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1、温州科技职业学院毕业论文（设计）毕业设计（论文）题目：基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现 基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现摘要：随着现代电子技术和自动化技术的快速发展，人们越来越向往便捷，轻松的生活方式，人们对生活质量的要求越来越高。家用电器产品也在不断的更新换代。从始初的晶体管、到电子管；由模拟到数字；由分立元件到集成电路；从普通向高性能、多功能型；由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。这次的毕业设计智能窗帘控制系统的设计与实现是在这个的理念上设计的，本系统主要的模块有单片机驱动模块，电机驱动模块，光敏检测模块，无线收发模块和LED信号显示模块。本系统分为两种模式，在智能模
2、式下利用光敏电阻检测光照强度的变化，通过单片机驱动电机驱动模块中的电机的正反转实现窗帘的来回移动。在手动模式下，利用遥控器中的无线发送模块发送信号，再通过单片机驱动电机。本文设计中的智能遥控窗帘因为操作简单，功能实用和结构简单，所以它基本满足人们对窗帘的智能化的基本需求，也因为前景广泛而有研究的价值。关键字：51单片机， 智能， 无线遥控， 直流电机目录引言3一、绪论31.1问题的提出31.2国外最新的研究成果41.2.1光控帘41.2.2隔音帘41.2.3节能帘41.2.4隐身帘41.2.5日能帘5二、核心芯片和器件介绍52.1 DC电源插口介绍52.2 AT89S52单片机52. 2.1单
3、片机特点和特性62.2.2单片机的引脚功能72.3 SC2262编码解码芯片91.3.1SC2262的特点92.3.2 SC2262的应用范围102.3.3 SC2262的引脚和说明102.3.4 SC2262的功能描述112.3.5 SC2262的工作流程图112.4 SC2272编码解码芯片112.4.1 SC2272的特点122.4.2 SC2272的应用范围122.4.3 SC2272的引脚和说明122.4.4 SC2272的功能描述132.4.5 SC2272的工作流程图132.5 315M发射和接受模块142.5.1315M发射和接受模块应用范围152.5.2 315M无线发射模块
4、介绍152.5.3 315M无线接收模块介绍15三、硬件电路的设计163.1电源和单片机控制部分163.2继电器控制直流电机部分173.4光敏识别部分183.5无线接收和发射部分19四、调试和实现设计20五、软件和程序调试215.1 工作流程图：215.2 管脚定义215.3主函数22总结23致谢24参考文献25附录一：硬件图正反照26附录二：电路原理图和PCB图27附录三：电路仿真图28附录四：C语言程序29引言人民生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈，窗帘作为每个家庭的家居必须用品，自然也需要满足人们更舒适性的需求。窗帘其基本的作用无非是保护业主的个人隐私以及遮阳挡尘等
5、功能，但传统的窗帘您必须手动去拉动，每天早开晚关也是挺麻烦的，特别是别墅或复式房的大窗帘，比较重，而且长，需要很大的力量才能开关窗帘，很不方便；于是遥控电动窗帘在最近几年得到迅速发展，并广泛应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等领域，只要遥控器轻按一下，窗帘就自动开合（百叶窗可以自动旋转），非常方便。在本次设计中，我们主要研究的是利用单片机的无线遥控电路的设计。本设计是基于AT89S52单片机的遥控窗帘。它采用按键和无线遥控两种控制方式，其中SC2262/SC2272 编码解码芯片组成无线发送接收模块；通过控制直流电机的正反转来控制窗帘的开关，并且可以指示运行状态；利用限位开关来控制窗帘停止，
6、防止过卷，利用光敏电阻来智能识别光线，对窗帘智能控制。一、绪论1.1问题的提出现代全球的经济和文化的进入了快速发展的时代，城市的变化日新月异。城市化进程的发展导致高大的建筑物也越来越多，窗户的面积也越来越大，一些大的窗户高度或宽度超过4米以上。这个大型窗户安装上窗帘之后如果要人去拉的话费时又费力，而这些问题开发商往往是不会考虑的，使一些住户或者员工带来的许多不便，这种问题我们往往要借助智能遥控窗帘的帮助，这一可以大大的方便的人们的生产生活，提高了人们的生产生活质量。其实遥控自动窗帘系统在我国还刚刚兴起,但其发展前景广阔,推广和应用自动窗帘系统具有重要的现实意义。其一,改变人们的生活方式。单片机
7、控制的遥控自动窗帘系统具有丰富的智能化功能,为家庭用户营造一个高效、舒适、便利、环保的居住环境。这些都将改变人们传统的生活方式,并提高了人们的生活质量。其二,牵动一大批产业。单片机控制的遥控自动窗帘产品面向家庭用户,其应用市场是庞大的,发展前景也是广阔的,必将吸引大批有远见的各类企业介入,从而牵动一大批产业的发展。1.2国外最新的研究成果智能家居在发达国家，特别是美国、日本、韩国这些电子产品先进的国家应用都比较普遍，并且非常受欢迎。比如说：1.2.1光控帘这种窗帘由日本研制而成。它是在窗户玻璃和窗帘之间安装一种感光器，当光线达到一定程度时，便能将光能转换成电能，使窗帘自动提升或降落，从而保证室
8、内始终处于适宜的光亮环境。1.2.2隔音帘 美国研制生产出一种新式隔音窗帘，它是由一系列长条隔音薄片组成的。从窗帘的一面到另一面，能够形成连续吸音通道，可有效地起到隔音的作用。1.2.3节能帘 英国推出一种翻卷式节能窗帘，它是由高强度的薄型涤纶纤维织物和具有反光性能的铝箔粘合而成的，其节能的主要原理是在铝箔上涂有保护层，使室内外热能减少90以上。同时，也减少了窗玻璃、窗帘之间的冷暖空气的对流。1.2.4隐身帘 这种“我能看到你，你却看不到我”的隐身窗帘由日本研制成功，该窗帘用高透明、高强度的聚碳酸酯片蒸镀上一层很薄的铝膜制成，能把太阳光中的大部分可见光反射掉，使进入室内的可见光减少至15，这样
