自動啟閉光控窗簾

1、2015 、 2015 11 2015 11 ： () 2目 錄 摘 要11 引言11.1 課題背景11.2 國內(nèi)外概況11.3 課題的研究工作22 核心芯片結(jié)構(gòu)原理介紹32.1 STC89C52單片機(jī)32.2 時(shí)鐘芯片DS130272.3液晶顯示器LCD160292.4ULN2003簡介113 硬件部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)113.1 電源部分硬件電路設(shè)計(jì)113.2 顯示部分硬件電路設(shè)計(jì)123.3 時(shí)鐘部分硬件電路設(shè)計(jì)133.4 光控電路測光部分電路設(shè)計(jì)143.5 電機(jī)驅(qū)動部分電路設(shè)計(jì)153.6 電機(jī)控制部分的設(shè)計(jì)154 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)-LCD1602顯示程序18參考文獻(xiàn)20謝 辭22 德州學(xué)院 機(jī)電工程系

2、 2012屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）自動啟閉光控窗簾摘 要：本文首先介紹了智能家居的基本知識及其應(yīng)用前景，進(jìn)而闡明自動啟閉光控窗簾的意義。隨后介紹了開發(fā)單片機(jī)控制的自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)所用到的集成芯片等硬件的結(jié)構(gòu)原理?；趯φ麄€(gè)系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)進(jìn)及分析，分別給出了電源電路、時(shí)鐘DS1302電路、紅外線接收電路、電機(jī)控制電路、顯示電路，并對相應(yīng)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了相關(guān)的闡述。隨后講述了軟件的編寫思路分別寫出了紅外線解碼程序、時(shí)鐘芯片DS1302控制程序、LCD液晶顯示程序的編寫思路。關(guān)鍵詞：光控；窗簾；單片機(jī)；步進(jìn)電機(jī)1 引言1.1 課題背景單片機(jī)控制的自動啟閉窗簾控制系統(tǒng)，既能解決每天手拉

3、開和關(guān)上窗簾的不便，又顯示出了生活的檔次，同時(shí)還可以根據(jù)光線的明暗來自動控制窗簾的開關(guān)，以調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線，更進(jìn)一步地滿足了人們的享受要求。除了廣大市民住宅使用外，該遙控窗簾器還可以廣泛應(yīng)用于別墅、公寓、賓館、飯店、寫字樓、歌舞廳、影劇院、會議廳、銀行、學(xué)校、醫(yī)院等各種公共場所，因此該產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)在我國還剛剛興起，但其發(fā)展前景廣闊，推廣和應(yīng)用自動窗簾系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 1.2 國內(nèi)外概況 在歐美等發(fā)達(dá)國家，電動窗簾已廣泛應(yīng)用。在10年前，電動窗簾就已經(jīng)進(jìn)入我國，可一直沒有大的推廣，這兩年，隨著電控技術(shù)的不斷提高及價(jià)格的不斷下降，電動窗簾熱才又卷土重來。據(jù)了解

4、，全國共有170多種電動窗簾器獲得了國家專利，但就其技術(shù)本身而言，還是大同小異，但售價(jià)卻有很大差別，貴的要數(shù)千元，便宜的只要500塊。盡管自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)在國內(nèi)是一個(gè)新興的行業(yè)，但是，它也正以不可抵擋之勢迅速崛起。自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)走進(jìn)中國以來，在短短四年的時(shí)間里，自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)生產(chǎn)商由最初的幾家公司增加到如今的百余家企業(yè)。目前，我國自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)生產(chǎn)廠商、分銷商、集成商與裝飾公司都形成了相當(dāng)規(guī)模，不少國內(nèi)知名企業(yè)紛紛涉足遙控自動窗簾系統(tǒng)行業(yè)，如青島海爾、清華同方、TCL等，并涌現(xiàn)出一些較具影響力的智能家居專業(yè)廠商，如上海索博智能電子有限公司、北京九州易居科技有限公司、天津瑞

