基于單片機的自動窗簾系統(tǒng)畢業(yè)設計

基于單片機的自動窗簾系統(tǒng)設計之五兆芳芳創(chuàng)作摘要目前，家庭居住情況的采光及避光問題主要采取的是手動開閉窗簾，手動開閉不但吃力并且良多方面不敷人性化，會對用戶造成一定的困擾，本文設計的自動窗簾控制系統(tǒng)可以解決這些問題.本文主要論述了自動窗簾控制的設計進程.以AT89C51單片機為控制焦點，以光敏電阻和雨滴傳感器為傳感器件，以步進電機為執(zhí)行器件.在設計的同時對單片機的理論根本和外圍擴展知識進行了比較全面準備.硬件采取分塊的模式，對整個系統(tǒng)的電路設計進行闡發(fā)，辨別給出了系統(tǒng)整體框圖、顯示電路、檢測電路、系統(tǒng)總控制模塊、等相關電路；隨后說明系統(tǒng)軟件的編寫進程，同樣采取的是分塊的模式，且每一個模塊都給出了相應的流程圖.本設計利用單片機實現了半自動控制、自動控制、定時控制的相互轉換，智能的控制窗簾的動作.通過調試，時鐘控制、手動開關窗簾、自動開關窗簾等控制方面的設計根本達到了預期效果.具有較強的實用價值.關頭詞：單片機，自動窗簾，步進電機，自動控制.SystemdesignbasedonsinglechipmicrocomputerautomaticcurtainAbstractNow，accordingtotherequirementsoflivingenvironments.Thispaperdescribestheprocessofintelligentcurtaincontroller.ThisdesignusesAT89C51microcontrollerasthecontrol，introducemicrocontroller-basedopticalcurtaincurtainsystem，themainstructuralprincipleofthehardwareandsoftwareprogrammingtoexplain.Inthedesignformonolithicintegratedcircuits，andperipheraltoexpandthebasicthetheoriesofknowledgewasfairlycomprehensivepreparation.Blockthemodelofhardwareused，thecircuitdesignoftheentiresystemtoanalyzetheoverallblockdiagramofthesystemaregiven，displaycircuit，photoelectricswitchcircuit，systemcontrolmodule，powerconversioncircuits，protectioncircuitsandotherrelatedcircuit；thendescribesthesoftwarethepreparationprocess，butalsobythesub-blockpattern，witheachmoduletodrawacorrespondingflowchart.Inthispaper，usetheAT89C51microcontroller，accordingtotheirdifferentmodes，toachievesemi-automaticcontrol，automaticcontrol，timingcontroloftheconversionandintelligentmotioncontrolcurtains.Debuggingbysimulation，clockcontrol，manualswitchcurtains，thecurtainsautomaticallyswitchthebasicdesignofsuchcontroltoachievethedesiredeffect，withastrongpracticalvalue.Keywords：SCM、intelligentcurtain、steppingmotor、automaticcontrol.目錄第1章緒論1.1研究目的和意義21世紀是科技飛速成長的時代，單片機的應用也隨之越來越普遍.在這樣高速成長的情況下，各類新型產品猶如雨后春筍，單片機的作用也越發(fā)重要是一種集成，是采取技巧把具有數據處理能力的CPURAM、、多種I/O口和、定時器/等功效集成到一塊硅片上組成的一個小而完善的，在產業(yè)控制領域的普遍應用.從上世紀80年代，由當時的4位、8位，成長到現在的32位300M的高速單片機.單片機具有高集成度、高可靠性，控制功效強，低電壓、低功耗，優(yōu)異的性價比.由于這些優(yōu)良的特性，單片機普遍的應用到產業(yè)控制，智能家電，汽車電子，樓宇自動化，醫(yī)療器械.日常生活中，驗鈔機、門禁系統(tǒng)、電子監(jiān)控、變頻空調等也使用到了單片機.在資料科學、產業(yè)技巧、計較機技巧的成長與進步的帶動下，電路系統(tǒng)向著高度集成的標的目的成長.CPU的生產制造技巧，也朝著綜合性、技巧性、實用性成長.其告知的成長可以用日新月異來形容.其中單片機的重要性越來越越突出，在控制系統(tǒng)中的應用越來越普遍.要進行單片機系統(tǒng)的設計首先，要有一定的根本知識；第二，需要具有一定的軟件設計能力，能夠按照設計的要求，寫出所需程序；第三，要靈活的把知識綜合運用.另外，單片機也經常應用到一些小系統(tǒng)的設計.本系統(tǒng)就是依靠AT89C51單片機的優(yōu)點順利設計出來的.隨著科技的成長，人們生死水平不竭提高，使得人們對于居住的空間的情況有了更高的要求，人們希望居住空間加倍的舒適、便捷.這是人類成長的必定紀律.科技把人們的生活變的加倍智能化，使人們生活的加倍舒適、便捷.人們的生活離不開窗簾，它庇護了人們的隱私.對于現代的修建，對于窗簾的要求也越來越高，既能解決每天手動開關的麻煩，又能顯示出生活的檔次，所以窗簾自動系統(tǒng)會越來越普及.并且可以普遍的應用到普通住宅、賓館飯館、寫字樓等各類場合，因此自動窗簾系統(tǒng)有著廣漠的市場前景，因此研究這方面的產品也顯得加倍的重要.由于我國的科技方才成長起來，各類科技產品還明顯的落后于發(fā)財國度，人民的生活也方才開始充裕起來，許多智能系統(tǒng)也方才在我國興起.但是，成長前景卻廣漠.這種系統(tǒng)可以為我們營造出高效、舒適、便捷的居住情況.并且它可以牽動一大批財產.如此普遍的應用，他的前景也勢必很是廣漠.隨著科學技巧的飛速成長，人們的生活不雅念也在垂垂的產生轉變.各類家電也在產生著變更.由于單片機技巧和計較機技巧的的不竭成熟，家電越來越智能化.窗簾也不例外，在歐美等發(fā)財國度，智能窗簾系統(tǒng)已普遍應用.智能窗簾在國際算是高端前沿財產，市場廣漠，有推廣和應用的意義，在發(fā)財的歐美市場智能窗簾已經其實不新鮮，已經普遍運用于平常蒼生家中，所以有需要在國際推廣.國際外成長狀況隨著科學技巧的飛速成長，人們的生活不雅念也在垂垂的產生轉變.各類家電也在產生著變更.由于單片機技巧和計較機技巧的的不竭成熟，家電越來越智能化.