基于51單片機(jī)的藍(lán)牙智能光控窗簾學(xué)士學(xué)位錄完

一、一、基于單片機(jī)的藍(lán)智能光控窗簾設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)選用STC12C5A60S2作為主控芯片以完成對(duì)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制、信息處理和液晶顯示。片機(jī)控制直流減速電機(jī)實(shí)現(xiàn)窗簾、窗戶的控制。光照強(qiáng)度、溫濕度信號(hào)均通過(guò)無(wú)線藍(lán)牙模塊傳輸至單片機(jī)，經(jīng)處理后實(shí)現(xiàn)電機(jī)對(duì)窗戶、窗簾的自動(dòng)控制。根據(jù)設(shè)計(jì)方案和要求，可將電路分為5部分，分別為無(wú)線藍(lán)牙遙控，傳感器數(shù)據(jù)采集，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，單片機(jī)主控和電源部分。二、系統(tǒng)構(gòu)藍(lán)牙模塊

電源模塊光電傳感器

A/D轉(zhuǎn)

51單片機(jī)換

電機(jī)驅(qū)動(dòng)溫濕度傳感器

器此方案控制采51單片機(jī)的最小系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制窗戶和窗簾的拉開和關(guān)閉。家居推拉窗及窗簾控制系統(tǒng)可以利用藍(lán)牙無(wú)線模塊根據(jù)室外環(huán)境亮度實(shí)現(xiàn)環(huán)境亮度光控。以及光控狀態(tài)下環(huán)境亮度的控制參數(shù)的調(diào)整等等。該控制設(shè)計(jì)可謂是一款多功能的推拉窗及窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖如下：1傳感器控制

中單央片控機(jī)制程序

電機(jī)驅(qū)動(dòng)不區(qū)分光源數(shù)字型環(huán)境光強(qiáng)度傳感器BH1750FVI日本ＲＨＯＭ株式會(huì)社近些年推出的一種兩線式串行總線接口的集成電路以根據(jù)收集的光線強(qiáng)度數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)具有1~65535ｘ的高分辨率支持較大范圍的光照強(qiáng)度變化。BH1750FVI結(jié)構(gòu)框圖如圖１所示。圖1BH1750FVI結(jié)構(gòu)框圖從結(jié)構(gòu)框圖可容易看出部光照被接近人眼反應(yīng)的高精度光敏二極管ＰＤ探測(cè)到后，通過(guò)集成運(yùn)算放大器將ＰＤ電流轉(zhuǎn)換為ＰＤ電壓，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲?。保段粩?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后被邏輯和ＩＣ界面進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)。ＯＳＣ為內(nèi)部的振蕩器提供內(nèi)部邏輯時(shí)鐘，通過(guò)相應(yīng)的指令操作即讀取出內(nèi)部存儲(chǔ)的光照數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸使用標(biāo)準(zhǔn)的Ｉ２總線，按照時(shí)序要求操作起來(lái)也非常方便。2DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性8單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。L298N的說(shuō)明及應(yīng)用恒壓恒流橋式2A驅(qū)動(dòng)芯片L298NL298是SGS公司的產(chǎn)品較常見的是5腳Multiwatt封裝L298N內(nèi)部同樣包4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路?？梢苑奖愕尿?qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)L298N芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的IO口提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)VSS，VSS可接4．5～7V壓。4腳VS接電源電壓，電壓范圍VIH為＋．～V。出電流可2A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻形成電流傳感信號(hào)L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)OUT2和OUT3，OUT4間可分別接電動(dòng)機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA，EnB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。表1是298N功能邏輯圖L298N<wbr>動(dòng)模塊3的應(yīng)用n3，In4的邏輯圖與1相同。由1可知nA為低電平時(shí)，輸入電平對(duì)電機(jī)控制起作用，當(dāng)EnA為高電平，輸入電平為一高一低，電機(jī)正或反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停。L298N控制器原理如下：三、控制件流程圖（個(gè)）凡是利用一定的物(物理、化學(xué)、生)則、定理、定律、效應(yīng)等進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換與信息轉(zhuǎn)換，并且輸出與輸入嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)的器件和裝置均可稱為傳感器；傳感器又被稱為變換器、轉(zhuǎn)換器、檢測(cè)器、敏感元件、換能器和一次儀表等。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成，有時(shí)還加上輔助電源。系統(tǒng)中的傳感器是感受被測(cè)量的大小并輸出相對(duì)應(yīng)的可用輸出信號(hào)的器件或裝置。數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)的幾個(gè)功能環(huán)節(jié)獨(dú)立地分隔開的時(shí)候，則必須由一個(gè)地方向另一個(gè)地方傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)就是完成這種傳輸功能。4當(dāng)傳感器模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)并判斷正確時(shí)，則中斷程序T1口進(jìn)行初始化，進(jìn)而接收來(lái)自兩個(gè)模塊的新數(shù)據(jù)，比較判斷后傳到命令地址進(jìn)而對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。開始是否有數(shù)據(jù)Y串口中斷初始化1數(shù)據(jù)傳送到命令置回歸標(biāo)志位中斷返回