5、朗智能家居電子科技有限公司、深圳市正星特科技有限公司等。自動窗簾產(chǎn)品已開始走進(jìn)中國的家庭。具報(bào)道，我國2004年售出商品房1.9億m²,如果每20 m²需要一套窗簾架產(chǎn)品，僅此一項(xiàng)就可以年新增窗簾架產(chǎn)品近千萬套加上。年新增窗簾架產(chǎn)品市場需求將不低于2000萬套。如果單片機(jī)控制的遙控自動窗簾，銷售占市場的5%左右，就可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值上億元。1.3 課題的研究分析及其特點(diǎn) 現(xiàn)有的電動窗簾機(jī)的控制方式有固定式開關(guān)控制、遙控、光控、聲控等，其中以前兩種形式居多。就實(shí)用程度和經(jīng)濟(jì)角度來說，用固定式開關(guān)控制方式較好，這是因?yàn)榇昂煹拈_閉不像電視機(jī)等家電產(chǎn)品開閉得那樣頻繁，每天開閉的次數(shù)不多，

6、因此安裝在固定的地方使用也相當(dāng)方便，如把開關(guān)裝在床頭柜等電器綜合控制系統(tǒng)中，睡在床上就能控制窗簾的開閉。利用觸摸開關(guān)，實(shí)現(xiàn)全自動斷電，既安全又節(jié)能，但最重要的一點(diǎn)就是沒有實(shí)現(xiàn)完全的自動化，沒的擺脫對人的依賴作用。而采用遙控控制時(shí)，需要候機(jī)電源，不可能完全斷電而且增加遙控功能，也增加了成本，售價(jià)也相應(yīng)提高。窗簾機(jī)的控制方式大體上有三種：聲控、光控、時(shí)控，聲控和遙控屬于半自動類；而光控雖屬全自動式，但因光敏器件的靈敏度，冬夏等不同季節(jié)的光照度的不同，以及人們對起閉窗簾在時(shí)間上的要求不同，而難以實(shí)施和普及8。因此，時(shí)控式的全自動窗簾機(jī)便成了專業(yè)以及業(yè)余電子設(shè)計(jì)人員的熱門課題。根據(jù)以上自動窗簾有些不能

7、實(shí)現(xiàn)完全的自動化；有些雖然實(shí)現(xiàn)了完全的自動化，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能不夠穩(wěn)定；有些雖然實(shí)現(xiàn)了完全的自動化，且性能還可以，但價(jià)格昂貴不適合普通消費(fèi)者使用。所以我想利用價(jià)格相對便宜的紅外線遙控發(fā)射芯片、時(shí)鐘芯片、單片機(jī)作為主要控制器件，來完成該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)主要有如下幾方面的特點(diǎn)：（1）發(fā)射紅外線的發(fā)射裝置采用一般彩色電視機(jī)的遙控器，這樣既方便又實(shí)惠。（2）時(shí)間控制開關(guān)窗簾。通過對DS1302芯片的設(shè)定，讓用戶可以隨自己的生活習(xí)慣方便的自動開關(guān)窗簾，無需手動。（3）采用紅外遙控方式，不會干擾其它電器的正常工作，也不會影響鄰近的無線設(shè)備。超距離遙控，可達(dá)89m。（4）能根據(jù)光照的強(qiáng)度來自動調(diào)整窗簾打開

8、的程度。（5）美觀。以往的遙控電動窗簾都是向一邊拉或向上拉，而本設(shè)計(jì)用的窗簾為百葉窗。（6）體積小、結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、抗干擾性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、工作可靠。1.4 總體方案設(shè)計(jì)圖時(shí)鐘部分紅外部分光敏部分STC89C52電源部分步進(jìn)電機(jī) 圖1 總體方案圖2 核心芯片結(jié)構(gòu)原理介紹2.1 STC89C52單片機(jī)2.1.1 STC89C52的特點(diǎn)STC89C52RC具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：STC89C52RC與MCS-51系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容；片內(nèi)有4k字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫程序存儲器；32位雙向輸入輸出線；兩個(gè)十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；五個(gè)中斷源,兩級中斷優(yōu)先級；一個(gè)全雙工的異步串行口；2.1

9、.2 STC89C52的主要引腳功能 1 P0口是三態(tài)雙向口，通稱數(shù)據(jù)總線口，因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯ν獠看鎯ζ鳌?讀/寫操作。P0口也用以輸出外部存儲器的低8位地圖1址。由于是分時(shí)輸出, 應(yīng)在外部加鎖存器將此地址數(shù)據(jù)鎖存，地址鎖存,信號用ALE。 P1口是專門供用戶使用的I/O口,是準(zhǔn)雙向口。 P2口是從系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)作高8位地址線用。不擴(kuò)展外部存儲器時(shí),P2口也可以作為用I/O 口線使用,P2口也是準(zhǔn)雙向口。P3口是雙功能口,該口的每一位均可獨(dú)立地定義為第一I/O功能或第二I/O功能。作為第一功能使用時(shí)操作同P1口。P3口的第二功能如表1所示9。端口引腳各個(gè)功能P3.0RXD（串行口輸入端）P

