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1、毕业设计基于单片机的自动窗帘控制系统设计机械工程系学生姓名： 学号： 机械设计制造及其自动化系 部： 专 业： 指导教师： 二零一五年 六 月诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 基于单片机的自动窗帘控制系统设计 系部： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 学学生： 指导教师（含职称）： 1课题意义及目标 学习并掌握单片机及相关知识；系统要求实现窗帘的自动控制，并且可通过多种方式控制，如手动控制、通过设定时间控制或根据光照强度进行控制等；在查阅资料基
2、础上，完成系统整体方案设计；完成系统硬件设计，完成系统元器件的选型，在掌握电子线路图绘制工具软件的基础上，完成系统组成框图的绘制、完成相关电路图及系统原理图的绘制；完成系统软件设计包括软件流程图的绘制及程序的编制。2主要任务(1)、认真阅读任务书，通过查阅相关文献资料，在了解课题研究目的意义及现状等基础上，构建设计方案并进行充分论证，并撰写开题报告；(2)、进行系统总体设计，熟悉开发环境；(3)、系统硬件设计，系统软件设计；(4)、毕业设计说明书；3主要参考资料1李晓林.单片机原理与接口技术M . 北京：电子工业出版社, 20132徐沐龙.单片机原理及应用M . 北京：机械工业出版社, 201
3、34进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1阅读任务书，通过查阅资料，撰写开题报告并进行开题答辩；3月3日3月23日2系统总体方案设计，硬件选型及原理图绘制；3月24日4月13日3绘制软件流程图，中期答辩；4月14日5月4日4程序编制及调试；5月5日6月1日5撰写设计说明书，准备毕业答辩6月2日6月22日审核人： 年 月 日基于单片机的自动窗帘控制系统设计摘 要： 本论文首先对于自动窗帘的基本知识，发展历史和应用前景做了一个充分的介绍，从而阐明了自动窗帘对于现代生活的重要作用。本论文所设计的自动窗帘系统，既能减除每天用手开关窗帘的不便，也能提高生活的档次，同时根据光照和温度来控制窗帘的开闭，可以
4、调节室内的光线和温度，进一步满足人们对于更高生活水平的追求。本设计采用容易操作，方便实现的设计理念，以AT89C51单片机为控制核心。软件主要是以流程图和代码的方式对光照控制、温度控制和电机控制进行介绍。硬件控制系统主要由DS18B20温度检测模块，三极管驱动LED显示模块，L298电机驱动模块和光敏电阻组成。关键词：自动窗帘控制系统、AT89C51单片机、DS18B20、LED、L298 The Design of the Control System of Automatic Curtain based on MCUAbstract： This paper firstly give a s
5、ufficient introduction of the basic information of automatic curtain, history of development and application prospect so as to clarify the importance of automatic curtain to modern life. The system of automatic curtain designed in this paper not only can reduce the inconvenient of opening and closin
6、g curtain by hands everyday, but also can enhance the level of life. Meanwhile, to control the curtain switch according to light and temperature, it can adjust the light and temperature indoor, to satisfy peoples pursuit of a higher standard of living.This design uses principles that are easy to han
7、dle and convenient to realize, it uses AT 89C51 SCM to be the control center. The software mainly uses the methods of flow chart and code to introduce light control, temperature control and motor control. Hardware controlling system mainly consist of the module of temperatures control, LED module of
