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论文方法介绍-基于单片机的智能窗帘设计系统
时间:2021-04-09 12:54:29

  自动控制技术是近些年最重要的技术之一。在我们生活的各个地方,都有它的影子。就定义而言,自动控制技术是通过具有某些可控功能的自动控制系统来完成某些控制需求,以确保按照预期方式执行特定过程或达到预定目标。随着社会的变革,信息化时代的加快,自动控制技术进步的同时给,在各种领域发光发亮,特别是在航天工程,军事科研技术等领域,自动控制技术发挥了非比寻常的作用。当然,在智能家居方面,自动控制技术也有较好的发展前程。应用自动控制技术,能够让人们的生活更好。

  针对家中的照明及避光问题,自动窗帘控制系统的出现将有效的取代人们的手工控制。本文介绍了自动窗帘的设计与管理,从设计到生产,以及各种理论的研究与分析。以及每个步骤功能的实现。自动窗帘控制系统的主要核心是用单片机进行控制,其次使用用光强采集电路,时钟模块,电机控制的模块和按键电路使整个系统在各模块的配合下实现半自动化控制和自动化控制等功能。该设计在理论上,以程序来驱动促使各模块联合工作,在应用上使用软件来进行原理图的设计和仿真制作。

  本课题主要研究了自动窗帘控制系统的设计、硬件电路设计,软件调试的过程。通过本系统可以实现通过光强、定时来使窗帘自行打开和关闭。

  1.1课题背景及意义

  随着社会的变化和信息时代的加速,人们的工作和生活变得更加便利,在每天的生活中都会接受大量的信息。信息化社会在潜移默化中不断的改变人们生活和工作习惯,在不断拓开眼界,改变观念的同时,也越来越向往简单,舒适又便利的生活,对于自己住宅的要求也越来越高,他们希望只记得住宅能够变得安全、舒适、且方便,智能家居便随之出现。

  智能家居也称为家庭自动化,简单来说,它是一种以住宅为核心,以各种技术为组成部分的住宅(例如,人工智能技术,网络通信技术,云台技术,自动化设备、综合布线技术等)将一房屋报警器、传感器等),来实现家中设施的自动控制和远程控制功能。我认为它的出现使人们的居家生活变得便利和舒适,可以说它甚至改变了人们的生活方式,极大程度上节约的人们的时间。

  伴随信息化时代的不断加快,科学和技术,发展的进程在飞快的提升,大量技术也在不断的更替。当代人民生活水平也不断提高,人们开始对自己所生活和居住的环境产生了更多的需求。现如今,人们对现代家居的要求大多体现在高性能,多功能,低消耗这三个方面,人们在选择家居时,在保持美观的同时更加注意实用性。在这种趋势下,窗帘作为家居中必不可少的一员,在智能家居中也有很好的发展。。

  1.2国内外发展现状

  智能窗帘作为智能住宅的一部分,在一些电子产品发达国家中的应用其实已经较为普遍(例如美国、日本、韩国等),并且好评连连。然而,因为理念、实用性和性价比等等的原因,智能家居在国内本身的发展就比较晚,由于各种因素的影响,其发展的进程更加迟缓。不过随着社会的快速发展,技术的快速进步,人们积累的财富越来越多,人们对家居的各项要求指标也不断提高,人们对于简单,舒适,便利生活的向往,推进着智能家居的发展,智能窗帘也伴随着需求的增长和大力的推广,其发展也愈发多样化。。

  1.3设计思想及基本功能

  首先,我们应该明确一点,该系统必须满足可以通过控制开关来打开或关闭窗帘。在保证该项目充分发挥功能的前提下,根据其需要,增加了部分设计,使其能够发挥自动启动功能。窗帘取决于不同时期的照明强度和时间。在选择元件的设计和使用时,以经济实用性和简单的美学思想为基础的系统,尽可能简化和优化了设计和使用过程。用最经济实用的设备和最简单的电路布线布局,在保证简单美观的同时满足该设计的要求。

  自动窗帘控制系统的基本功能主要有以下几种:

  (1)手动控制:主要作用是根据用户的需求直接通过控制按键来实现窗帘的开启和闭合,该功能可以使窗帘处于开启或闭合的任意一种状态;

  (2)光照自动控制:系统可以根据用户的预设的光强值,通过采集光照,来实现窗帘的自动开闭;

  (3)时间控制:该功能是根据用户预先设定的时间,进行一次性的开启或闭合窗帘的操作。

  (4)可以通过按键在上述三种控制模式中循环切换。

  第2章系统总体方案设计

  2.1设计要求

  (1)介绍集成和开发单片机的条件,工程文件的C语言汇编;

  (2)熟练使用选定的传单;

  (3)建立一个以单片机为基础的最低系统,并完成相应的计划;