10、3.1TXD（串行口輸出端）P3.2(外部中斷0請求輸入端，低電平有效)P3.3(外部中斷1請求輸入端，低電平有效)P3.4T0（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)脈沖輸入端）P3.5T1（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)脈沖輸入端）P3.6(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸入端,低電平有效)P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸入端，低電平有效）表1 P3口第二功能2.1.3 STC89C52的時(shí)鐘電路和復(fù)位電路（1）時(shí)鐘產(chǎn)生電路本電路選用的電容為30pF，晶振頻率為12MHz，振蕩周期，機(jī)器周期，指令周期。XTAL1和XTAL2：片內(nèi)振蕩電路輸入線，這兩個(gè)端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容。在石英晶體的兩個(gè)管腳加交變電場時(shí)，它

11、將會產(chǎn)生一定頻率的機(jī)械變形，而這種機(jī)械振動又會產(chǎn)生交變電場。石英晶振起振后要能在XTAL2線上輸出一個(gè)3V左右的正弦波，以便使STC89C52RC片內(nèi)的OSC電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。如圖2。圖2 時(shí)鐘電路（2）單片機(jī)復(fù)位電路圖3為單片機(jī)復(fù)位電路。單片機(jī)在開機(jī)時(shí)都需要復(fù)位，以便中央處理CPU以及其他功能部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。單片機(jī)的復(fù)位后是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的RST引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘振蕩脈沖（2個(gè)機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)便可實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。STC89C52RC單片機(jī)的RST引腳是復(fù)位信號的輸入端。 圖3 復(fù)位電路2.

12、3 時(shí)鐘芯片DS1302DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V5.5V。2.3.1 DS1302簡介DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯,允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次

13、，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化,允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送,I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)。SCLK為時(shí)鐘輸入端。 下圖5為DS1302的引腳功能圖：圖5 DS1302引腳功能圖 2.5液晶顯示器LCD16021602液晶每行可顯示16個(gè)字符，一共可以顯示兩行。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖

14、形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼。2.5.1 LCD1602的RAM地址映射控制器內(nèi)部帶有80B的RAM緩沖區(qū)，對應(yīng)關(guān)系如圖7所示圖7 1602LCD內(nèi)部RAM顯示地址當(dāng)我們向000F、404F地址中的任一處寫顯示數(shù)據(jù)是，液晶都可以立即顯示出來，當(dāng)寫到1027、5067地址是，必須通過移屏指令將它們移入可顯示區(qū)域方可正常顯示5。2.6 ULN2003簡介ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陣列，由7個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。該電路的特點(diǎn)如下：ULN2003的每一對達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè)2.7k的基極電阻，在5V的工作電壓下它能與TT

15、L和COMS電路直接連接。ULN2003是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于各類要求高速大功率驅(qū)動的系統(tǒng)ULN2003經(jīng)常在以下電路中試用：(1) 顯示驅(qū)動；(2) 繼電器驅(qū)動；(3) 照明燈驅(qū)動；(4) 電磁閥驅(qū)動；(5) 伺服電動機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動等電路中。ULN2003的每一對達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè)2.7k的基極電阻，在5V的工作電壓下它能與TTL和COMS電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。ULN2003工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)

16、載電流并行運(yùn)行。3 硬件部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 電源部分硬件電路設(shè)計(jì) 通過一帶有整流電路的12V變壓器外接市電（220V）后，輸入直流12V電壓。左邊兩個(gè)是12伏的電源濾波電容，一般大電容旁邊并聯(lián)一個(gè)小電容的目的是降低高頻內(nèi)阻，因?yàn)榇蟮碾娊怆娙菀话悴捎镁砝@工藝制造，所以等效電感較大，小電容可以提供一個(gè)小內(nèi)阻的高頻通道，降低電源全頻帶內(nèi)阻。同時(shí)經(jīng)過3端集成穩(wěn)壓器LM7805穩(wěn)壓后輸出+5V電壓VCC,為訊響電路、紅外接收電路、顯示電路提供電源，5V電源經(jīng)過二極管D9、限流阻R20=5K后，為單片機(jī)及DS1302提供VDD電壓。3如圖8示。 圖8 電源電路圖3.2 顯示部分硬件電路設(shè)計(jì)顯示電路設(shè)計(jì)采用