N中斷控制程序5步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行來(lái)自控制器的命令判斷其命令是否正確若不正確則返回，若正確則繼續(xù)執(zhí)行命令，比較做出相應(yīng)的動(dòng)作，當(dāng)窗簾及推拉窗到達(dá)指定的位置時(shí)停止，器流程圖如下。開接是正Y命執(zhí)

NY

比判

N窗

推窗Y正

比判

N反

Y正

比判

N反停止返回四、主要序的指令：附錄一藍(lán)無(wú)線模塊附錄二DHT11數(shù)溫濕度傳感器附錄三光度傳感器BH17506附錄一：藍(lán)牙無(wú)線模塊：修改at：#include<SoftwareSerial.h>//引用程式庫(kù)SoftwareSerialBT(8,9);//接收腳,傳送腳charval;//儲(chǔ)接收資料的數(shù)voidsetup(){Serial.begin(9600);//與電腦序列埠連線Serial.println("BTisready!");//設(shè)定藍(lán)牙模組的連線速率BT.begin(9600);}voidloop(){//若收到「序列埠監(jiān)控視窗」的資料，則送到藍(lán)牙組if(Serial.available()){val=Serial.read();BT.print(val);}//若收到藍(lán)牙模組的資料，則送到「序列埠監(jiān)控視」if(BT.available()){val=BT.read();Serial.print(val);}}7從：voidsetup(){Serial.begin(9600);}voidloop(){while(Serial.available()){charc=Serial.read();if(c=='A'){Serial.println("HelloIamamarino");}}}主：voidsetup(){Serial.begin(9600);}voidloop(){Serial.println('A');//發(fā)Awhile(1);}8附錄二：DHT11數(shù)字溫濕度傳感器：U8codetable2[]="wendushidu";U8codetable3[]=".";sbitsbitsbitE=P2^7;voidwrite_com(U8{E=0;RW=0;elay(5);=1;P0=com;E=0;}voidwrite_date(U8date){E=0;RW=0;elay(5);=1;P0=date;E=0;P0=0;}voidinit(){U8num;Delay(15);write_com(0x38);write_com(0x38);write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);for(num=0;num<15;num++)9{write_date(table2[num]);Delay(1);}write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<15;num++){write_date(table3[num]);Delay(1);}}voidwrite_dht11(U8add,U8date){U8shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);}/***********************dht11.h***************************/typedefunsignedcharU8;typedefunsignedintU16;sbitP1_0=P2^0;U8U8FLAG,k;U8U8temp;U8U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;U8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;U8U8comdata;voidDelay(U16z){U8x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}voiddelay_10us(){10U8i;i--;i--;i--;i--;i--;i--;}voidCOM(void)//據(jù)01確{U8i;for(i=0;i<8;i++){U8FLAG=2;while((!P1_0)&&U8FLAG++);//1bit是結(jié)delay_10us();delay_10us();delay_10us();U8temp=0;//26us~28us表為0if(P1_0)U8temp=1;//過(guò)依為電表示為1U8FLAG=2;while((P1_0)&&U8FLAG++);if(U8FLAG==1)break;//U8FLAG溢超則跳出for循環(huán)//斷數(shù)據(jù)位是0是1//如果電高預(yù)0電平則數(shù)據(jù)位為1U8comdata<<=1;U8comdata|=U8temp;}}voidRH(void)//-----溫度讀子程序------------{Delay(34);//主機(jī)拉低高于//線上拉電阻拉高主機(jī)延delay_10us();delay_10us();11delay_10us();delay_10us();P1_0=1;//機(jī)為輸入判斷從機(jī)響應(yīng)信號(hào)if(!P1_0)//判斷從是否有電響應(yīng)信號(hào)如不響應(yīng)跳出響應(yīng)則向下運(yùn)行{U8FLAG=2;while((!P1_0)&&U8FLAG++);//斷從機(jī)是否發(fā)出80us的電平響應(yīng)信是否束U8FLAG=2;while((P1_0)&&U8FLAG++);//斷從是否發(fā)的電，發(fā)則進(jìn)數(shù)接收狀態(tài)COM();//數(shù)據(jù)接收狀態(tài)//濕度整數(shù)8位U8RH_data_L_temp=U8comdata;//濕度小數(shù)8位//度數(shù)8位U8T_data_L_temp=U8comdata;//度數(shù)8位U8checkdata_temp=U8comdata;//校驗(yàn)位U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_dataif(U8temp==U8checkdata_temp)//數(shù)據(jù)校