窗簾也不例外，在歐美等發(fā)財國度，電動智能窗簾已普遍應用.自動窗簾在國際算是高端前沿財產，市場廣漠，有推廣和應用的意義，在發(fā)財的歐美市場智能窗簾已經其實不新鮮，已經普遍運用于平常蒼生家中本設計通過闡發(fā)自動窗簾的成長和現狀來計劃其智能功效，從而對窗簾進行智能控制.采取步進電機為執(zhí)行原件，以光敏電阻和雨滴傳感器作為傳感原件，AT89C51單片機作為控制芯片，幫助鍵盤和顯示，實現自動窗簾的多項智能項目.自動窗簾控制系統(tǒng)設計進程主要分為以下幾個章節(jié)：(1)緒論：介紹目前國際自動窗簾的成長現狀和研究的目的和意義.總體設計計劃：給出智能窗簾系統(tǒng)的總體計劃設想，智能項目，和設計結構計劃.(2)硬件設計：選用AT89C51單片機為焦點的各類電路設計，包含復位電路，電源電路，時鐘電路，步進電機控制電路，傳感器電路，鍵盤/顯示電路等一系列相關電路.(3)軟件設計：主要介紹了各項功效的設計流程.(4)總結與展望：針對設計中的缺乏進行再思考以及提出自動窗簾控制系統(tǒng)功效的擴展，和對此設計成長前景的展望.課題的目的任務和要求自動窗簾控制系統(tǒng)總體設計計劃是確定能滿足設計要求的總體計劃環(huán)節(jié).本章從系統(tǒng)功效的需求出發(fā)，計劃并確定系統(tǒng)的總體結構，并在次根本上考慮了系統(tǒng)的可擴展性以及可實現性.該系統(tǒng)除了具有一般窗簾控制系統(tǒng)的最根本功效以外，還通過單片機的控制實現了按照光照強度，空氣濕度和設定時間自動開閉窗簾的功效，在選取設計計劃和采取元器件方面，該設計本著復雜實用經濟的思想，盡量使電路的設計復雜化，用最復雜的電路布線和選用最經濟實用的器件來達到設計的需求.智能窗簾主要有一下功效（1）手動控制：該功效是按照用戶的需求通過按鍵進行窗簾的開關，此功效可以使窗簾的開閉處于任何一種狀態(tài)；（2）光敏控制：按照光的強弱，實現窗簾的自動開關.（3）雨滴傳感器控制：若傳感器上有水滴，則窗簾自動封閉，水干后，自動開啟.（4）時間自動控制：按照用戶設置的時間來控制開啟或封閉窗簾.第2章系統(tǒng)計劃論證計劃選取單片機在各類電子產品中的應用已經越來越普遍，良多的電子產品利用單片機所取得的便當性得到了人們的好評，所以本設計采取的控制元器件選用單片機.單片機的選擇：單片機自70年代問世以來都以微處理器（MPU）技巧及超大范圍集成電路技巧的成長為先導，通過普遍的應用領域拉動得到了蓬勃成長，單片機功效也日漸完善.由于單片機的應用，使許多領域的技巧水平和自動化程度都大大提高，可以不夸張的說當今世界正在經受著一場以單片機技巧為標記的新技巧反動浪潮沖擊.主要的單片機類型如下：（1）MCS-51系列單片機MCS-51系列單片機主要指Intel公司生產的以51位內核的單片機芯片，具有8位CPU、4K字節(jié)的ROM、128字節(jié)的RAM、同時可擴展外部64K字節(jié)RAM和ROM、兩個16位的定時器、四個8位并行I/O口、一個全雙工串行I/O口、21字節(jié)專用存放器、五個中斷源、片內自帶振蕩器、片內單總線等功效部件.（2）AT89C51單片機AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM-FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓、高性能的CMOS8位微處理器，俗稱為單片機.AT89C205單片機是一種帶2K字節(jié)閃存，可編程可擦除只讀存儲器的單片機.單片機的可擦除只讀存儲器可以頻頻擦除1000次.該器件采取了ATMEL高密度非易失存儲器制造技巧制造，和產業(yè)尺度的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容.由于將多功效8位CPU和閃爍存儲器組合在了單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，而AT89C2051是它的一種精簡版本.AT89C單片機為良多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性較高且價廉的計劃.外形及引腳的排列如圖2-1所示：

?J.J刑.5PL6Pt.7RST[RWPj.CmaFM.i《EmFC任<TT)F3.3口?J.J刑.5PL6Pt.7RST[RWPj.CmaFM.i《EmFC任<TT)F3.3口GF3.4(rnpJ.5傅g/fl?PI7XTAL2XTAL1l\DAT3?G5ivccPD.0;(AM)Pfl,1/(WHP0.VIAN】PDvW演口門FU.c/lAlk)P0.7/(,wnEX/Wale/而iCPLT/(Xi"Fl.6/UI4)rr5/G131P2.41AI2)AT89C51圖2.1AT89C單片機外形及引腳排列AT89C51單片機主要的特性如下：(1)和MCS-51產品指令系統(tǒng)完全兼容4K字節(jié)在線編程Flash存儲器，1000次擦寫周期(3)任務電壓范圍4.0?5.5V(4)全靜態(tài)任務模式：0?33MHz(5)三級程序存儲器鎖入內部RAM128X8字節(jié)(6)三十二個可編程I/O口線入兩個16位定時/計數器(7)六個中斷源(8)全雙工串行UART通道(9)低功耗空閑和掉電模式(10)中斷可從空閑模式叫醒系統(tǒng)(11)看門狗小口丁)和雙數據指針(12)掉電標識和快速編程的特性(13)具有掉電狀態(tài)下中斷恢復功效(14)靈活的在系統(tǒng)編程(ISP字節(jié)或頁寫模式)因為AT89C51單片機片內有4K字節(jié)的在線編程Flash存儲器，并且可以擦寫

1000次，具有掉電模式，并且具有掉電狀態(tài)下中斷恢復功效，對設計開發(fā)很是實用.所以選用AT89C51單片機作為自動窗簾系統(tǒng)的控制單片機針對單片機控制的自動窗簾控制系統(tǒng)的智能化要求，實現其自動控制的計劃有兩種：計劃（一）基于溫度檢測以及聲控檢測器件的自動控制計劃（二）基于光照強度器件以及濕度檢測器件的自動控制計劃（一）的系統(tǒng)框圖如圖2.2所示：圖2.2計劃（一）的原理框圖計劃（二）的系統(tǒng)框圖如圖2.3所示：時鐘模塊圖2%計劃（二）的原理框圖這兩個計劃都是基于單片機控制的，關取步進電機控制以及液晶顯示器，不合的設計部分在于檢測器件的選取上89C51鍵盤模塊聲音檢測原件，通過設定的溫度別主要在于檢測器件的應用,計劃（-）采取溫度收集和這兩個計劃都是基于單片機控制的，關取步進電機控制以及液晶顯示器，不合的設計部分在于檢測器件的選取上89C51鍵盤模塊聲音檢測原件，通過設定的溫度別主要在于檢測器件的應用,計劃（-）采取溫度收集和控制窗簾的開閉，以音控制雖然便利性有所提高，但是其誤差較大計劃（削減光照對室示模溫度影響，利用聲