17、的是液晶LCD1602來顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、調(diào)開窗簾時(shí)間、關(guān)窗簾時(shí)間等內(nèi)容。P0口作為數(shù)據(jù)口連接LCD1602的714口，來傳輸數(shù)據(jù)及指令，由于P0口帶負(fù)載能力差，故需接上拉電阻。P1.0接LCD1602的4腳RS（數(shù)據(jù)/命令選擇端），P1.1接LCD1602的5腳R/W（讀寫選擇端），P1.2接LCD1602的6腳E（使能信號）。電位器W1用來調(diào)節(jié)LCD1602的亮度。如圖9示。圖9 顯示電路3.3 時(shí)鐘部分硬件電路設(shè)計(jì)DS1302主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32768Hz晶振，開窗簾時(shí)間，關(guān)窗簾時(shí)間都保存在DS1302自帶的RA

18、M中，不需要單獨(dú)的EEPROM。DS1302在第一次加電后，須進(jìn)行初始化操作，初始化后就可以按正常方法調(diào)整時(shí)間及升降窗簾時(shí)間6。電路連接圖如圖10所示。 圖10 DS1302接線圖3.4 光控電路測光部分電路設(shè)計(jì) 光控測光電路部分由光敏電阻DG、電阻R1和可變電阻RV1，運(yùn)算放大器LM393組成。 光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱改變的電阻；入射光強(qiáng)，電阻值減小，流入LM393的電流量增大，LM393的輸出相應(yīng)的數(shù)字量，入射光減弱，電阻值增大，流入LM393的電流減小，LM393輸出相應(yīng)的數(shù)字量，LM393的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號管腳連接到P3.0；輸出允許信號管腳連接到P3

19、.1；時(shí)鐘信號CLK連接到P1.3，由單片機(jī)軟件編程實(shí)現(xiàn)16分頻，滿足CLK信號低于640kHz的要求；START與ALE均連接到P1.4；D0D7分別接到單片機(jī)P2.0P2.7；VREF（+）和VREF（-）分別連接到+5V電源和GND；ADDA、ADDB、ADDC均連接到GND。單片機(jī)處理系統(tǒng)接收的信號是由信號采集裝置經(jīng)LM393處理后的數(shù)字信號，在此設(shè)置P2.0P2.7為輸入端口。對信號分析處理后，處理系統(tǒng)需對電機(jī)控制裝置發(fā)出控制指令，在此設(shè)置P3.4-P3.7為輸出端口。當(dāng)單片機(jī)的P2.0P2.7端口接收到輸入信號后，接下來要做的是對信號的分析。在信號采集裝置中，采用了分壓電路型式，將

20、光信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后經(jīng)過LM393處理后輸出電壓信號。 圖12 ：LM393和光敏電阻電路圖3.5 電機(jī)驅(qū)動部分電路設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動部分主要由達(dá)林頓驅(qū)動ULN2003芯片實(shí)現(xiàn)。 ULN2003所用的是單片機(jī)的P3.4P3.7接口，輸出部分選用1316引腳，8引腳接地，9引腳所示為連接步進(jìn)電機(jī)的電源。電機(jī)驅(qū)動電路連接圖圖13所示。圖13 電機(jī)控制部分電路設(shè)計(jì)3.6 電機(jī)控制部分的設(shè)計(jì)此部分主要是對控制指令的執(zhí)行。單片機(jī)根據(jù)讀入的數(shù)據(jù)通過驅(qū)動器對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)動的角度。下面介紹一下步進(jìn)電機(jī)及其控制原理，了解步進(jìn)電機(jī)使我們能更順利的完成自動啟閉光控窗簾的設(shè)計(jì)。3.6.1 步進(jìn)電機(jī)簡述步進(jìn)

21、電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率的脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電動機(jī)加一個(gè)脈沖信號，電動機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變得非常簡單。步進(jìn)電機(jī)實(shí)際上是一種單相或多相同步電動機(jī)。單相步進(jìn)電機(jī)由單路電脈沖驅(qū)動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅(qū)動。多相步進(jìn)電機(jī)的多相方波脈沖驅(qū)動，在經(jīng)功率放大后分別送入步進(jìn)電機(jī)各相繞組。正常情況下，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定脈沖時(shí)，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動和負(fù)載