8、 triode tubes prime mover, driver module of electric motor and photo resistor.Keywords: the Control System of Automatic Curtain; AT 89C51 SCM; DS18B20、LED、L298目 录1 绪论11.1 选题的意义和目的11.2 本课题在当今社会的研究现状和发张趋势11.3 本课题设计的主要内容21.4 单片机的简介31.5 单片机的发展历史31.6 单片机的特点42 系统整体方案的设计52.1 单片机硬件设计的基本原则52.2 单片机软件设计的基本原则62
9、.3 系统整体设计的结构方框图63 系统的硬件设计83.1 系统主要的模块结构83.2 单片机最小系统的模块设计93.2.1 AT89C51单片机的简介93.2.2 晶振电路93.2.3 复位电路103.3 温度检测模块113.4 LED显示模块123.5 光照检测模块123.6 电机控制模块133.7 系统硬件的原理图144 系统的软件设计164.1 程序的结构分析164.2 主程序的设计174.3 汇编语言和C语言184.4 各个子程序的设计194.4.1 光照强度的检测和转换子程序194.4.2 DS18B20温度检测程序214.4.3 4位LED数码管显示程序224.4.4 LN298
10、电机驱动子程序24总结26致谢27参考文献28附录29附录一 系统硬件原理图29附录二 程序30IV太原工业学院毕业设计1 绪论本章主要阐述了本课题选择的目的与意义、当前的发展现状和未来的发展趋势，同时综述了本次设计的主要内容。1.1 选题的意义和目的伴随着生活水平的逐步提高，时代的不断进步，人们对于生活追求的不断提高，对于居住空间和环境的要求也越来越高，高档的智能家居成为越来越多人们的生活必须品。由单片机为主要控制的自动窗帘控制系统，不但可以解决每天人们用手开关窗帘的繁琐，而且也是一个人生活档次的体现，与此同时可以通过温度和光照强度来控制窗帘的开关，可以调节室内的采光，更深层次的满足了人们对
11、于生活档次更高追求。1.2 本课题在当今社会的研究现状和发展趋势早在二十世纪初，自动窗帘已经被作为一种比较成熟的技术在欧洲和北美广泛的应用。直到2010年左右，这项技术才被一些技术人员带入中国，但由于不被大部分人群认可和价格昂贵，一直没有得到很好的发展。直到最近，由于中国的单片机的不断发展和自动窗帘的价格有所下降，自动窗帘的热潮才席卷而来。根据不完全的数据统计，在我国大概有170多家自动窗帘的生产厂商已经获得了相关的专利，但是对于自动窗帘的核心技术而言，并没有多大的差距，但是价格却有天壤之别。目前在我国市场中主要流通的自动窗帘的主要控制防止主要是以下几种：声音控制、光照控制、时间控制等。声音控
12、制和遥控控制主要是半自动的控制，而光照控制则属于全自动的控制。当前我国的发展趋势就是以声音控制和遥控为主，而且这些技术还是比较成熟，然而全自动的光照控制，因为其结构复杂，性能并不稳定，虽然勉强实现了自动化，但由于其价格昂贵，没有被广大的消费者所认可。随着时代的飞速发展，智能家居这个新兴的产业也越来越被大家所接受，智能家居最基本的表达就是基于家居这个平台，结合建筑、自动化与智能化为一体的舒适、便利、安全的居家环境。它的主要目标是通过通信技术和远程控制实现对于家居的智能使用，使其按照人的某些要求进行运行。此外，自动窗帘可以满足一下人们的要求：一、在某种程度上改善人们的生活水平，自动窗帘为人们提供了
13、一个更为舒适、方便、高档的居家环境。二、促进一大批企业的发展，家居市场为很多的单片机公司提供了一个新的市场，鉴于当今社会的发展，其发展前景也是无可限量的，市场必定是十分庞大的，必定会吸引大批的企业投资，牵动这些企业的发展。三、将一些先进的技术与人们的居家环境结合起来，必定会创造出一大批新颖的市场，它不仅促进单片机行业的发展，同时也给家居产业带来一次良好的机遇，同时发展了专业公司与家居产业，所以智能窗帘必定会在未来的市场占有一席之地，它的普及必定是大事所趋。1.3 本课题设计的主要内容本课程设计所设计的自动窗帘主要是通过周围的光照强度的变化来控制电压的变化，进而控制电机的正转和反转。假如光照强度
14、低于某一数值时，电机开始进行正转，转动几秒后停止。这时候电机处于静止状态，而当周围的光照强度上升达到某一数值后，电机便开始进行反转，转动几秒后停止。通过这个过程便实现了自动光照控制窗帘的开闭。而且可以加以温度的辅助调控，当温度的数值大于或小于某一数值时，可以自动控制窗帘的开闭。另外，在满足自动控制的同时，还加以手动控制，手动控制与自动控制可以实现互相转换，这样可以进一步满足人们的需求，具体的内容如下：1、跟指导老师讨论硬件部分的设计方案，主要包括温度检测模块、光照强度检测模块、温度显示模块、电机驱动的模块。2、根据硬件部分的设计方案来制定软件设计的主要流程图。3、根据软件的主要流程图来编制相关的程序，然后进行软件的调试。4、进行软件与硬件的结合调试。 1.4 单片机的简介单片机是单片微型计算机的简称，同时又被称为嵌入式微控制器（Embedded
