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文獻綜述

9MartinBecker,EwoudWerkman,ApproachingAmbientIntelligentHomeCareSystemsMichalisAnastasopoulos

10FrostSullivan:EuropeanRemotePatientMonitoringMarkets,B519-56,202211JianchengLiu,YoichYokoyamaIntelligentMulti-AxisMotionControlforMachineToolSystemsTheUniversityofCalifornia1998

1））））本選題的理論本選題的理論本選題的理論本選題的理論、、、、實際意義實際意義實際意義實際意義隨著社會信息化的加快，先進的計算機技術、網絡通訊技術等各種高科技的快速進展，人們的生活面臨著各種各樣的信息變化，轉變人們生活方式與工作習慣。也對傳統(tǒng)的家居用品設計理念提出了挑戰(zhàn)，人們對家居的要求早已不只是物理空間的范疇，更為關注的是一個平安、便利、舒適的居家環(huán)境。推拉窗及窗簾智能掌握是智能家居行業(yè)新興的生活產業(yè)，智能窗取代了傳統(tǒng)的手動推拉窗模式，更能適應人們日益追求簡潔便利的生活方式。本文通過單片機，CMTS、交換機、通訊器、掌握器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構、打印機等組成的智能窗主要框架掌握系統(tǒng)，真正使課題從理論達到現(xiàn)實化走出了第一步，使課題的討論更能簡潔，易解。

單片機又稱單片微掌握器它不是完成某一個規(guī)律功能的芯片而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。這種計算機是把智能給予各種機械的單片機。概括的講一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格廉價。單片機比專用處理器更適合應用于嵌入式系統(tǒng)因此它得到了最多的應用。近年來隨著單片機檔次的不斷提高功能的不斷完善其應用日趨成熟、應用領域日趨擴大如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。

早期的單片機都是8位或4位的。其中最勝利的是INTEL的8031因為簡潔牢靠而性能不錯獲得了很大的好評。此后在8031上進展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)掌握領域要求的提高開頭消失了16位單片機但因為性價比不抱負并未得到很廣泛的應用。90年月后隨著消費電子產品大進展單片機技術得到了巨大提高。隨著INTELi960系列特殊是后來的ARM系列的廣泛應用32位單片機快速取代16位單片機的高端地位并且進入主流市場。目前高端的32位單片機主頻已經超過300MHz性能直追90年月中期的專用處理器

單片機的基本結構單片機由運算器、掌握器、存儲器、輸入輸出設備構成。系統(tǒng)結構簡潔使用便利實現(xiàn)模塊化處理功能強速度快。

單片機的應用領域1在智能儀器儀表上的應用2在工業(yè)掌握中的應用3在家用電器中的應用4在計算機網絡和通信領域中的應用5單片機在醫(yī)用設備領域中的應用6在各種大型電器中的模塊化應用。此外單片機在工商金融科研、訓練國防航空航天等領域都有著非常廣泛的用途。

因此單片機的學習、開發(fā)與應用在當今社會變的非常重要。

21世紀是信息化的世紀各種電信和互聯(lián)網新技術推動了人類文明的巨大進步。智能家居掌握系統(tǒng)可以定義為一個過程或者一個系統(tǒng)。利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、綜合布線技術、將與家居生活有關的各種子系統(tǒng)有機地結合在一起通過統(tǒng)籌管理讓家居生活更加舒適、平安、有效。與一般家居相比智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能供應舒適平安、高品位且宜人的家庭生活空間。因此智能家居掌握系統(tǒng)布線簡潔、功能敏捷擴展簡單而被人們廣泛接受和應用。

現(xiàn)代智能化離不開運算和掌握單元本系統(tǒng)采納89C51作為主控器件單片機應用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件由單片機擴展的存儲器、輸入/出設備以及各種實現(xiàn)單片機系統(tǒng)掌握要求的接口電路和有關的外圍電路芯片或部件組成軟件由單片機應用系統(tǒng)實現(xiàn)其特定掌握功能的各種工作程序和管理程序組成。在單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的過程中應不斷調整軟、硬件協(xié)調地進行軟、硬件設計以提高工作效率當系統(tǒng)硬件和軟件緊密協(xié)作、協(xié)調全都就可以組成高性能的單片機應用系統(tǒng)。本課題完成了單片機應用系統(tǒng)其開發(fā)過程的系統(tǒng)的總體設計、硬件設計、軟件設計和系統(tǒng)調試依據開發(fā)的實際需要相互協(xié)調、交叉有機的進行。本文從智能家居的一個項目——智能電動窗簾的設計開頭。