  (4)理解智力窗帘的原则并掌握实现手段。

  2.2方案选择和论证

  2.2.1单片机的选择

  案文1:选择DSP微处理器作为系统控制器。DSP是非常具体的,它可以通过数字信号处理大量信息。DSP与单片机的比较有以下几个要素:易于访问的集成,通用处理器,不敏感的限制,小的外部影响,方便调整CPU系数,可以使用非常低的SP频率来转换模块,硬件电路更复杂,数字系统由耗电的活性零件组成,没有被动式设备安全可靠,价格昂贵。

  案文2:选择单片机作为系统控制器。单片机是一种典型的内置式微控制器,用于工业控制。与DSP相比,整机成本更低,开发环境更好,开发的刀具更为完整,可以使用大量的信息,并进行比特率加工强调控制和事务处理功能等优点。

  综合上述分析,选取方案二为使用方案。。

  2.2.2显示方案的选择

  方案一:选择一个更适合显示广告和大字体通知的数字灯。在智能窗帘上使用的一些显示器费用太高,费用太高,因此不应用作显示器。

  方案二:选择LED电子管动态扫描。虽然LED数字灯的价格,他们是最好的数字显示,当使用动态扫描仪连接到单片机,他们几乎没有嘴线。然而,由于移动需要一定的移位寄存器,所以在微电路调试过程中通常会遇到障碍,因此建议不要这样做。

  方案三:选择液晶液晶屏幕LCD。液晶显示器有一个大的显示功能,它还可以显示多个字符和图形,显示内容的多样性和可见性。对于这个项目,1 1602屏幕LCD是足够的,它的价格是可以接受的,因此,LCD1602显示模块在这个项目。

  2.2.3时钟模块的选择

  方案一:直接使用单片机自身的计时器计数器来提供秒信号,并利用这个程序计算时间,月,日,周,小时,分钟和秒。尽管此解决方案可以减少时钟芯片的使用并省钱,但它有较大的时间误差和复杂的时间算法,从而不能在停电时实现。所以不采用此方案。

  方案二:为了达到DS1302的节拍芯片,DS1302具有高性能、低能耗和实时存储能力冲压参数.8同步处理器可以选择一种特殊的方式发送多个时钟信号或数据。埃尔DS1302携带ram 31×8.13修改DS1302-ds1202和ds1202兼容的临时数据记录,但是,在主电源和后电源中添加了双线夹,并且可以为后电源充电Trickal-AP电流。它的主要功能是使用串行数据传输,提供可编程的充电功能来切断电气保护系统。电源,并可以禁用充电功能。

  所以,选用DS1302时钟芯片为本设计提供时钟功能。

  2.2.4电机的选择

  方案一:使用直流电机作为驱动,移动窗帘以实现连接。这种解决方案的优点是发动机可以快速打开和关闭窗帘。缺点是当发动机转速过高时,窗帘在发出停止信号后会因惯性而继续运动,可能损坏窗帘架。但如果转速太低,发动机可能无法克服阻力,因此无法控制窗帘。

  方案二:使用步进电机作为驱动,将窗帘移动到连接点。这种解决方案的优点是,一旦信号停止,它将立即停止,而不会损坏窗帘。它的旋转力矩比直流电机大,所以容易拆卸窗帘。缺点是价格比直流电动机高。

  结合以上分析,选择步进电机作为系统驱动,实现了窗帘与窗帘的连接。

  第3章系统硬件设计

  3.1整体方案设计

  3.1.1系统概述

  STC89C52单片机是整个设计的核心器件,它们与电容器,缓冲器,玻璃振荡器等,一起构成了单片机的最小系统。其他所有模块都必须在最小的系统上运行。该显示设备使用1602 LCD屏幕,该屏幕可以同时显示一些基本信息(如光强度,控制模式,年,月,日,小时,分钟等),时钟模块选择的DS1302晶体启动并自动开始计算时间,而单片机只读取时间信息;共设计了5个按键作为输入设备,可以调节当前时间,并设置屏幕切换时间和灯光控制阈值。最后,电源系统采用USB 5V电源。

  3.1.2系统框图

  3-1系统框图

  3.2最小系统模块

  3.2.1 STC89C52简介

  (1)概述

  STC89C52是一款高性能CMOS8微处理器,采用8位闪烁体(又称MCU)去除CCD和ATMEL公司开发的技术。一。高密度永久存储器,结合国际化学安全计划第51号行业标准,内置8位处理装置和光学返回存储器。一个强大的微控制器pc89c52可以给你一个越来越复杂的系统控制应用。

  STC89C52由40个通道、32个外部端口、2个外部端口中断、316个可编程定时器和2个完整的双边端口组成。2号线STC89C52采用PDP、PQFP/TQF、PLCC三种包装形式,可满足不同产品的需求。

  (2)主要功能特点

  ◆符合行业标准的MCS51指令系统;

  ◆可重复编辑的8K闪存(>1000次);

  ◆32个双向I/O端口;

  ◆256x8字节的内部RAM;

  ◆3个16位的可编程定时器/计数器中断;

  ◆时钟频为0-24MHz;

  ◆2个连续中断;