）采取的時鐘模塊實用性更強，且手動控制不容易出現誤差.綜合考慮以上因素，系統(tǒng)設計采取計劃（二）.光照檢測總體設計計劃自動窗簾控制系統(tǒng)總體計劃設計是基于滿足設計要求的前提并且按照理論上的可實現性和硬件上的經濟實用性，而進行設計的重要環(huán)節(jié).本章從人們對系統(tǒng)功效需求出發(fā)，在綜合考慮各類因素的情況下，設計出自動控制系統(tǒng)的總體構架，并且在根本功效需求的根本上盡可能考慮系統(tǒng)的可擴展性.系統(tǒng)根本功效陪伴著科學技巧的成長和人民生死水平的日益提高，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，其根本功效是庇護住戶的隱私以及遮蔽陽光等.基于這些作用窗簾的便當性自然也收到家庭的存眷.但傳統(tǒng)的窗簾絕大部分是用手去開關，每天開關不但不省力，并且還可能錯過最佳的光照時間，尤其是大窗簾，比較重，并且長，在開閉時需要費很大力氣才干開關窗簾，特別不便利.針對這種現象，自動窗簾遍由此產生.現有的窗簾根本上都可以利用按鍵控制，自動開關窗簾，雖然省了力氣，但是有些方面的設計仍是不敷人性化.對此，本控制系統(tǒng)提出可以按照光照以及定時等開關窗簾，具體有一下幾大功效：（1）手動控制：該功效是按照用戶的需求通過按鍵進行窗簾的開關，此功效可以使窗簾的開閉處于任何一種狀態(tài)；（2）光敏控制：按照光的強弱，實現窗簾的自動開關.（3）雨滴傳感器控制：若傳感器上有雨滴，則窗簾自動封閉，水干后，自動開啟.（4）時間自動控制：按照用戶設置的時間來控制開啟或封閉窗簾.2.2.3系統(tǒng)總體結構設計圖2.4智能窗簾控制結構框圖通過傳感器收集的信號利用信號校正電路縮小，濾波后輸入到A/D轉換器，傳入的信號是由AT89C51單片機來控制，并且做出響應，以實現電機的正轉、反轉與停止.顯示模塊是用來顯示時間以及自動窗簾控制器的各類狀態(tài).鍵盤作為輸入設備，通過不合按鍵來控制顯示模塊的顯示內容和控制單片機的各類運轉狀態(tài).第3章系統(tǒng)硬件闡發(fā)設計總體硬件包含單片機外圍電路、A/D轉換電路，信號調理電路、檢測電路、鍵盤/顯示接口電路、步進電機控制電路等模塊.單片機外圍電路提供各類模塊所需的5V電源和時鐘模塊；信號檢測后是模擬信號，經過調理縮小進入A/D轉換后輸出數字信號給單片機系統(tǒng)硬件總設計自動窗簾控制系統(tǒng)設計的總體框圖如圖3.1所示：圖3.1自動窗簾控制系統(tǒng)設計總體框圖按照光照和雨滴來開閉窗簾的主要原理是用光敏電阻收集外界的光強度，從光傳感器收集的信號利用信號校正電路縮小，濾波后輸入到人/口轉換器，由于A/D轉換器件的轉換需要一定時間，一旦在短時間內信號產生變更，轉換結果將會出現偏差，所以在轉換期應該采取采樣保持電路.傳入的信號是由AT89C51單片機來控制，并且做出響應，以實現電機的正轉、反轉與停止.顯示模塊是用來顯示時間以及自動窗簾控制器的各類狀態(tài).鍵盤作為輸入設備，通過不合按鍵來控制顯示模塊的顯示內容和控制單片機的各類運轉狀態(tài).各單元電路設計控制電路設計51系列優(yōu)點之一是它從內部的硬件到軟件有一套完整的按位操縱系統(tǒng)，稱作位處理器，或布爾處理器.它的處理對象不是字或字節(jié)而是位.它不但能對片內某些特殊功效存放器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功效十分完備，使用起來得心應手.雖然其他種類的單片機也具有位處理功效，但能進行位邏輯運算的實屬少見.51系列在片內RAM區(qū)間還特別開辟了一個雙重功效的地址區(qū)間，十六個字節(jié)，單元地址20H?2FH,它既可作字節(jié)處理，也可作位處理（作位處理時，合128個位，相應位地址為00H?7FH）,使用極其靈活.這一功效無疑給使用者提供了極大的便利，因為一個較龐雜的程序在運行進程中會遇到良多分支，因而需成立良多標記位，在運行進程中，需要對有關的標記位進行置位、清零或檢測，以確定程序的運行標的目的.而實施這一處理（包含前面所有的位功效），只需用一條位操縱指令便可51系列的另一個優(yōu)點是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便當.八位除以八位的除法指令，商為八位，精度嫌不敷，用得未幾而八位乘八位的乘法指令，其積為十六位，精度仍是能滿足要求的，用的較多.作乘法時，只需一條指令就行了，即MuLAB（兩個乘數辨別在累加器A和存放器B中.積的低位字節(jié)在累加器A中，高位字節(jié)在存放器B中）.良多的八位單片機都不具備乘法功效，作乘法時還得編上一段子程序調用，十分便利.在51系列中，還有一條二進制一十進制調整指令DA,能將二進制變成BCD碼，這對于十進制的計量十分便利.而在其他的單片機中，則也需調用專用的子程序才行.AT89C51單片機的引腳排列如圖3.2所示：PL..&ET回yerPl.\[T■12PO.0/(ADO)回PQJHADUPl.3[±i阿P(U/(AD斯PL心畫ED.3；(AD3)PL5區(qū)S]Fo.4JtAD4)PL值3PQ.5；LAD5)PL7區(qū)里網'J俏⑷RSTT團網CJ(EIXD)Pj.ti|InmEa/vf?【TXD日一近Z7B9C5IE回"LE/PROC(Intopi2n也(TU)P丸4圓CmP女強置內,“伍1里(TO”通3比4植IN)J]P2.3/(A1D燈也喳2]n.2/如mmu網3PL1/IA5曲.； r-T]P2.QN的圖3.2AT89C51單片機的引腳排列圖晶振電路: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很是好的頻率穩(wěn)定性和抗外界攪擾能力，所以，石英晶體震蕩器的用來產生基準頻率的.通過基準頻率來控制電路中的頻率的準確性.同時，它還可以產生震蕩電流，向單片機收回時鐘信號.電路中的電容Cl和C2的典型值通常選擇為30uF左右，該電容的大小會影響震蕩電路頻率的凹凸、震蕩器的穩(wěn)定性和奇珍的快速性.晶體震蕩頻率的范圍通常在1.2?12MHz.晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率越快，單片機的運行速度越快.但反過去，運行速度對于存儲器的速度要求就越高，對印刷電路板的工藝要求也就越高，即要求線間的寄生電容要小.晶體和電容應該盡可能裝置得與單片機芯片靠近，以削減寄生電容，更好地包管震蕩器穩(wěn)定、可靠地任務89C51常選擇震蕩頻率12MHz的石英晶體.單片機晶振電路圖如圖3.3所示：復位電路：復位是單片機的初始化操縱，只需要給89C51的復位引腳RST加上大于2個機械周期（即24個時鐘震蕩周期）的高電壓就可以使89C51復位.復位時，單片機初始化為0000H，從0000H單元開始執(zhí)行程序.除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當程序運行錯誤（如程序跑飛）或操縱錯誤使系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時，也需要復位鍵使RST引腳為高電平，使89C51解脫“跑飛”或“死鎖”狀態(tài)而重新啟動復位電路圖如圖3.4所示.