驗(yàn)正執(zhí)行{U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;U8T_data_H=U8T_data_H_temp;U8checkdata=U8checkdata_temp;}}}/***********************main.c***************************/#include<reg52.h>#include<LCD1602.h>12U16a,b,t;U8flag,i;voidmain(){RW=1;t=0;flag=0;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;init();P2=0xff;Delay(40);while(1){RH();write_dht11(0,U8T_data_H);write_dht11(3,U8T_data_L);write_dht11(9,U8RH_data_H);write_dht11(12,U8RH_data_L);if(flag==2)//100后flag為2，行比{if(a==U8T_data_H&&b==U8RH_data_H)Buzzer=0;while(a==U8T_data_H&&b==U8RH_data_H);flag=0;}test();}}voidtimer0()interrupt1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;t++;if(t==2000)//100秒測(cè)次{t=0;13flag=2;//100秒flag為2}if(flag==0)//開始flag0賦值{=U8T_data_H;flag=1;//flag變}}14附錄三：光強(qiáng)度傳感器BH1750：//用用戶只需更改GPIO_Pin_14GPIO_Pin_15兩個(gè)引并主數(shù)里面用此函即可。voidfloat*Zhaodu)#include"stm32f10x_lib.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineDataPortP0//LCD1602數(shù)據(jù)端口#defineSlaveAddress0x46//定義器件在IIC總線中的從地址,根據(jù)ALTADDRESS地引腳不同修改//ALT引接時(shí)為0x46，電源地址為0xB8#defineGPIO_Pin_14#defineBH1750_SDA//#defineGPIOB#define#define#defineBH1750_SDA_0()GPIOF->BRR=BH1750_SDA#defineBH1750_SDA_1()GPIOF->BSRR=BH1750_SDA#defineBH1750_SDA_STATE()(GPIOF->IDR&BH1750_SDA)//{return(GPIOB->IDR&PIN_SDA)!=0;}typedefunsignedcharBYTE;typedefunsignedshortWORD;BYTEBUF[8];//收據(jù)存區(qū)ucharge,shi,bai,qian,wan;//示變量int//量15voidInit_BH1750(void);voidconversion(uinttemp_data);voidSingle_Write_BH1750(uchar//單個(gè)入據(jù)ucharSingle_Read_BH1750(uchar//單讀內(nèi)部寄存器數(shù)voidMultiple_Read_BH1750(void);//連的讀取內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)//------------------------------------BH1750_Start(void);voidBH1750_Stop(void);BH1750_SendByte(u8Data);BH1750_ReceiveByte(void);voidBH1750_SendACK(void);voidBH1750_SendNACK(void);voidBH1750_Nop(void);voidBH1750_Delay(unsignedintk);//-----------------------------------BH1750_ACK=0;=0;BH1750_NACK=1;=2;BH1750_BUS_ERROR=3;=3;//試次voidBH1750_Nop(void){i=50;16while(i)i--;}voidBH1750_Delay(unsignedintk){unsignedinti,j;for(i=0;i<k;i++){for(j=0;j<121;j++);}}/********************************************************************************函數(shù)名稱:IIC_START*描述發(fā)啟動(dòng)**輸入無(wú)*輸出無(wú)*返回?zé)o*作者*修改日:2010年68日*******************************************************************************/BH1750_Start(void){BH1750_SDA_1();BH1750_Nop();BH1750_SCL_1();BH1750_Nop();if(!BH1750_SDA_STATE()){////DebugPrint("TWI_START:BUSY\n");returnBH1750_BUS_BUSY;}BH1750_SDA_0();17BH1750_Nop();BH1750_SCL_0();BH1750_Nop();if(BH1750_SDA_STATE()){////DebugPrint("TWI_START:BUSERROR\n");returnBH1750_BUS_ERROR;}returnBH1750_READY;}/*--------------------------------------------------------------------------*//***@Brief:*//*--------------------------------------------------------------------------*/voidBH1750_Stop(void){BH1750_SDA_0();BH1750_