  ◆可编程的UART串行通道;

  ◆2个外部中断源;

  ◆共8个中断源;

  ◆两条约读写中断口线;

  ◆三级加密位;

  ◆低功耗的空暇和关机模式;

  ◆能够通过软件安装睡眠和唤醒功能;

  (3)8051单片机的引脚功能

  其外部引脚排列如图3-2所示。其中,每个引脚的功能为:

  ?图3-2 STC89C52引脚图

  ①主电源引脚

  VCC(40引脚),接+5V为电源正端;

  GND(20引脚),接+5V为电源地端;

  ②外接晶体或外部振荡器引脚

  XTAL1(19引脚),连接到外部石英发电机输出。在单片,这是一个反向放大器输入。使用外部发电机时,该按钮接地。

  XTAL2(18引脚),另一个输出与外部石英发电机。连接到倒相放大器输出和板上钟的相位电路输入。使用外部发电机时,此按钮与外部发电机输出连接。

  ③控制信号线

  RESET(9引脚),信号输入端,复位/断开电源,内部RAM备用电源输入。

  Alle(引脚30),管理锁允许/编程脉冲输入,并使用ale锁从端口p0保存小于8位的地址。在芯片上输入脉冲。

  PSEN(29引脚),外部程序存储器存取信号效率低。

  EA(引脚31),允许/程序使用外部存储器输入电,当-Ex使用正常压力时,访问存储器。如果这是正常的低电流时间,请访问外部存储设备。

  ④多功能I/O口引脚

  8051单片机具有四个双向口I/O(P0、P1、P2、P3)。每组I/O可用于输入/输出,其中包括:端口P0(32-39引号)是一个双向端口(3个状态),可以用作输入或输出端口,以及8个lstl门。实际上,这通常用作数据链路地址或数据链路分时。当可寻址外部程序或数据存储器、8位地址和数据总线分开时,使用端口P0:将低8位地址的信号发送到端口P0,该地址被锁定在输入或输出数据总线的地址锁中。

  双向口(三态),8个LSTTL门可用作入口/出口。应用程序中常用的地址/总线窗口,外部应用程序或数据存储器中地址小于8位的地址和数据总线被归类为P0:首先,在P0端双向口(三态),8个LSTTL门可用作入口/出口。应用程序中常用的地址/总线窗口,外部应用程序或数据存储器中地址小于8位的地址和数据总线被归类为P0:首先,在P0端口输入地址小于8位的地址信号,然后Ale将地址信号锁定到本地锁存器,再将输入或输出数据作为数据总线的输入线。

  P1口(1~8引脚)——准双向端口由三部分组成,可以控制四门LSTTL。当用于输入字符串时,设备必须首先将端口锁定为1,并且每个位都可以编程到输入或输出行。

  P2口(21~28引脚)——准双向端口(三种状态)可以管理四门LSTTL。它还可以使用I/O端口,事实上,它经常被用作一个超过8位的地址总线。P0端口是一个16位总线和地址,用于外部存储器接口。

  P3口(10~17引脚)——准双向端口(三种状态)可导致四门lstl。如果第一个函数使用双功能端口,则等于P-1;当第二个功能使用时,每个功能都有一定的用途,如表3.1所示。

  表3.1 P3口第二用途

  端口引脚第二功能注释

  P3.0 RXD串行口数据接收端

  P3.1 TXD串行口数据发送端

  P3.2/INT0外中断请求0

  P3.3/INT1外中断请求1

  P3.4 T0定时/计数器0外部计数信号输入

  P3.5 T1定时/计数器1外部计数信号输入

  P3.6/WR外部RAM写选通信号输出

  P3.7/RD外部RAM读选通信号输出

  3.2.2最小系统电路

  如图3-3所示,整个最低限度系统由三个组成部分组成,分别是结晶电路、排放电路和供电电路的组成部分。

  晶体振荡器电路由两个c2和c3 30pf电容器以及一个晶体振荡器X1 12M组成,其电容器在振动中起着主要作用,有助于晶体振荡器更容易振动和接收范围15-33 pf。晶体振荡器的值也可以是24米。随着振动值的增加,单片机的工作速度也随之提高。当你设计一个芯片振荡器的部分电路,靠近单片机,更好的。

  复位单片机的布局实际上可以被理解为计算机重新启动按钮。当计算机在使用的过程当中发生崩溃时,按重启键位从头开始执行计算机内部的程序。同理,当单片机系统正在运行,并且由于环境干扰等因素使其程序发生混乱时,仅仅需要通过按一下复位按钮,就可以使内部程序自行从头再执行一遍。

  复位电路由10k电阻R3和10uF极性电容C1组成。电容器的电压不会突然改变性能,我们可以知道当连接到系统时,RESET输出将显示高水平,这取决于RC电路的大小。当一个高水平的RESET绑定持续超过两个机器周期,通常有51个MCU恢复,所以正确的组合的RC值提供了一个可靠的恢复。

