试后，时间控制、遥控器控制、光线控制等控制方式基本达到了预期效果，实用价值较强。

关键词：单片机；智能窗帘；时间控制；光线控制；遥控控制

 

目  录

摘  要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 课题研究来源、目的及意义 1

1.2 主要研究成果及存在问题 1

1.3 拟解决的主要问题及要求 1

2 总体电路设计及其原理说明 3

2.1 方案选取 3

2.2 总体方案设计 3

2.1.1 系统基本功能 4

2.1.2 系统总体结构设计 4

3 硬件分析与设计 5

3.1 硬件总体设计方案 5

3.2  89C51单片机最小系统电路 5

3.3 时钟电路 6

3.4 电源电路 6

3.5 步进电机 7

3.6 遥控模块 8

3.7 光线采集模块 8

4 系统软件设计 10

4.1 主程序软件设计 10

4.2 主要功能子程序设计 11

4.2.1 步进0电机程序设计 11

4.2.2 显示程序 11

4.2.3 键盘程序设计 12

4.2.4 定时程序设计 13

5 综合调试 15

结语 16

参考文献 17

致谢 18

附录 19

 

1 绪论

1.1 课题研究来源、目的及意义

如今我国仍处于速发展时期，但人们生产方式和生活方式已经产生翻天覆地的变化。出门靠车和轮子不用双脚走路，住房用自动的微波炉电饭煲，生活中充满科技的味道。以前我们国家的代名词是“亚洲工厂”、“廉价劳动力大国”。想要摆脱这两个代名词，让我们生活更加方便快捷，我们的国家，企业，乃至个人，都需要向信息化智能化发展，智能家居就是一个发展方向。

智能化控制的窗帘无法离开MCU，本设计采用了单片机AT89C51作为设计的硬件核心，因为其价格很低，使用特别简单，容易更换等，所以很适合用来设计和大规模生产。其硬件由AT89C51及其它硬件检测执行模块组成；软件编程由keil编程软件来设计达到本设计的功能。本设计讲述了自动窗帘控制系统的硬件设计、软件设计过程，针对我们平时使用习惯来进行需求设计，同时兼顾考虑其经济性，耐用性及其节能性，有利于我们日后智能家具的普及和研究发展。

1.2 主要研究成果及存在问题

家装公司里常见的的窗帘都是钢丝绳手拉式或滑轨式，中国人口有13亿，但家里有装智能窗帘的为数不多，技术都掌握在少数企业手中，价格高昂。现在世界上比较先进的智能窗帘主要分以下几种：光控帘，隔音帘，节能帘，隐身帘，日能帘。

这几种窗帘都是顶尖的研发团队研发出来的，还不能应用到市场，而且还存在很大问题，例如操作复杂，功能多，易出故障，寿命短。误操作导致设备瘫痪，缺少维护，设备形同虚设；市场竞争激烈，商家研发时间短，技术含金量不够，沉淀不够。市场上流行的智能窗帘还是以声光遥控为主，所以怎么才能让智能窗帘更加有效、方便、快捷和更加加节能是我们目前需要进一步去优化的。综上所述：智能窗帘的研究没有终点，还需要不断地研究和创新。我们需要让智能窗帘更加节能，有效，方便，快捷。

1.3 拟解决的主要问题及要求

稳定的电源供电电路是系统正常运行说必须具备的基本条件，MCU等一些外部器件都是用的5V直流电压。然后用弱电控制强电需要单片机通过控制继电器等来控制额定电压为5V以上的电子元器件。本设计要使用到LM7805稳压器。

为了实现电机简单的正反运动控制，我们通过硬件的优选和程序优化来实现步进电机的精确控制要求达到系统不会轻易出错，电机转动误差少。

光敏控制电路是由运算放大器组成比较电路，需要单片机输出精确的时序信号和检测信号，进而达到精确的效果。在光照控制模式下，当光强达到预设值时，打开窗帘，反之关上窗帘。

显示部需要显示时间，方便调整。需要达到显示清晰、稳定、功耗低等效果。用到时钟芯片，液晶显示屏等。

时间控制，手动控制，环境控制的快速切换智能选择，需要在程序上进行优化调整。

综上所述，本课题需要解决稳定供电，弱电强电控制转换，精确控制，精确检测，显示快速和模式转换等问题。

 

参考文献

[1] 郁有文,常健,程继红.传感器原理及工程应用[M].西安:电子科技大学出版社 ,2008.

[2] 王锁弘.电子车速里程表的单片机实现方案[J].国外电子元器件,2004,14(5):7-8.

[3] 尹勇强.uVision2单片机应用开发指南[M].北京:航空航天大学出版社,2005.

[4] 杨佩璐.基于VB6.0实现PC机与单片机的串行通讯[J] .中国集体经济,2009(10):154-157.

[5] 吴振磊,刘孝赵.光敏电阻在自动窗帘中的应用[J].价值工程, 2014(25):65-66.

[6] 宁成军,张江霞.基于Proteus和Keil 接口的单片机外围硬件电路仿真[J].现代电子技术,2006(18):142-143+146.

[7] 刘丹.Protues与Keil 联合仿真在单片机教学中的应用[J] .科教导刊(中旬刊),2013(8) :120-121.

[8] 曾宇,宋永端,王弼堃. 基于Proteus和Keil 软件的温室环境监测系统开发[J].农业工程学报,2012(14):177-183.

[9] 王志鹏,智能遥控窗帘设计.第2版.南京:南京航空航天大学出版社,2005.

[10] 李正军,计算机控制系统.北京:机械工业出版社,2005.

[11] 张伦译,单片机微机原理及应用.第3版.上海:电子工业出版社,2004.

[12] 李广飞,单片机与家用电器智能化技术.北京:电子工业出本社 ,2004.

[13] 郭兆正,于鹏,于震.基于有限状态机建模的单片机编程方法研究[J].渤海大学学报(自然科学版)2016,37(3):266-270.

[14] 赵晓光,李建初.基AT89C52单片机的步进电机控制系统研究[J].硅谷,2013(3):80-81.

[15] Rich Cattell,Jim Inscore. J2EE technology in practice:bu-ilding business application with Java 2 platform,Enterprise Edition [M].Upper Saddle River,NJ:Addison-Wesley,2001.