隨著人民生活水平的不斷提高人們對家庭生活舒適性的需求越來越劇烈窗簾作為每個家庭生活中最必需的家居用品之一自然也需要滿意人民更舒適性的需求。窗簾最基本的作用無非是愛護業(yè)主的個人隱私以及遮陽擋塵等功能但傳統(tǒng)的窗簾您必需手動去開關每天早開晚關也是挺麻煩的特殊是別墅或復式房的大窗簾比較長而且重用時需要很大的力才能開關窗簾特殊不便利于是電動窗簾應運而生?，F(xiàn)有的電動窗簾都可以自動開關閉窗簾到了時間自動掌握窗簾的開關可以依據光的但是他們也有些缺點。窗簾掌握器的自動開關如何讓窗簾能夠開關自如停機的時間是否到位。

電動窗簾主要有以下幾大功能1手動掌握該功能使電動窗簾具有手動正傳、手動反轉和手動停止的功能。而且增加了工作狀態(tài)指示電機工作在正傳、反轉和停止狀態(tài)的時候數(shù)碼管均有不同工作狀態(tài)指示。2半自動手動掌握半自動手動掌握是在需要關閉或打開窗簾的時候只需要人工按一下“正轉”或“反轉”按鍵后窗簾到位自動停止。3環(huán)境亮度掌握窗簾的關閉和開啟通過環(huán)境亮度自動完成窗簾的開啟或關閉操作掌握“天黑關閉天亮打開”具有智能管理不產生誤動作。4時間自動掌握依據設置輸入的開啟或關閉時間來掌握窗簾的關閉和打開。

窗簾的正轉、反轉和停止功能可由單片機輸出電平來掌握步進電機的運轉以實現(xiàn)。

環(huán)境亮度的掌握通過光敏電阻和運放組成的電路來掌握單片機輸出電平繼而掌握電機的正轉和反轉。時間自動掌握可以由定時器來掌握。

在設計本系統(tǒng)時面對各種檢測對象和大量掌握單元需要利用各種接口標準和MCU進行連接再經過MCU進行數(shù)據處理實現(xiàn)實時測控。而此時采納單片機來實現(xiàn)智能家居掌握系統(tǒng)不僅具有采集掌握便利、簡潔、敏捷等優(yōu)點而且可以大幅度提高采各模塊和芯片的協(xié)調性。此次系統(tǒng)設計系統(tǒng)正是把利用AT89C51單片機的優(yōu)點來完成本設計的要求。

本課題要討論或解決的問題和擬采納的討論手段途徑

本設計的總體硬件電路圖包括單片機外圍電路、A/D轉換電路信號調理電路、檢測電路、鍵盤/顯示接口電路、步進電機掌握電路等模塊。

89C51是一種帶4K字節(jié)閃耀可編程可擦除只讀存儲器FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory的低電壓高性能CMOS8位微處理器俗稱單片機。利用89C51單片機為掌握系統(tǒng)。

單片機外圍電路供應各模塊所需的5V電源和時鐘模塊信號檢測后的是模擬信號經過調理放大進入A/D轉換后輸出數(shù)字信號給單片機。單片機的P2口掌握步進電機的運行從而掌握窗簾的升降。顯示和鍵盤讓人機交換變得更簡單。以上各模塊組成了電動窗簾掌握器的總體電路，本電路依據辦公和生活環(huán)境需要采納AT89C51單片機掌握系統(tǒng)依據其不同掌握模式實現(xiàn)半自動掌握、自動掌握、定時掌握的相互轉換掌握窗簾機。該設計包括光電開關電路、系統(tǒng)主控模塊、電源轉換電路、愛護電路等組成可實現(xiàn)窗簾自動升降。關鍵利用了單片機定時掌握光電開關步進電機等由光電傳感器來探測外界的光強從傳感器出來的信號經過信號調理電路的放大濾波調理后輸入到A/D轉換器A/D轉換器件完成一個轉

換過程需要肯定時間假如在這段時間內信號的幅度發(fā)生變化轉換結果將會受到影響所以期間要用到采樣保持電路。轉換后的信號由單片機掌握器來實現(xiàn)電機的運行與停止。顯示部件用來顯示電動窗簾掌握器的各種狀態(tài)信息。鍵盤是主要的輸入設備掌握單片機的各種參量。

課題討論的主要內容

課題討論的主要內容課題討論的主要內容課題討論的主要內容：：：：

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對家庭舒適度的要求越來越強。窗簾作為每個家庭生活中最必需用的家居用品之一，自然也需要滿意人們更舒適性的要求。窗簾最基本的作用無非是愛護人們的隱私以及遮陽擋塵等功能，但傳統(tǒng)的窗簾我們必需手動去開關是挺麻煩的。于是電動窗簾應運而生