9、既能使室内保持清爽和阴凉，又能看到室外景色。1.2.5日能帘 国外市场上有一种太阳能百叶窗帘。这种窗帘的每一条叶片的向阳面都有一层薄薄的柔性光电膜，它能将太阳光转变为电能，储存在充电池内。在夜间，叶片朝向室内一边的荧光发出柔和的光线，给房间提供了背景光。在白天，阳光充足时太阳能百叶窗帘可产生49瓦的电，他储存的电能除用于照明外，还可用来驱动其他电器。二、核心芯片和器件介绍2.1 DC电源插口介绍DC全称是Direct-current表示直流的意思。DC 插座是一种与电脑显示器专用电源相配的插座，它是由横向插口、纵向插口、绝缘基座、叉型接触弹片、定向键槽组成，两只叉型接触弹片定位在基座中心部位，
10、成纵横向排列互不相连。叉型接触弹片一端为接线口，外露在基座圆柱体顶面，供连接输入电源软线或软缆用，叉型接触弹片另一端由基体互连的两只弹性臂组成，设置在DC 插头插入方向绝缘基座插孔内，供给电脑显示器之用，使之正常工作。DC电源插口的实物图和参数图如下图：图1.1图1.1 DC电源插口的实物图和参数图2.2 AT89S52单片机AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器，内置8KB可在线编程闪存。该器件采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术生产，其指令与工业标准的80C51指令集兼容。片内程序存储器允许重复在线编程，允许程序存储器在系统内通过SPI串行口改写或用同用的非易失
11、性存储器改写。通过把通用的8位CPU与可在线下载的Flash集成在一个芯片上，AT89S52便成为一个高效的微型计算机。它的应用范围广，可用于解决复杂的控制问题，且成本较低。AT89S52管脚如下图：图1.2图1.2 AT89S52管脚图2. 2.1单片机特点和特性AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用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AT89S52在
12、众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。AT89S52的主要特性如下：1. 兼容MCS51产品2. 8K字节可擦写1000次的在线可编程ISP 闪存3. 4.0V到5.5V的工作电源范围4. 全静态工作：0Hz 24MHz5. 3级程序存储器加密6. 256字节内部RAM7. 32条可编程I/O线8. 3个16位定时器/计数器9. 8个中断源10. UART串行通道11. 低功耗空闲方式和掉电方式12. 通过中断终止掉电方式13. 看门狗定时器14. 双数据指针15. 灵活的在线编程（字节和页模式）2.2.2单片机的引脚功能按照功能，AT89S52的引脚可分为主电源、外接晶体振荡或振荡器、多功能
13、I/O口、控制和复位等。2.2.2.1 多功能I/O口AT89S52共有四个8位的并行I/O口：P0、P1、P2、P3端口，对应的引脚分别是P0.0 P0.7，P1.0 P1.7，P2.0 P2.7，P3.0 P3.7，共32根I/O线。每根线可以单独用作输入或输出。1、P0端口，该口是一个8位漏极开路的双向I/O口。在作为输出口时，每根引脚可以带动8个TTL输入负载。当把“1”写入P0时，则它的引脚可用作高阻抗输入。当对外部程序或数据存储器进行存取时，P0可用作多路复用的低字节地址/数据总线，在该模式，P0口拥有内部上拉电阻。在对Flash存储器进行编程时，P0用于接收代码字节；在校验时，则
14、输出代码字节；此时需要外加上拉电阻。2、P1端口，该口是带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口，P1口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写“1”时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，此时可用作输入口。P1口作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在对Flash编程和程序校验时，P1口接收低8位地址。另外，P1.0与P1.1可以配置成定时/计数器2的外部计数输入端（P1.0/T2）与定时/计数器2的触发输入端（P1.0/T2EX），如表1所示。表1 P1口管脚复用功能端口引脚复用功能P1.0T2（定时器/计算器2的外部输入端）P1
15、.1T2EX（定时器/计算器2的外部触发端和双向控制）P1.5MOSI（用于在线编程）P1.6MISO（用于在线编程）P1.7SCK（用于在线编程）3、P2端口，该口是带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口，P2口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写“1”时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，此时可用作输入口。P2口作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位的外部数据存储器（如执行MOVX DPTR指令）时，P2口送出高8位地址，在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX RI指令）时，P2口引脚上的内容（就是专用寄存器（SFR）区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。在对Flash编程和程序校验期间，P2口也接收高位地址或一些控制信号。4、P3端口，该口是带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口，P3口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流