圖3.4復位電路圖時鐘電路：本設計需要窗簾在給定的時間自動的開和關，所以需要用到定時器，而為了包管單片機與外界時鐘一致，要用到一個實時時鐘電路這里實用的是DS1302時鐘芯片來完成這項功效DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片，內含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過復雜的串行接口與單片機進行通信.實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、周、月、年的信息，每月的天數和閏年的天數可自動調整.時鐘操縱可通過AM/PM指示決定采取24或12小時格局.DS1302與單片機之間能復雜地采取同步串行的方法進行通信，僅需用到三個口線：（1）RES復位（2）I/O數據線（3）SCLK串行時鐘.時鐘/RAM的讀/寫數據以一個字節(jié)或多達31個字節(jié)的字符組方法通信.DS1302任務時功耗很低保持數據和時鐘信息 時 功 率 小 于 1mWDS1302是由DS1202改良而來增加了以下的特性：雙電源管腳用于主電源和備份電源供給，Vcc1為可編程涓流充電電源，附加七個字節(jié)存儲器.它普遍應用于電話、傳真、便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產品領域.下面將主要的性能指標作一綜合：（1）實時時鐘具有能計較2100年之前的秒、分、時、日、星期、月、年的能力，還有閏年（2）318位暫存數據存儲RAM.（3）串行I/O口方法使得管腳數量最少.（4）寬范圍任務電壓2.05.5V.調整的能力（ 5 ）任務電流2.0V時小于300nA.（6）讀/寫時鐘或RAM數據時有兩種傳送方法單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方法.（7）8腳DIP封裝或可選的8腳SOIC封裝按照概略裝配.（7）（8）復雜 3線（9）與（ 10 ）（8）復雜 3線（9）與（ 10 ）可選產TTL 兼業(yè)級溫度范接口.容 Vcc=5V.圍-40 +85.（11）雙電源管用于主電源和備份電源供給DS1302芯片和AT89C51單片機的接口電路如圖3.5所示:檢測電路設計自動窗簾要按照光照和是否有雨的情況而自動開關窗簾，因而需要用到光傳感器和雨滴傳感器.光敏傳感器：在本設計中采取了光敏電阻，光敏電阻與碳膜電阻不合，它對光的變更很是敏感，再光的照射下，阻值會明顯變小，所以叫他光導器件.光敏電阻又稱光導管，經常使用的制作資料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化秘等資料.這些制作資料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性.這是由于光照產生的載流子都介入導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降.光敏電阻屬半導體光敏器件，除具靈敏度高，反響速度快，光譜特性及r值一致性好等特點外，在低溫，多濕的卑劣情況下，還能保持高度的穩(wěn)定性和可靠性，可普遍應用于照相機，太陽能庭院燈，草坪燈，驗鈔機，石英鐘，音樂杯，禮品盒，迷你小夜燈，光聲控開關，路燈自動開關以及各類光控玩具，光控燈飾，燈具等光自動開關控制領域光敏電阻的結構復雜，它是在陶瓷基片上沉淀一層光敏半導體，再接上兩根引出電極組成的.該電路中的光敏器件選用的是硫化鎘光敏電阻雨滴傳感器：雨滴傳感器又叫雨滴檢測傳感器，用于檢測是否下雨及雨量的大小，普遍用于汽車自動刮水系統(tǒng)、智能燈光系統(tǒng)和智能天窗系統(tǒng)中.在雨滴傳感刮水系統(tǒng)中，用雨滴檢測傳感器檢測出雨量，并利用控制器將檢測出的信號進行變換，按照變換后的信號自動地按雨量設定刮水器的間歇時間，以便隨時控制刮水器電動機；在汽車智能燈光系統(tǒng)中檢測車輛行駛的情況，自動調整燈光模式，提高車輛在卑劣情況下行駛的平安性；在智能天窗系統(tǒng)中傳感器一旦檢測到下雨，會自動封閉天窗.傳感器控制電路是由運算縮小器組成比較電路，在運算縮小器同相輸入端用兩個電阻分壓，得到的電壓值作為基準電壓，在反相輸入端則用光敏電阻對光和濕度變更收集，由于光敏電阻具有按照光照強度阻值變更的特點，雨滴傳感器按照是否有水滴阻值變更的特點，可以得到反向輸入端的電壓值.然后將得到的兩組電壓值進行比較，比較后的信號經過A/D轉換送入單片機89C51的P35和P36接口，單片機處理后輸出命令控制電機正轉或反轉，以實現通過光照和雨滴控制窗簾的開關功效.集成運算縮小電路：集成電路運算縮小器是一種高電壓增益、高輸入電阻和地輸入電阻的多級直接耦合縮小電路，它的種類良多，電路也不一樣，但結構具有配合之處，集成運放的內部電路組成的原理框圖如圖3.6所示.圖3.6集成運放的內部電路組成的原理框圖本設計選用的器件是LM393.LM393的主要優(yōu)勢是：（1）高精度比較器；（2）削減由于溫漂引起的失調電壓；（3）任務電源電壓范圍寬，單電源、雙電源均可任務，單電源：2?36V，雙電源：土1?土18V；（4）輸入工模電壓范圍接近地電平；（5）兼容邏輯電路」忖393的功效框圖如圖3.7所示.圖3.7 LM393的功效框圖LM393是高增益，寬頻帶器件，象大多數比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產生耦合，則很容易產生振蕩.這種現象僅僅出現在當比較器改動狀態(tài)時，輸出電壓過渡的間隙，電源加旁路濾波其實不克不及解決這個問題，尺度PC板的設計對減小輸入一輸出寄生電容耦合是有助的.減小輸入電阻至小于10K將減小反響信號，并且增加甚至很小的正反響量（滯回1.0?10mV）能導致快速轉換，使得不成能產生由于寄生電容引起的振蕩，除非利用滯后，不然直接拔出IC（集成電路板integratedcircuit，縮寫：IC）并在引腳上加上電阻將引起輸入一輸出在很短的轉換周期內振蕩，如果輸入信號是脈沖波形，并且上升和下降時間相當快，則滯回將不需要.使用LM393時必須要注意，比較器的所有沒有用的引腳必須接地.LM393偏置網絡確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍2.0?30V無關.差分輸入電壓可以大于Vcc其實不損壞器件，庇護部分必須能阻止輸入電壓壓向負端超出-0.3V.LM393的輸出部分是集電極開路，發(fā)射極接地的NPN輸出晶體管，可以用多集電極輸出提供或ORing.圖3.8 傳感器電路圖3.2.3執(zhí)行電路設計步進電機步進電機作為執(zhí)行原件是電機一體化的關頭產品之一，普遍應用在各類自動化控制系統(tǒng)中.隨著微電子和計較機技巧的成長，步進電機的需求量與日俱增，在各個公民經濟領域都有應用.步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構.當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的標的目的轉動一個固定的角度（稱為“步距角”），它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的.可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加快度，從而達到調速的目的.步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有堆集誤差（精度為100%）的特點，普遍應用于各類開環(huán)控制.現在比較經常使用的步進電機包含反響式步進電機（vr）、永磁式步進電機（pm）、混雜式步進電機（hb）和單相式步進電機等.永磁式步進電機一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為度或15度；反響式步進電機一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為度，但噪聲和振動都很大.反響式步進電機的轉子磁路由軟磁資料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變更產生轉矩.本設計采取的步進電機是混雜式步進電機.