22、變化的影響。由于步進(jìn)電機(jī)能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微處理器控制。3.6.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動原理步進(jìn)電機(jī)有三線式、五線式、六線式三種，但其控制方式均相同，必須以脈沖電流來驅(qū)動。若每旋轉(zhuǎn)一圈以20個(gè)勵(lì)磁信號來計(jì)算，則每個(gè)勵(lì)磁信號前進(jìn) 18°，其旋轉(zhuǎn)角度與脈沖數(shù)成正比，正、反轉(zhuǎn)可由脈沖順序來控制。步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁方式可分為全步勵(lì)磁及半步勵(lì)磁，其中全部勵(lì)磁又有1相勵(lì)磁及2相勵(lì)磁之分，而半步勵(lì)磁又稱12相勵(lì)磁。本次設(shè)計(jì)采用的是2想勵(lì)磁法。2相勵(lì)磁法：在每一瞬間會有兩個(gè)線圈同時(shí)導(dǎo)通。因其轉(zhuǎn)巨大，振動小，故為目前使用最多的勵(lì)磁方式，每送一勵(lì)磁信號可走18°。其勵(lì)磁順序如表2所示，

23、若勵(lì)磁信號反向傳送，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。STEPABCDSTEPABCD11100300112011041001表2 正轉(zhuǎn)勵(lì)磁順序電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與速度成反比，速度越快負(fù)載轉(zhuǎn)矩越小，但速度快至其極限時(shí)，步進(jìn)電機(jī)即不在運(yùn)轉(zhuǎn)。所以在每走一步后，程序必須延時(shí)一段時(shí)間，以對轉(zhuǎn)速加以限制10。3.6.3 步進(jìn)電機(jī)的選擇步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號便確定下來了。(1) 步距角的選擇：電動機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，即每個(gè)當(dāng)量電動機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。電動機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。 (2) 靜力矩

24、的選擇：靜力矩的選擇依據(jù)是電動機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載兩種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接啟動時(shí)（一般由低速）兩種負(fù)載均要考慮，加速啟動時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行時(shí)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的23倍，靜力矩一旦選定，電動機(jī)的機(jī)座及長度便能確定下來（幾何尺寸）。(3) 電流的選擇：靜力矩相同的電動機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大?？梢罁?jù)矩頻特性曲線圖，判斷電動機(jī)的電流。選擇電動機(jī)一般應(yīng)遵循以上步驟。本次設(shè)計(jì)選擇的是M35SP-7NP四相五線永磁型步進(jìn)電機(jī)。永磁型步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)為：(1)大步距角，例如15°、22.5&#

25、176;、30°、45°、90°等。(2)起動頻率較低，通常為幾十到幾百Hz。(3)控制功率小。（4)在斷電情況下有定位轉(zhuǎn)矩。(5)有強(qiáng)的內(nèi)阻尼力矩12。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) LCD1602顯示程序?qū)懼噶睿狠斎耄篟S=L，R/W=L，D0D7=指令碼，E=高脈沖 ；輸出：D0D7=數(shù)據(jù)。寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，R/W=L，D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 ；輸出： 無。LCD1602的一般初始化（復(fù)位）過程：延時(shí)15mS，寫指令38H（不檢測忙信號）；延時(shí)5mS，寫指令38H（不檢測忙信號）；延時(shí)5mS，寫指令38H（不檢測忙信號，以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙

26、信號）；寫指令38H：顯示模式設(shè)置；寫指令08H：顯示關(guān)閉；寫指令01H：顯示清屏；寫指令06H：顯示光標(biāo)移動設(shè)置；寫指令0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置。1602流程圖如下：開始初始化單片機(jī)發(fā)寫命令液晶是否應(yīng)答準(zhǔn)備寫入數(shù)據(jù)執(zhí)行顯示命令清屏并光標(biāo)復(fù)位否是圖15 1602流程圖參考文獻(xiàn)：1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）M.北京：高等教育出版社,2006(1):4444562康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第五版）M.北京：高等教育出版社,2006.(1):4484543李宏，王崇武.現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20008.(12):24364譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第三版)M.北京：

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29、aper firstly introduces the basic knowledge of intelligent home furnishing and the prospect of its application, and illustrates the significance of automatic opening and closing light-control curtain. Then introduced emphatically the development of SCM control automatic opening and closing the light-control curtain system used b