  最后,电源部分,为方便选择5V USB直接供电,优势在于:可以使用移动电话充电电缆和移动电源供电设备,更方便。

  除此之外,还有一些外部电路。

  由于STC89C52的P0端口是开漏输出,为了使P0端口可以用作公共I/O端口,将10K漏极R1连接到P0端口。在本设计中,P0端口用作液晶显示器的数据端口。标题31(EA),当连接到高功率时,微控制器在重新连接后从0.000内部只读存储器开始工作;当连接到低功率时,直接执行从重新连接的百万赫兹开始,因为我们的程序存储在MCU中,EA应该连接到顶部,以确保MCU从内部读取程序执行。

  图3-3单片机最小系统

  3.3液晶显示电路

  3.3.1 1602液晶简介

  1.1.1

  液晶显示器是一种小巧、轻便、节能的显示器。因为能量强度低,提供的信息量大。除其他好处外,它现在广泛用于便携式电子产品。

  1.1.2

  该系统显示了LCD 1602工业符号模块,两行可显示16个字符,方便英文字母的显示。,包括大小字母、阿拉伯数字、共同符号,等等,Tambi您可以显示简单的中国文字自定义的。系统使用1 602台LCD监测器低成本,每行两个L,显示16个标准字符他们,他们它广泛用于使通信系统、智能操作设备和计算机自动化。办公室。其主要功能是显示ASCI字符,这个系统中使用的1 602台LCD显示器非常昂贵,每一行有16个标准字符。他们,他们广泛用于通信系统自动化,智能操作设备和设备办公室。其主要功能是显示ASCI字符,如果没有带有适当中国字符库的液晶显示器,也称作“字符显示装置”。第一步是获取中国文字或图形模型所需的数据。从子模组中直接提取5×8分矩阵数据的地点,子模组程序可从子模组中手工提取中文字体。模具。第二步是储存从模型中获得的数据。

  液态晶体分为两类:背光灯和非背光灯,基本控制器(大多数为HD 44780)的背光相对厚度与背光灯相同,其应用也不同于背光灯,两者尺寸差别如下图(图3-4)所示:

  图3-4液晶尺寸说明

  1602LCD液晶显示器的主要技术参数:

  ?◆显示容量:16×2个字符

  ?◆芯片操作电压:4.5—5.5V

  ?◆工作电流:2.0mA(5.0V)

  ?◆模块最佳操作电压:5.0V

  ?◆字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm4.5—5.5V

  3.3.2液晶引脚说明

  1602的引脚如表3-2所示:

  表3-2 1602液晶引脚说明

  编号符号引脚说明编号符号引脚说明

  1 VSS电源地9 D2数据

  2 VDD电源正极10 D3数据

  3 VL液晶显示偏压11 D4数据

  4 RS数据/命令选择12 D5数据

  5 R/W读/写选择13 D6数据

  6 E使能信号14 D7数据

  7 D0数据15 BLA背光源正极

  8 D1数据16 BLK背光源负极

  第1脚:接地电源VSS。

  第2脚:5V为正电源为VDD。

  第3脚:VL端口用于设置LCD对比度。对比强度由营养决定。对比度可通过10K电位计调节。

  第4脚:RSS是寄存器选择、高级数据寄存器和低选择指令寄存器。

  第5脚:读/写R/W信号线,高、低电平的读操作,写操作。RS和R/W之间的关系确定当前状态。例如,如果两端均为0,则可以编写命令或显示地址。如果两端均为1,则可以读取占线信号。当RS为1时,R/W为0,并且可以输入数据。

  第6脚:为了启动能量E,在液晶模块中从E端的1到0执行该命令。

  第7到14脚:D0-d7是一条8位双边数据线

  第15脚:背光源正极。

  第16脚:负光源。7-8位双边数据线。

  3.3.3指令介绍

  (1)清屏指令

  指令如表3-3所示

  表3-3清屏指令功能表

  功能:

  1)去除液晶屏幕,即DDRAM中全部的内容都添加到“空白”ASCII代码20II中;

  2)请将光标返回到LCD屏幕的左上角,将光标返回到其原始位置;

  3)将地址监测器(AC)的值重置为零

  (2)光标归位指令

  指令如表3-4所示

  表3-4光标归位指令功能表

  功能:

  1)将光标放在屏幕的左侧;

  2)地址计数器(AC)值设置为零;

  3)DDRAM的所有内容均保持其原始内容不变;

  (3)进入模式设置指令

  指令如表3-5所示

  表3-5进入模式设置指令功能表

  功能:输入数据行时,光标向某个方向移动,设置如下:

  (4)显示开关设置指令

  指令如表3-6所示

  表3-6显示开关设置指令功能表

  功能:可控制显示器的开关,显示或关闭光标,闪烁或不闪烁光标。此选项决定:

  (5)设定显示屏或光标移动方向指令

  指令如表3-7所示

  表3-7设定显示屏或光标移动方向指令功能表

  功能:移动光标或全屏位置,设置以下选项:

  (6)功能设定指令

  指令如表3-8所示

  表3-8功能设定指令功能表

  功能:设置在数据总线中的位数和显示的行号类型。其主要参数设置为:

  (7)设定CGRAM地址指令

  指令如表3-9所示

  表3-9设定CGRAM地址指令功能表

  函数:指定下一个cgram地址的数据存储地址。这个词的符号是db5db4db3。符号地址(000-111)可以同时确定8个字符。Db2db1db0线(000-111),8号线。

  (8)设定DDRAM地址指令

  指令如表3-10所示

  表3-10设定DDRAM地址指令功能表

  功能:下一次要存储数据的DDRAM地址将要被设置。

  (9)读取忙或AC地址指令

  指令如表3-11所示

  表3-11读取忙或AC地址指令功能表

  功能:设置下一个DDRAM地址来保存数据

  1)HF(忙碌信号)读取。如果液晶屏忙,BF=1信号工作,单片机发送的数据和指令不被接受。当BF=0时,则情况恰恰相反。

  2)接收到地址计数器(AC)当中的内容。

  (10)数据写入DDRAM或者CGRAM指令

  指令如表3-12所示

  表3-12数据写入DDRAM或者CGRAM指令指令功能表

  功能:

  1)DREAM当写入符号代码时,LCD会立即显示相应的字符;

  2)OGRAM被存入由使用者设计的图案

  3.3.4液晶显示模块电路

  LCD电路连接图如图3至图5所示。GND和VCC与电路相连,即输入电源由液晶显示器第三个引脚,通过连接到地球的10K助推器,您可以将液晶和一个月前的调节器连接起来。第四步是连接到微控制器的LCD日志控制。第五步是读写控制引脚LCD,连接到脚上的P14微控制器。引脚6是微控制器连接启用LCD引脚。引脚7到引脚14是8位数据/地址总线,连接到微处理器。最后,第15和第16个入口是直接连接到VCC和GND系统的等离子体反馈系统。

  图3-5液晶模块连接图

  3.4时钟模块

  3.4.1 DS1302简介

  DS1302设计由达拉斯公司开发,采用强大的ram实时低性能监控系统。它的主要特点是数据的顺序传输,提供可编程的负载功能,在发生故障时保护电源,并允许关闭电源工作负载通常晶体振荡器为32768khz,随着科学技术的发展,可以测量年、日、周、时、分、秒,有许多时钟串联电路,如DS1302、DS1307和pcf8485,它们都非常简单。价格低廉,使用方便,使用范围广,三线接口可以同时连接到处理器。事故模式可用于传输多音节时钟信号或线性数据。DS1302临时存储31 x 8ram数据。这是ds1202的现代产品,与ds1202兼容,但使用两种能源。主电源、备用电源及备用电池对备用电源的上电充电功能。

  3.4.2引脚说明

  DS1302引脚封装如图3-6所示。

  图3-6 DS1302引脚图

  (1)引脚1:VCC2是主电源。

  (2)引脚8:(Vc1)使用能量保持,即使主电流断开,时钟也能继续工作。当vc2大于Vc1+0.0v时,DS1302由vc2提供;当vc2小于Vc1时,DS1302由Vc1提供。

  (3)引脚2,3:x1,X2是连接到外部石英发生器32.768KHz的振荡器。

  (4)引脚5:RST是复位/芯片选择线。所有数据传输从RSST驱动程序开始。RSST输入有两个功能:第一,RSST提供一个管理逻辑,允许地址/指令的顺序移动到移位寄存器;第二,它提供一个管理逻辑。它提供逻辑控制。RSST提供了一种阻止一个或多个字节数据传输的方法。当RSST通常为高电平时,所有数据传输将被初始化以使DS1302正常工作。如果在RSST传输期间确定低电平,数据传输将停止,I/O输出将转换为高阻抗。使用通电驱动时,RST必须保持在VCC>2.0V的低电平。只有当SCLK在低电时间工作时,RST才能设置在高电平。

  (5)Pin6::I/O表示数据的连续输入和输出(输入SCLK命令后,数据写入DS1302,数据输入从零开始。类似地,当下一个SCLK脉冲下降时,8位指令字读取DS1302数据。从0读取到7。

  (6)引脚7:SCLK是时钟的输入。

  3.4.3时钟芯片DS1302的工作原理

  (1)DS1302拍频芯片的工作原理

  如图3所示,DS1302在每次读写之前必须有SCLK“0”和RST“1”以及作为补充的读写时间表。八点钟DS1302控制字如图3至图7所示。控制位置7应设置为1。如果该值为0写入停止6位,如果读/写程序ram=1,则读/写CK=0。1-5位操作员读写,写执行读为1,执行读为0,控制部分始终从最低输入电平出口开始。表3至14显示了DS1302和DS1302时间表。时间记录:“ch”暂时是一个字符。时钟引擎停止工作,DS1302处于低压状态。动力。如果您已经注册,请先登录。在安全之前,如果您发现任何错误,请随时评论!0,当“WP”为“1”时,记录它们可以在安全级别阻止任何注册。。