混雜式步進電機混雜了永磁式和反響式步進電機的優(yōu)點它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為度而五相步進角一般為度.這種步進電機的應用最為普遍.所以，本設計采取此種步進電機.步進電機28BYJ-48型四相八拍電機，電壓為DC5V—DC12V.當對步進電機施加一系列連續(xù)不竭的控制脈沖時，它可以連續(xù)不竭地轉動.每一個脈沖信號對應步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改動一次，也就對應轉子轉過一定的角度（一個步距角）.當通電狀態(tài)改動完成一個循環(huán)時，轉子轉過一個齒距.四相步進電機可以在不合的通電方法下運行，罕有的通電方法有單（單相繞組通電）四拍（A-B-C-D-A..）,雙（雙相繞組通電）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-…），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…）驅動方法：導線顏色123456785紅++++++++4橙 3黃 2粉 1藍 紅線接電源5V，橙色電線接P1.3口，黃色電線接P1.2口，粉色電線接P1.1口，藍色接P1.0口.由于單片機接口信號不敷大需要通過ULN2003縮小再連接到相應的電機接口.ULN2003晶體管陣列：ULN2003是一個單片高電壓、高電流的達林頓晶體管陣列集成電路.它是由7對NPN達林頓管組成的，它的高電壓輸出特性和陰極箝位二極管可以轉換感應負載.單個達林頓對的集電極電流是500mA.達林頓管并聯可以承受更大的電流.此電路主要應用于繼電器驅動器，字錘驅動器，燈驅動器，顯示驅動器（LED氣體放電），線路驅動器和邏輯緩沖器.ULN2003的每對達林頓管都有一個。串聯電阻，可以直接和TTL或5VCMOS裝置.ULN2003的主要特點：（1）500mA額外集電極電流（單個輸出）.（2）高電壓輸出：50V.（3）輸入和各類邏輯類型兼容.（4）繼電器驅動器.步進電機控制系統(tǒng)電路如圖3.9所示：圖3.9步進電機控制系統(tǒng)電路圖在實用兩相混雜式步進電機時需注意，該種電機在低速運轉時有振動和噪聲，是其固有的缺點、一般可采取以下計劃來克服：（1）如步進電機正好任務在共振區(qū)，可通過改動加速比等機械傳動避開共振區(qū)；（2）采取帶有細分功效的驅動器，這是最經常使用的、最簡潔的辦法；（3）換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機；（4）換成交換伺服電機，幾近可以完全克服震動和噪聲，但成本較高；（5）在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改動較大.3.2.4鍵盤/顯示接口電路鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中能實現向單片機輸入數據，傳送命令等功效，是人工干涉單片機的主要手段.本設計中的鍵盤采取了四個按鍵.協鍵可以設置日期實時間，按下長1依次調整年月日時和分，調整哪個那個會顯示**，可以按長2+K3-，來調整要調整的數據,按到調整分鐘之后會全部出現**就是設置完成了.設置開啟和封閉時間：K4鍵，第一行顯示kai：xx:xx，第二行顯示guan:xx:xx.此時按下長2+K3-，來調整要調整的數據，第一次設置開的小時，第二次設置開的分鐘，第三次設置關的小時，第四次設置關的分鐘.第五次恢復正常顯示.按鍵接口電路如圖3.10所示：

圖3.10鍵盤接口電路圖顯示部分則主要用于顯示時間，用于設置時間.在日常生活中，我們對液晶顯示器其實不陌生.液晶顯示模塊已作為良多電子產品的通用器件，如在計較器、萬用表、電子表及良多家用電子產品中都可以看到，顯示的主要是數字、專用符號和圖形.在單片機與人的人機交換界面中，一般的輸出方法有以下幾種：發(fā)光管、LED數碼管、液晶顯示器.本設計中采取的是液晶顯示器作為輸出器件的.在單片機系統(tǒng)中應用液晶顯示器作為輸出有以下幾個優(yōu)點：顯示質量高：由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不竭刷新新亮點.因此，液晶顯示器畫質高且不會閃爍.數字式接口液晶顯示器都是數字式的，和單片機系統(tǒng)的接口加倍復雜可靠，操縱加倍便利.體積小、重量輕：液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶份子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多低功耗：相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內部的電極和驅動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多.字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式LCD,目前經常使用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊.本設計采取的液晶顯示器為1602字符型液晶顯示器.1602LCD主要技巧參數：顯示容量：16義2個字符；—5.5V；任務電流：2.0mA(5.0V)；X4.35(WXH)mm.1602液晶顯示器引腳接口說明：第1腳：VSS為地電源.第2腳：VDD接5V正電源.第3腳：VL為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度太高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度.第4腳：RS為存放器選擇，高電平時選擇數據存放器、低電平時選擇指令存放器.第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操縱，低電平時進行寫操縱.當RS和R/W配合為低電平時可以寫入指令或顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數據.第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳釀成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令.第7?14腳：D0?D7為8位雙向數據線.第15腳：背光源正極.第16腳：背光源負極.1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780,帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應用中并沒有不同，兩者尺寸不同如下圖3.11所示：

圖3.111602液晶顯示器尺寸圖LCD顯示的基來源根底理：點陣圖形式液晶由MXN個顯示單元組成，假定LCD顯示屏有64行，每行有128歹列，每8列對應1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16X8=128個點組成，屏上64X16個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應，每一字節(jié)的內容和顯示屏上相應位置的亮暗對應.例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內容決定，當(000H)=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當(3FFH)=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(000H)=FFH,(001H)=00H,(002H)=00H,……(00EH)=00H,(00FH)=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線.