Nop();BH1750_SCL_1();BH1750_Nop();BH1750_SDA_1();BH1750_Nop();//////DebugPrint("TWI_STOP\n");}/*--------------------------------------------------------------------------*//***@Brief:18*//*--------------------------------------------------------------------------*/voidBH1750_SendACK(void){BH1750_SDA_0();BH1750_Nop();BH1750_SCL_1();BH1750_Nop();BH1750_SCL_0();BH1750_Nop();BH1750_SDA_1();//////DebugPrint("TWI_SendACK\n");}/*--------------------------------------------------------------------------*//***@Brief:IIC_SendNACK*//*--------------------------------------------------------------------------*/voidBH1750_SendNACK(void){BH1750_SDA_1();BH1750_Nop();BH1750_SCL_1();BH1750_Nop();BH1750_SCL_0();BH1750_Nop();//////DebugPrint("TWI_SendNACK\n");}/*--------------------------------------------------------------------------*//***@Brief:TWI_SendByte***19*@Returns:*//*--------------------------------------------------------------------------*/BH1750_SendByte(u8{i;BH1750_SCL_0();for(i=0;i<8;i++){//---------據(jù)建立----------if(Data&0x80){BH1750_SDA_1();}else{BH1750_SDA_0();}Data<<=1;BH1750_Nop();//---據(jù)建立保持一定時(shí)----//----生一個(gè)上沿[脈沖]BH1750_SCL_1();BH1750_Nop();BH1750_SCL_0();BH1750_Nop();//延,防SCL沒成低改從而產(chǎn)生START/STOP號(hào)//---------------------------}//收從機(jī)應(yīng)答B(yǎng)H1750_SDA_1();BH1750_Nop();BH1750_SCL_1();BH1750_Nop();if(BH1750_SDA_STATE()){BH1750_SCL_0();BH1750_SDA_1();//////DebugPrint("TWI_NACK!\n");returnBH1750_NACK;}else20{BH1750_SCL_0();BH1750_SDA_1();//////DebugPrint("TWI_ACK!\n");returnBH1750_ACK;}}/*--------------------------------------------------------------------------*//***@Brief:IIC_ReceiveByte**@Returns:*//*--------------------------------------------------------------------------*/BH1750_ReceiveByte(void){i,Dat;BH1750_SDA_1();BH1750_SCL_0();Dat=0;for(i=0;i<8;i++){BH1750_SCL_1();//產(chǎn)生時(shí)鐘升沿[脈沖]讓機(jī)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)BH1750_Nop();Dat<<=1;if(BH1750_SDA_STATE())//讀引腳態(tài){Dat|=0x01;}BH1750_SCL_0();//準(zhǔn)備好再次接數(shù)BH1750_Nop();//等數(shù)據(jù)準(zhǔn)好}//////DebugPrint("TWI_Dat:%x\n",Dat);returnDat;}21//*********************************************************//voidconversion(uinttemp_data)//數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出個(gè)，十，百，千，萬(wàn)//{//wan=temp_data/10000+0x30;//temp_data=temp_data%10000;//余算//qian=temp_data/1000+0x30;//temp_data=temp_data%1000;//余運(yùn)算//bai=temp_data/100+0x30;//temp_data=temp_data%100;//余運(yùn)算//shi=temp_data/10+0x30;////余運(yùn)算//ge=temp_data+0x30;//}//*********************************voidSingle_Write_BH1750(uchar{BH1750_Start();//起始號(hào)BH1750_SendByte(SlaveAddress);//送備地址+號(hào)//部寄存器地址，////部存數(shù)據(jù)，BH1750_Stop();//送停止號(hào)}//********字讀*****************************************/*ucharSingle_Read_BH1750(uchar{ucharREG_data;BH1750_Start();//起始信號(hào)BH1750_SendByte(SlaveAddress);//送備址+信//送存儲(chǔ)單元地