  (2)DS1302的控制字

  如图3-7所示,该控制字为DS1302。控制字节中的最高有效位(第七位)应为逻辑1。如果该值为0,则无法将数据写入DS1302。如果第6位为零,这意味着访问日历时间数据,1位访问RAM数据。位5-1指定操作地址,最小有效位为(位0)为0时,指出操作记录,而1表示读操作,那么控制字节总是从最低点推断出等级。

  图3-7 DS1302控制字

  (3)数据输入输出

  在输入命令文本和SCLK的下一部分之后,从较低的级别(即在一定的时间段内)将数据输入DS1302。低图标,从DS1302数据读取如下SCLK脉冲,如下图3-8所示::

  图3-8 DS1302单字节读写时序图

  (4)DS1302寄存器

  DS1302包括12个寄存器,其中7个与日历和时间相连,数据与BCD代码相连,临时寄存器、日历和控制字如表3-14所示。

  表3-14 DS1302寄存器表

  3.4.4 DS1302模块电路图

  DS1302模块图示见图3-9,而VCC和GND分别代表VCC和GND第五和第四,这是两个在输入晶体上工作的脚。在第八条腿上插入了一个锁紧元件3V,作为一个时钟芯片的备用元件,它可以确保主电源后关闭,就像时钟继续走。第二和第三步连接到32.768K晶体振动芯片提供时钟脉冲,最后,第五,第六和第七串行连接到IO端口的整体数据传输机。

  图3-9 DS1302模块电路图

  3.5光照强度采集电路

  3.5.1光敏电阻概述

  光敏电阻器(photovaristor)又叫光感电阻,是由半导体的光电效应产生的。它是一种可变电阻,在发生事故时具有很高的光刻电阻值,其工作原理是,事故光越大,电阻越小,事故光越弱,就越没有光刻电阻。电阻越高,通常可达1.5米。光刻胶通常用于摄影测量、摄影控制和感光转换。通常,光刻胶由精细结构制成,以吸收更多的光能。在光照下,半导体芯片(光敏层)可以刺激电子空穴增加电流,从而增强电路中的电流。

  光生伏打强度的一个重要特点是,其强度值随介质光线的变化而变化。环境,环境当环境光相对充足时,电阻值会减少高的相反,当环境光变弱的时候,它的耐力就会增强,这与他们自己的生产材料有关。

  本文档中设计的窗帘智能控制也使用了此阻力特性。光电效应。环境是坚固的,例如在白天,电阻会降低,传感器信号处理电路是根据其性能进行处理的。抗药性。他相反,在环境光较弱的情况下,例如在夜间或黄昏,强度值会提高,传感器信号处理电路在处理后将这些信号传送到一个照相机的控制电路,从而可以打开或关闭窗帘。

  3.5.2光敏电阻工作原理

  光敏电阻是一种特殊的电阻,它主要由金属硫化物、硒、碲等半导体材料组成。其工作原理主要是基于内部光电效应。它在黑暗环境中的电阻率很高,黑暗电阻一般高达1.5米。由于光电效应的能量超过了半导体材料限制带的宽度,价格带中的电子吸收了光电效应的能量,并在价格带上形成了一个带有正负荷的空隙,增加半导体材料中所传送的液体数量,降低其电阻,从而降低其电阻值。光敏度光越强,光越小抵抗,一旦喷射光消失,电磁-空心电压产生光生伏打能量将逐步合并,光生伏打强度将恢复到原来的价值。

  3.5.3光敏电阻的分类

  光电强度,又称光电导体,通常硫化镉、镉其特点是当特定的光照下,电阻迅速下降。最新照片的光谱特征光强度可分为三类。抗紫外辐射:对紫外辐射的敏感性紫外辐射强度,包括硫化镉、硒化镉、光电红外和光敏红外辐射强度,主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅、锑等,广泛应用于国防、科研等领域以及火箭导航、天体测量和辐照度独立测量、人体疾病检测、红外光谱和红外强度可见光:镉、硒、镉、碲、砷、狮子、硅、锗;硫化锌、烟雾信号、光电系统等。

  3.5.4光敏电阻的主要参数

  敏感电阻的主要参数是光伏强度、暗光强度、光伏和光谱特性以及频率特性,即:当电阻同时作用于两个金属电极时,产生金属电极的端部,其特性是温度。感光反应器会释放相应的波长,如果您已经注册,请先登录。上一页在非极性的情况下,电压可以是固定的或可变的,如果它只是用作电阻。