這就是LCD顯示的基來源根底理.1602液晶模塊內部的控制器共有11條控制指令如表3.2所示：表3.21602液晶模塊控制指令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標前往000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功效00001DLNF**7置字符產生存貯器地址0001字符產生存貯器地址8置數據存貯器地址001顯示數據存貯器地址9讀忙標記或地址01BF計數器地址10寫數到CGRAM或DDRAM10要寫的數據內容11從CGRAM或DDRAM11讀出的數據內容圖圖3.12讀操縱時序讀數1602液晶模塊的讀寫操縱、屏幕和光標的操縱都是通過指令編程來實現的.（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標復位到地址00H位置.指令2：光標復位，光標前往到地址00H.指令3：光標和顯示模式設置I/D：光標移動標的目的，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字是否左移或右移.高電平暗示有效，低電平則無效.指令4：顯示開關控制.D：控制整體顯示的開與關，高電平暗示開顯示，低電平暗示關顯示C：控制光標的開與關，高電平暗示有光標，低電平暗示無光標B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍.指令5：光標或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標.指令6：功效設置命令DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示F:低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符.指令7：字符產生器RAM地址設置.指令8：DDRAM地址設置.指令9：讀忙信號和光標地址BF：為忙標記位，高電平暗示忙，此時模塊不克不及接收命令或數據，如果為低電平暗示不忙.指令10：寫數據.指令11：讀數據.讀操縱時序如圖3.12所示:寫操縱時序如圖3.13所示:圖3.13寫操縱時序液晶顯示器電路如圖3.14所示:圖3.14液晶顯示器電路圖第4章系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件設計主要包含顯示子程序，鍵盤子程序，時鐘程序，步進電機控制程序設計及部分組成.本章節(jié)系統(tǒng)的介紹了自動窗簾的主程序和各主要功效子程序的設計流程.系統(tǒng)軟件總設計主程序組成無限循環(huán)，主要完成單片機初始化，關中斷，菜單顯示內容初始化，按鍵控制，電機運行，計時等功效.主程序軟件設計流程圖如圖4.1所示.圖4.1主程序軟件設計流程圖啟動主程序，先關中斷并且設置堆棧，接著初始化存放器，初始化顯示內容；然后按照短接帽是否連接執(zhí)行相應的操縱.系統(tǒng)軟件子程序設計4.2.1步進電機程序設計步進電機程序設計的主要任務是：判斷旋轉標的目的；按順序傳送控制脈沖；判斷所要求的控制步數是否傳送完畢.步進電機任務流程圖如4.2所示.圖4.2步進電機任務流程圖表4.1步進電機轉向表橙黃粉藍十六制0口）10000X08

11000X0C01000X0401100X0601000X0200110X0300010X0110010X09所以可以定義旋轉相序ucharcodeCCW[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};//逆時鐘旋轉相序表ucharcodeCW[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08};//正時鐘旋轉相序表鍵盤程序設計在操縱按鍵時，無論是按下仍是松開，觸電在閉合和斷開時均會產生抖動，此時邏輯電平是不穩(wěn)的，如果得不到正確的處理，可能會引起單片機對按鍵命令的錯誤執(zhí)行.解決這個問題的復雜辦法是利用軟件延時.在單片機處理按鍵操縱后都延時5ms,如果確定是按鍵后再延時12ms，這樣根本可以避免鍵盤的抖動.然后由單片機運行鍵碼闡發(fā)，并執(zhí)行相應的命令，顯示并且前往.圖4.3是鍵盤設計流程圖.圖4.3鍵盤設計流程圖在單片機應用系統(tǒng)設計中，系統(tǒng)有兩性能很大一部分取決于鍵盤處理程序.在按鍵時按得快了沒有反響，按慢了一連響應幾回，總給人遲鈍感，不克不及使人滿意.在該設計中用以下思路設計的鍵處理程序.首先要判斷有沒有鍵值，若有鍵值，再判斷是否為首次按下：（1）若首次按下：判斷是否與上次按下的鍵值相同a.若相同再判斷：是否已經按下了300ms?.若已經按下300ms則將此鍵做為連鍵處理..若不是連鍵則判斷：是否按下20ms?1〉.若確認按下20ms，得到有效鍵值等待彈起2>.若不是按下20ms直接結束處理（ret）.b.若不相同則將標記清零結束處理（ret）.（2）若不是首次按下：將鍵值暫存起來，標記置位結束處理.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>.若延時到則將標記處理結束處理.2>.若延時未到直接結束處理（ret）.b.若非首次抬起：直接結束處理（ret）.（2）若沒有鍵被確認：直接結束處理（ret）.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，從而收回相應的指令，控制窗簾的開關.時鐘芯片收回50ms的信號給單片機后，計數器開始任務，計數器記到20，則時間即為1秒，秒單元加1，當秒單元計數到60，分單元加1，此時秒單元清零.當時單元計數到24.時單元清零.圖4.4是定時程序流程圖.圖4.4定時程序流程圖第5章測試和調試5.1硬件調試硬件調試是利用開發(fā)系統(tǒng)、根本檢測儀器（萬用表、示波器）等，查抄系統(tǒng)硬件中存在的毛病.硬件調試可以分為靜態(tài)調試與動態(tài)調試兩步進行：（1）靜態(tài)調試靜態(tài)調試是在用戶系統(tǒng)未任務時的一種調試.步調如下：第一步：目測.查抄外部的各類元件或是電路是否有斷電.第二步：用萬用表測試.先用萬用表復核目測中有疑問的連接點，再檢測各類電源線與接地線之間是否有短路現象.第三步：加電檢測.給電路板加電，家呢所有的硬件的電源是夠合適要求的值.第四步：聯機查抄.在整個系統(tǒng)連接好以后對系統(tǒng)進行查抄.（2）動態(tài)調試動態(tài)調試是在用戶系統(tǒng)任務的情況下發(fā)明和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內部毛病、器件連接邏輯錯誤等的一種硬件查抄.動態(tài)調試的一般辦法是由近及遠，由分到合.5.1.128BYJ-48步進電機:步進電機28BYJ48型四相八拍電機，電壓為DC5V—DC12V.當對步進電機施加一系列連續(xù)不竭的控制脈沖時，它可以連續(xù)不竭地轉動.每一個脈沖信號對應步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改動一次，也就對應轉子轉過一定的角度(一個步距角).當通電狀態(tài)的改動完成一個循環(huán)時，轉子轉過一個齒距.四相步進電機可以在不合的通電方法下運行，罕有的通電方法有單(單相繞組通電)四拍(A-B-C-D-A...),雙(雙相繞組通電)四拍(AB-BC-CD-DA-AB-...),八拍(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A...)步進電機實物圖如圖5.1所示：圖5.1步進電機實物圖驅動方法如表5.1所示:導線顏色123456785紅++++++++4橙3黃2粉1藍紅線接電源5V,橙色電線接P1.3口，黃色電線接P1.2口，粉色電線接P1.1口，藍色接P1.0口.由于單片機接口信號不敷大需要通過ULN2003縮小再連接到相應的電機接口如圖5.2所示：

