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1、河南理工大学河南理工大学河南理工大学微机原理与单片机接口技术微机原理与单片机接口技术课程设计报告课程设计报告题目题目: 基于单片机的遥控窗帘设计基于单片机的遥控窗帘设计姓 名： 学 号： 专业班级： 指导老师： 所在学院： 电气工程与自动化学院 2013 年 4 月 5 日河南理工大学本科课程设计报告1摘摘 要要本实验装置是以单片机 STC89C52 为控制核心的遥控窗帘，通过键盘控制和无线远程遥控实现遥控窗帘不同的工作模式以及对窗帘的位置，通过霍尔传感器反馈信号控制。遥控窗帘的不同模式通过三种不同颜色的发光二极管进行显示。每次进行模式切换时能实现窗帘的拉开与拉住，窗帘的开合是用一个由L298
2、N 驱动芯片驱动的 5V 的直流电机的正反转带动实现的。此电子设计，总体来说，从功能上来说较为简单，从成本上来说造价低，经济实用，利于推广，能够满足智能家居要求。关键字关键字：STC89C52 单片机 霍尔传感器 L298N 直流电机 无线控制模块河南理工大学本科课程设计报告2目目 录录 第一章 概述.3 1.1 引言.3 1.2 基本要求.3 第二章 基本硬件系统的设计与功能实现.4 2.1 STC89C52 单片机简介.4 2.2 L298 电机驱动芯片.4 2.3 无线电遥控接收模块.6 2.4 防过卷模块.6 第三章 软件设计.9 3.1 流程图.9 3.2 总程序.9 第四章 pro
3、teus 仿真.10 4.1 仿真图.10 4.2 仿真图说明.10 第五章 课程设计体会.11 参考文献：.12 附 1：源程序代码.13 附 2：系统原理图.17河南理工大学本科课程设计报告3第一章第一章 概述概述1.11.1 引引言言随着国民经济的发展和科学技术水平的提高，特别是计算机技术,通信技术，网络技术，控制技术的迅猛发展，生活现代化得以实现，居住环境向舒适化，安全化发展，家居智能化在这种形式下应运而生。因此，我们组经过共同的讨论和深入考虑决定做遥控窗帘。我们的作品采用了 STC89C52 单片机进行了简单的设计，并通过驱动放大电路驱动电机，中间还设有控制不同模式遥控窗帘开关控制电
4、路。1.21.2 基本要求基本要求1.利用直流电机正反转实现控制窗帘的开关。2. 防过卷功能。3. 具有无线遥控和手动按键控制两种功能。4. 能够指示运行状态。河南理工大学本科课程设计报告4第二章第二章 基本硬件系统的设计与功能实现基本硬件系统的设计与功能实现本系统采用 STC89C52 单片机作为主控制核心部件，主要通过按键和远程控制信号来实现电机的驱动的控制信号。以下是基于单片机的遥控窗帘设计的各部分介绍：2.12.1 STC89C52STC89C52 单片机简介单片机简介STC89C52 单片机是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使
5、用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程Flash，使得 STC89C52 单片机在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。2.22.2 L298L298 电机驱动芯片电机驱动芯片L298 可直接的对电机进行控制，无需隔离电路。通过单片机的 I/O 输入改变芯片的控制端的电平，即可以对电机进行正反转，停止的操作，非常方便，亦能满足直流减速及输出大电流要求。表 1 是 L298N 功能逻辑图:ENA(B)IN1(IN3）IN2(
6、IN4)电机运行状况HHL正转HLH反转H同 IN2(IN4)同 IN1(IN3）快速停止LXX停止表 1 L298N 逻辑功能表下图是其引脚图：河南理工大学本科课程设计报告5图 1L298N图 2L298N 控制电机河南理工大学本科课程设计报告61 和 15 和 8 引脚直接接地。4 管脚 VS 接 2.5 到 46 的电压，它是用来驱动电机的。9 引脚是用来接 4.5 到 7V 的电压的，它是用来驱动 L298 芯片的。6 和 11 引脚是使能端，一个使能端控制一个电机工作。5,7,10,12 是 298 的信号输入端和单片机的 IO 口相连。2,3,13,14 是输出端。输入 5 和 7
7、 控制输出 2 和 3, 输入的 10,12 控制输出的 13,14。在我们的课程设计中，只用到了一个电机，用 5、7 管脚控制 2、3 管脚的输出来控制电机的正反转以及调速功能。2.32.3 无线电遥控接收模块无线电遥控接收模块2722 是一个解码芯片，其地址是通过 2722 的管脚进行的硬件编码的，每个遥控器与接收模块对应，遥控上的按键 A、B、C、D 对应接收模块上的A、B、C、D 管脚，当按下遥控器上的按键时，接收模块对应管脚便成为了高电平锁存输出，同时 I 管脚输出正脉冲，我们的课设中 A、B、C、I 分别与单片机的 I/O 口 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3 连接检测无线信
8、号，通过相应的无线电遥控信号来控制系统的状态。2.42.4 防过卷模块防过卷模块这个窗帘是通过电机带动从左往右打开，所以这里设计两个霍尔传感器，一个设计在窗帘导轨的最左边，用于检测窗帘是否已完全关闭；另一个设计在窗帘的最右边，用于检测窗帘是否已完全打开，从而防止由于电机长时间通电而损坏。本装置用到的霍尔传感器的介绍：霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。如图 2 所示河南理工大学本科课程设计报告7图 3霍尔传感器霍尔传感器分为
9、线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。我们用到的是开关型霍尔传感器，由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。本次所采用的是闭锁性的霍尔传感器，其特性如图 5 所示。当磁感应强度超过动作点Bop时，传感器输出由高电平跃变为低电平，而在外磁场撤消后，其输出状态保持不变（即锁存状态），必须施加反向磁感应强度达到BRP时，才能使电平产生变化。图 4闭锁性特性所以，通过将霍尔传感器至于窗帘的最左端和最右端，使得当窗帘打开到最右，闭合到最左时，能够自动发送信号关闭电机。防过卷电路如下河南理工大学本科课程设计报告8图 5 防卷电路图如图所示，对应的端口分别接对应的地与+5V。当有磁铁靠近时，输出为高电平。当窗帘拉开时，达到指定的位置时，对应的输