  3.5.5 ADC0832简介

  ADC0832是由a/D文件修改的8位微芯片。最大分离能力可达256步,满足一般转换要求。内能输入电压和参考芯片模拟电压应在0~5V之间多次使用,当最大分离能力达到256度时,应根据转换等效的一般要求,结合标准电压提供可调内能,模拟芯片之间的电压应为0~5v,转换时间为32微二进制数据传输,减少了文件错误。开关快速稳定。输入允许您连接到多个控制处理器。通道选择功能可以方便地运行ADC0832模拟信号的时间输入通道,电压0-5V,分辨率8位,精度19.53mV。它用于输入中的值++E,通过设置更大的范围可以增加转换宽度。必须考虑到当输入+ein时,如果电压大于in+,则数据转换的结果始终为0。

  3.5.6光照强度采集电路

  这些智能窗帘设计成自动照明开关,因此,有必要确定环境照明强度,并计算照明强度和开关线。为了得到光电强度,用得到的光电强度来模拟电阻的强度。因此,ADC0832用于转换值。使用ADC0832进行数字图像仿真和处理。图3-10所示模块电路图。

  图3-10光照强度采集电路

  3.6电机驱动模块

  步进式发动机,又称脉冲发动机和开式循环发动机,可以将脉冲电信号转换为电脉冲信号角或线性位移角。发动机停驻的速度和位置仅取决于脉冲的频率和数量,而不是充电。分步接收脉冲信号,以固定的旋转角度分步控制和旋转单元,从一个角度逐渐称之为“分步”。为了得到准确的位置,可以利用脉冲量来控制街角的运动。因为直接进入整个I/O的电流很弱,步进电机不能直接旋转,因此,有必要在单片机和步进电机之间增加一个由TI公司生产ULN2003作为电机的核心。ULN2003主要适用于需要高速大功率来驱动的各种系统。

  电机驱动电路如图3-11所示。

  图3-11电机驱动电路

  3.7按键输入模块

  键盘是人们使用单片机进行通信的主要工具。站在软件开发的方向上,光看单读键盘的现状是不够的,存在很多问题,需要解决的问题很多,否则,人们经常会操作键盘,经常会出现出错等情况。最常用的单片机是自主/矩阵键盘。每个人都有自己的特点。需要独立键盘的电路很简单,程序也很简单。它通常用于没有大硬件需求的简单方案。矩阵键盘与自主键盘有很大的不同。矩阵键盘比单一的硬件键盘复杂得多,可编程算法的成本也高得多,但它在节约成本方面有许多优点。因此,它更适合多个键盘。

  本设计只有5个按键,按键数量较少,只有5个按键,故采用了独立的按键方式,其5个按键分别为“改变模式”、“时间”、“光强值”、“+”、“-”。具体如图3-12所示:

  图3-10按键电路

  第4章软件设计

  4.1程序语言及开发环境

  C语言是设计语言。它是一种通用的抽象编程语言,广泛应用于各个层次的开发。next C具有实用性、表达性、灵活性和广泛适用性、高效性和适应性。语言优势和高等教育水平下丹尼斯M.赖克,贝尔实验室,美国,1972年推出,1978年,与布赖恩W.里奇凯尔尼根和丹尼斯。rithi先生准备了一个对编程语言有深远影响的项目,C.R.的索赔是根据《规则》第34条C款提出的。本书这一标准在伯尔尼得到了广泛的应用,第一语言C的标准在实践中得到了应用,并在此后迅速出版。C标准的出现已经广泛应用于系统软件的开发和高处理能力的应用。

  Keil c51是美国Keil软件公司生产的一款独特的C语言软件开发系统。它与51系列兼容。与集体语言相比,C语言在功能上和结构。阅读服务对学习和使用.基尔提供完整的解决方案开发,包括在编辑器、宏和连接器中,A、管理库和强大的功率模拟器。B.集成开发中的组件分类环境Keil软件需要Win98、NT操作系统、WIN2000和WIN2000。由Kila编程的winxp22290几乎是他的最佳选择。即使他只使用汇编语言而不使用c语言,一个友好的集成环境和强大的软件建模工具也能提高其效率。

  4.2程序流程图设计

  4.2.1总体程序流程图设计

  本系统的流程如图4-1所示。首先,原始LCD和时钟芯片,然后周期包括关于时钟芯片读取的日期和时间的数据,然后在1602 LCD上显示,然后读取光强度并显示如下。键盘。如果你发现任何错误,请随时评论!窗帘开关的控制器随着时间的变化而变化,它们是手动操作的,窗帘是由上电按钮控制的。接近。模式已设置,窗帘随时间而定。如果当前灯光超过指定的控制阈值,如果是,拉上窗帘打开它们,则周期结束。

  图4-1主函数流程图

  4.2.2 1602液晶程序设计

  开始显示LCD之前,必须确定要显示的位置,例如第二列和第三列。比如“123”显示“1”,然后是10个中的2个,最后是一天的“3”Gito在同一个例子中,当你显示一个字符串,比如“hello”,从开始的字母“H”开始,其中一个完成显示任务,直到结束的字母“O”被解释,在a处显示一个字符串或一个数字时间,首先只需要一个位置,然后一次显示一个字符。它将自动跳转到下一个位置,而不是每个位置。