123123U567CQQQQQQQrLLzrJ縣RRRRRRR樂134-5看7-C圖5.2步進電機與ULN2003連接圖1602液晶顯示器字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式LCD，目前經常使用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模塊.下面以長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法一般1602字符型液晶顯示器實物如圖5.3所示:圖5.31602液晶顯示器實物圖1602LCD的一般初始化（復位）進程：延時15mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）以后每次寫指令、讀/寫數據操縱均需要檢測忙信號寫指令38H：顯示模式設置寫指令08H：顯示封閉寫指令01H：顯示清屏DS1302時鐘芯片DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年抵償功效，任務電壓為2.5V?5.5V.采取三線接口與CPU進行同步通信，并可采取突發(fā)方法一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數據.DS1302內部有一個31X8的用于臨時性存放數據的RAM存放器.DS1302是DS1202的升級產品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力.DS1302的引腳排列，其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源.在主電源封閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行.DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電.當Vcc2大于Vcc1+0.2V時，Vcc2給DS1302供電.當Vcc2小于Vcc1時，DS1302由Vcc1供電.X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振.RST是復位/片選線，通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送.RST輸入有兩種功效：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位存放器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數據的傳送手段.當RST為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對DS1302進行操縱.如果在傳送進程中RST置為低電平，則會終止此次數據傳送，1/0引腳變成高阻態(tài).上電運行時，在VccN2.5V之前，RST必須保持低電平.只有在SCLK為低電平時，才干將RST置為高電平.1/0為串行數據輸入輸出端（雙向），.SCLK始終是輸入端.DS1302的引腳圖如圖5.4所示：圖5.4 DS1302引腳圖調試中問題說明：DS1302與微處理器進行數據互換時，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令字節(jié)最高位MSB（D7）必須為邏輯1,如果D7=0,則禁止寫DS1302,即寫庇護；D6=0,指定時鐘數據，D6=1,指定RAM數據；D5?D1指定輸入或輸出的特定存放器；最低位LSB（D0）為邏輯0,指定寫操縱（輸入），D0=1,指定讀操縱（輸出）.在DS1302的時鐘日歷或RAM進行數據傳送時，DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié).若進行單字節(jié)傳送，8位命令字節(jié)傳送結束之后，在下2個SCLK周期的上升沿輸入數據字節(jié)，或在下8個SCLK周期的下降沿輸出數據字節(jié).DS1302與RAM相關的存放器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H?FDH,其中奇數為讀操縱，偶數為寫操縱；再一類為突發(fā)方法下的RAM存放器，在此方法下可一次性讀、寫所有的RAM的31個字節(jié).要特別說明的是備用電源B1,可以用電池或超等電容器（0.1F以上）.雖然DS1302在主電源掉電后的耗電很小，但是，如果要長時間包管時鐘正常，最好選用小型充電電池.可以用老式電腦主板上的3.6V充電電池.如判斷電時間較短（幾小時或幾天）時，就可以用漏電較小的普通電解電容器代替.100UF就可以包管1小時的正常走時.DS1302在第一次加電后，必須進行初始化操縱.初始化后就可以按正常辦法調整時間.LM雙電壓比較器集成電路LM393是高增益,寬頻帶器件，象大多數比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產生耦合，則很容易產生振蕩.這種現象僅僅出現在當比較器改動狀態(tài)時，輸出電壓過渡的間隙，電源加旁路濾波其實不克不及解決這個問題，尺度PC板的設計對減小輸入一輸出寄生電容耦合是有助的.減小輸入電阻至小于10K將減小反響信號，并且增加甚至很小的正反響量（滯回1.0?10mV）能導致快速轉換，使得不成能產生由于寄生電容引起的振蕩，除非利用滯后，不然直接拔出IC（集成電路板integratedcircuit,縮寫：IC）并在引腳上加上電阻將引起輸入一輸出在很短的轉換周期內振蕩，如果輸入信號是脈沖波形，并且上升和下降時間相當快，則滯回將不需要.比較器的所有沒有用的引腳必須接地.LM393雙電壓比較集成電路實物如圖5.5所示:圖5.5LM393雙電壓比較集成電路實物圖軟件調試軟件調試是通過對程序的匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)明程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除糾正的進程.程序運行后編輯，查抄程序是否有邏輯的錯誤.在對硬件調試后再對軟件進行調試.在硬件連接調試完成之后，便可下載程序.將在kill中寫好的程序編譯成.hex格局，再由stc-isp將程序燒入到單片機里面去，燒程序時先打開燒錄器，選擇你所燒單片機的對應型號，打開程序編譯好的hex格局的文件，調整好燒錄時的波特率，本單片機設定的是2400卜2~15000卜2的波特率；點擊下載系統(tǒng)聯調對整個系統(tǒng)測試和調試以后，系統(tǒng)實物圖如圖所示：

圖5.6自動窗簾系統(tǒng)實物圖當系統(tǒng)接上短接帽，此時窗簾由傳感器控制，窗簾的開關受光照和濕度控制，且液晶顯示器上顯示時間和當前窗簾的開關狀態(tài)，當光照充足且無雨滴時窗簾開，此時顯示窗簾打開，顯示“K”.如圖5.7所示.rm1Data：lb-06-08Kj|圖5.7窗簾由光敏電阻控制（開）當沒有光照時，窗簾自動封閉，顯示器顯示窗簾狀態(tài)為“G”.如圖5.8所示:圖5.8窗簾由光敏電阻控制（關）當雨滴傳感器上有水滴時，窗簾自動封閉，如圖5.9所示:D-ata：

T1r-ies圖5.9雨滴傳感器上有雨滴時窗簾狀態(tài)水滴干后，窗簾自動開啟，這時窗簾狀態(tài)如圖5.10所示:圖5.10雨滴傳感器上無水滴時窗簾狀態(tài)拔下短接帽后通電便可顯示當前日期和時間，第一行顯示：data：XX:XX:XX第二行顯示time：XX:XX:XX設置時間和日期：按下K1（調）鍵可以設置日期實時間，按下K1依次調整年月日時和分，調整哪個那個會顯示**，如圖5.11所示:圖5.11設置顯示時間時狀態(tài)可以按K2+K3-,來調整要調整的數據，按到調整分鐘之后會全部出現**就是設置完成了.如圖5.12所示:圖5.12時間設置完成圖設置開啟和封閉時間：按下K4（定）鍵，第一行顯示kai：00:00第二行顯示guan:00:0如圖5.13所示:圖5.13設置開啟和封閉時間此時按下K2+K3-，來調整要調整的數據，第一次設置開的小時，第二次設置開的分鐘，第三次設置關的小時，第四次設置關的分鐘.第五次恢復正常顯示，當時間與設置時間開啟時間一樣時，步進電機開始轉模擬開，當時間與設置時間封閉時間一樣時，步進電機反轉模擬關.自動窗簾系統(tǒng)整體測試完畢，自動窗簾可以完成所需全部任務總結本次設計系統(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.在總體計劃設計中以光敏電阻和雨滴傳感器作為信號的傳感器，使得設計的檢測部分穩(wěn)定、準確.以步進電機作為信號輸出的執(zhí)行原件，控制復雜，容易實現.AT89C51單片機作為主要的控制原件，經濟實用，削減了硬件的龐雜性.并且應用了按鍵控制以及顯示電路，極大的提升了本設計的便利性，在本設計中，可以認為控制窗簾的開關，使得窗簾加倍人性化.本設計的主要原理是光敏電阻和雨滴傳感器受到外界條件影響后，經過A/D轉換，傳送給單片機一個電信號，在由單片機經過處理后，將信號傳給步進電機，控制步進電機做出相應的動作，最終實現控制窗簾的開閉.在實現一般應用的根本上，又添加了定時元器件電路，用戶可以自己設定開關時間，使窗簾的自動化性能得到進一步提升.再加上手動控制，使得本系統(tǒng)加倍人性化.光敏電阻的良好感光性以及步進電機的結構復雜，控制便利的優(yōu)點使窗簾控制開關加倍穩(wěn)定.本章從硬件和軟件兩方面進行介紹.系統(tǒng)硬件部分主要是對硬件各部分電路的設計，其中包含檢測電路模塊，控制電路模塊，液晶顯示模塊，外圍設備模塊等部分，并詳細闡發(fā)了各個模塊的組及其作用，介紹了所用的主要芯片的特性及用法，簡述了模塊設計時的注意事項和使用辦法.軟件部分包含主程序，鍵盤中斷子程序，內部設定時中斷程序設計和外部中斷程序等部分.每個部分包含主程序，鍵盤中斷子程序，內部定時中斷程序設計和外部中斷程序等部分.每個部分都畫出了相應的程序流程圖，使得系統(tǒng)的軟件設計思路清晰地呈現在讀者面前，復雜易懂.本次結業(yè)設計的整個研究與設計進程包含選題、設計以及完善等.首先，在選題方面我查閱了良多與題目相關的資料和課題并且制定了幾個詳細的設計計劃，進行設計的總體計劃，從中選出經濟，節(jié)能并且穩(wěn)定容易實現的計劃，然后將計劃落實到設計環(huán)節(jié)中.其次，在制定的計劃根本上運用所學的知識對硬件以及軟件進行了設計，并用相關軟件進行仿真設計.最后，對設計內容進一步修繕，以求達到最佳設計效果.但是由于團體水平能力有限，論文設計上存在許多缺乏之處，有待于進一步的改良.所以雖然設計內容完成了根本的功效要求，但是其中仍是存在一定欠缺，比方在設計中沒有考慮到窗簾任務方法的顯示窗簾任務辦法的切換也比較便利，以及沒有添加類似紅外遙控的設計等.此次設計進程中，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巧，從本次結業(yè)設計中我加倍深刻地認識到了理念來源于實際的寄義.并且在和老師的幫忙以及同學就相關問題的相互討論交換中，我認識到了自己的良多缺乏，但在這些缺乏中我又學到了良多知識，使我的綜合應用能力有了很大提高.所以在本次結業(yè)設計的實現中，使我對所學的科目進行了總和，讓我對所學的知識加倍的清楚，對于以上之粗淺體會進一步的總結和提高，需要有更多的社會實踐來提供，我也相信在不久的未來踏入社會，類似這樣的設計絕不在少數，只要我們努力學習、勇于實踐、勤學好問我們就會懂得以前不明白或不懂得道理，就會很快地成長和成熟起來.我也相信憑著我自強不息勇于拼搏的精神一定能夠很快的適應類似設計的需要，適應這個多變的社會，充分闡揚長處朝我們的標的目的不竭前進再前進！參考文獻[1]郁有文,常健,程繼紅.傳感器原理及工程應用[M].西安：電子科技大學出版社,2008.[2]何希才.傳感器技巧及應用[M].北京:航空航天大學出版社,2001.[3]袁新燕.關于“單片機原理與應用”教學的討論J].電腦開發(fā)與應用，1997,10(4)：56-59.[4]唐煒.單片機原理與應用課程教學變革探討J].電氣電子教學學報,2002,24(3)：21-23.[5]樓然苗，李光飛.51系列單片機設計實例[M].北京:航空航天大學出版社,2003.[6]張友德,趙志英,涂時亮.單片微型機原理、應用與實驗[M].上海:復旦大學出版社,2006.[7]曾一江.單片機原理與接口技巧[M].北京:科學出版社，2006.[8]QUJin-yu.MeasureofEngineSpeedBasedonC8052FChip[J].Tractor&FarmTransporter,2007，12(5)：12-15.[9]趙亮.液晶顯示模塊LCD1602應用J].電子制作,2007,17(3):12-15.[10]王鎖弘.電子車速里程表的單片機實現計劃J].國外電子元器件,2004,14(5)：7-8.[11]陳雪麗.單片機原理及接口技巧[M].西安:化學產業(yè)出版社，2005.[12]LvQuan.Modernsensorprincipleandapplication[J].Thefirstedition.Beijing:tsinghuauniversitypress.2006,10(5):3-5.[13]鄧燕妮,常小科,劉輝琴等.基于51單片機控制的液晶顯示技巧J].產業(yè)控制計較機,2007,12(3)：22-25.[14]蔡康松，段杏林.基于單片機字符型液晶顯示模塊控制設計J].黃山學院學報,2005,5（6）：10-15.[15]尹勇強.uVision2單片機應用開發(fā)指南[M].北京:航空航天大學出版社,2005[16]V.Yu.Teplov,A.V.Anisimov.ThermostattingSystemUsingaSingle-ChipMicrocomputerandThermoelectricModulesBasedonthePeltierEffect[J],2002[17]YeagerBrent.Howtotroubleshootyourelectronicscale[J]..PowderandBulkEngineering. 1995[18]MeehanJoanne,MuirLindsey.SCMinMerseysideSMEs:Benefitsandbarriers[J]..TQMJournal.2008[19]NonisR,DaDaltN,PalestriP,etal.Modeling,designandcharacterizationofanewlow-jitteranalogdualtuningLC-VCOPLLarchitecture[J].IEEEJournalofSolidStateCircuits.2005[7]LimKyoohyun,ParkChanhong,KimDalsoo,etal.Alow-noisephase-lockedloopdesignbyloopbandwidthoptimization.IEEEJournalofSolidStateCircuits.2000[20]BoerstlerDW.Alow-jitterPLLclockgeneratorformicroprocessorswithlockrangeof340~612MHz.IEEEJournalofSolidStateCircuits.1999[9]LeeJri.High-SpeedCircuitDesignsforTransmittersinBroad-bandDataLinks.IEEEJournalofSolid-StateCircuits[J].2006致謝經過這么長時間的忙碌，結業(yè)設計和論文已經接近尾聲.在結業(yè)設計的進程中，由于經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，如果沒有王玉杰導師的督促指導，沒有同學們的支持和幫忙，單獨完成這個設計，其中仍是有一定難度的.在論文完稿之際，我想借此機遇對在完成結業(yè)設計期間關懷、幫忙、支持和鼓動勉勵過我的老師、同學以及朋友們致以最誠摯的謝意和最衷心的祝福！首先我要感激的是我的導師王玉杰老師，在完成整個結業(yè)設計的進程中，王老師給我提供了很大的幫忙，在選題、設計以及修改論文的各個環(huán)節(jié)里老師給我指出了良多錯誤，提出了良多寶貴意見，對于設計中存在的問題也是耐心的答復和指導，讓我能夠順利的完成結業(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激的是所有在大學四年中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根本，也是日后踏入任務崗亭的重要基石，對于老師們一絲不茍，兢兢業(yè)業(yè)的精神暗示衷心的感激.最后我還要向所有關懷和支持我學習的朋友和同學們暗示真摯的謝意！感激你們對我的關懷、存眷和支持附錄附錄一：PCB板圖:一■科［科一■科［科［ft］* ImT設計整體電路圖:附錄二：程序：#include<reg52.h>#include<intrins.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar///////時鐘芯片端口定義////////////////////////sbitsck=P「0;sbitio=P1」；sbitrst=P「2;//////液晶控制端口定義////////