  图4-2液晶显示流程图

  4.2.3读出DS1302的时间信息

  液晶显示时间由单片机连续更新,可连续读取DS1302并在显示屏上更新。从时钟芯片读取时间信息的主要过程是记录寄存器地址0x8d,读取年度数据。然后,按照相同的顺序设置寄存器地址:0x89、0x87、0x8b、0x85、0x83和0x81,分别在一个月、日期、礼拜、小时、分钟和秒中设置。具体读取的流程图如图4-3所示。

  图4-3读取DS1302时间信息流程图

  第5章硬件组装与调试

  5.1元器件的选择与测量

  这种情况下开发的主要元件有:单片机STC89C52、时钟晶体、ad芯片、发动机驱动器、晶体振动器、电阻、电容器、开关、键盘、步进电机、LCD等,这些元件要求我们在焊接前仔细研究信息,了解各元件的特性,然后进行焊接。这些组件很容易在网上获得。焊接时应注意电池极性、电阻/电容大小、芯片引出顺序等,若电阻未知,可用多维表测量;电容和晶体振动由电池本身测量;电池的正负极可以基于长正负极的基本原理;一些特殊元素可以通过背景信息了解正负极。

  5.2元件的焊接与组装

  元件通常焊接在焊接和粘合面板上,但应注意以下几点。

  (1)组装前应尽可能对所有部件进行测试,以确保其可用性。

  (2)集成电路的装配方向应一致,以便于正确焊接和引线。

  (3)分离的部件应仔细标识装置的前后侧,标记应在该位置,便于观察和检查。对于极性零件,在装配过程中必须特别注意其极性。不要再安装,否则实验会失败。

  (4)为了便于焊接检查和电路的后续检查,您可以根据电路中不同的连接功能选择不同的导线颜色。当然,你可以用颜色。

  (5)在实际焊接过程中,接头应尽可能简单。连接不能直接通过芯片集成电路,必须在周围。同时,尽量确保线条不重叠或交叉。

  (6)为了正常运行和电路调试,必须连接所有接地线以创建公共参考点。正确的组装方法和合理的设计不仅能使整个电路清洁美观,而且便于后续的检查、调试和故障排除。如果能够在装配前,绘制出装配图,那么便会事半功倍,从而使装配更快,更好。

  5.3电路的调试

  调试程序通常包括测试和调试。测试是指组装后检查电路的参数和工作状态。根据试验结果,对方案中的一些参数进行了修改,以满足设计要求。在调试前,应按要求设计试验项目、试验阶段、调试方法和所用设备,以保证其数量和顺利完成。

  5.3.1调试方法

  主要有两种调试方法。安装期间的第一个调试方法。复杂电路被分成不同的模块。根据不同的编译调试功能,分块调试,继续扩大安装调试范围,直至整个调试完成。新方案中采用了这种方法。第二种方法是调试后焊接整个电路。这种方法比较简单。

  5.3.2调试步骤

  (1)通电前检查

  正常焊接后,不要急于接通电源。首先,要仔细核对比较原理图,电路中的导线,包括不正确的导线,是否比导线小,多线,短路(特别强调输出与焊缝之间的距离短),并检查每个部件中使用的鞋跟数是否匹配。在检查线路时,最好使用多用表的“Ω×1”挡进行检查,并尽可能地直接的测量部件的引脚,这样做的优点是可以顺带检查电路各部分的联通性。

  (2)通电观察

  检查电路安装是否正确,并将其连接到电源上(不要在连接后立即检查电路的工作情况。首先,检查整个电路是否异常,是否有烧坏的部分,是否与电结合,是否能短路,是否能断开等。如果在试验期间电路异常,应立即切断电源,检查并修理,然后重新连接并检查。最后,需要测量不同节点端子的电压,而不仅仅是每个电路的总电压,以确保元件工作正常。

  (3)单元电路调试

  在调试模块的布局时,必须首先确定此部分的调试要求。调试顺序必须以流程图中的信号流程为基础,为了逐步调整整个方案,将之前的调试输出信号作为下一个输入信号。这确保了一个更平滑和更方便的调试方案。

  调试模块化布局有两种方法:静态和动态。

  静态调试通常是指在没有任何输入信号或外部信号干扰的情况下,测试整个电路中每个点的电位。它能迅速找到被摧毁的关键部件。

  动态调试通常是指检查模块电路的不同指标是否满足上一级的输出或信号。

  要创建一个信号图,通常只需查看动态指标就足够了。将静、动态试验结果与规划指标进行比较,进行综合分析,使方案和参数调整更加合理。调试过程应认真记录。

  (4)整机联调

  每个元件的版图调试完成后,整个电路由它们组成,不一定工作正常,所以整个电路也需要调试。调试过程的总体布置主要是观察和测量动态特性,并根据每组指标对结果进行测量,以便发现问题并提出解决方案,然后对方案及其参数进行修改,直到所有方案的性能完全满足设计要求。