智能窗帘论文

1智能遥控窗帘系统设计学生姓名专业班级学号指导教师2017年5月5日2摘要随着社会经济的高速增长，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，因此一款智能的遥控窗帘的研究具有一定的使用价值。本设计是基于8位的STC89C51单片机设计的遥控窗帘。它采用无线遥控控制方式，其中SC2262/SC2272编码解码芯片组成无线发送接收模块；通过控制两个继电器的状态来控制直流电机的正反转来控制窗帘的开关，并可以根据环境光线的亮度自动控制窗帘的开合状态，可以指示运行状态；利用限位开关来控制窗帘停止，防止窗帘过卷。关键字：STC89C51、直流电机、无线遥控3目录1概述...............................................................................................................................................41.1选题背景与意义................................................................................................................41.2主要任务...........................................................................................................................52系统总体方案及硬件设计...........................................................................................................62.1设计思路.............................................................................................................................62.2工作原理...........................................................................................................................62.2系统硬件设计...................................................................................................................72.2.1主控芯片................................................................................................................72.2.2单片机最小系统...................................................................................................102.2.3按键设计................................................................................................................112.2.4无线发送、接收设计..............................................................错误!未定义书签。2.2.5正反转显示模块.................................................................................................183系统软件设计..............................................................................................................................203.1程序设计..........................................................................................................................203.2系统程序流程图.............................................................................................................234课程设计体会..............................................................................................................................24参考文献.........................................................................................................................................25附1：源程序代码..........................................................................................................................26附2：系统原理图..........................................................................................................................2641概述随着社会经济的高速增长，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。1.1选题背景与意义随着科学的发展，社会的进步，人民生活水平的提高，工作压力也越来越大，人人都希望回到家或是在办公室都有一个舒适的环境。能得到很好的休息，这就使得自动化技术快速发展。当今，遥控已经很普遍。但不是说就没有他的研究价值，为了进一步满足人们高水准生活的需要，家用电器产品性能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。红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此，彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。与此同时，窗帘作为装修业不可缺少的一部分，也日益火爆起来，目前，常用的窗帘轨道都是钢丝绳手拉式或滑轮式，只有一部分高收入的家庭采用是电动遥控轨道。但价格相当昂贵，不能普及。所以，现在的重点是如何研制出功能全、造价省的家用自动控制装置。同时，单片机也有它突出的优点。从1974年开始，单片机就以它的体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等特点，开始不断发展，并广泛应用于仪器仪表、家电电器、医用设备、航天航空、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。单片机的发展经历了四个阶段。5可预见单片机的发展趋势将是向大容量、高性能话、外围电路内装化等方面发展，也就是对CPU、存储器、片内I/O的改进，低功耗，特别是系统的单片机是目前单片机发展的重要趋势。而从目前国内对单片机的需求来看：在未来几年里，8位、16位单片机将是单片机的发展主流，它的新发展表现在：（1）CPU功能的增加（2）内部资源的增多（3）引脚的多功能化（4）低电压、低功耗。正因为单片机有着如此多的优点，单片机在工业控制中和家用电器等上的应用中独占鳌头，故又称为微控制器（Microcontroller）1、因为它具有“小、轻、廉、省”的特点，尤其耗电少，又可使供电电源的体积小、重量轻，所以特别适用于“电脑型产品”，在家电、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品上得到应用。2、适用于仪器仪表，不仅能完成测量，还具有处理、监控等功能，易于实现数字化和智能化。3、广泛应用于打印机、绘图仪等许多计算机外围设备，特别是用于智能终端，可大大减轻主机负担。4、用于各种工业控制，如温度控制、液面控制、生产线顺序控制等。上述的归纳还不够完整，但已知单片机的应用已渗透到国民经济的各个领域，极大地推动了计算机技术的普及，而且可以预见，随着单片机性能的进一步提高，它的应用将更趋广泛。它对我国许多产品的升级换代、工厂企业的设备更新都将起着十分巨大的作用。所以利用单片机可以实现较多的功能的前提下降低设计、生产成本。1.2主要任务本次课程设计的主要任务是设计基于STC89C51单片机的遥控窗帘。主要功能如下：1）控制窗帘的开关。2）具有防过卷功能。3）具有无线遥控功能。4）能够指示运行状态。5）具有智能模式，可以根据环境光线控制窗帘的开合62系统总体方案及硬件设计本系统主要由单片机最小系统、无线发射、接收模块、按键部分、电机控制执行部分和限位开关组成。2.1设计思路本设计是基于单片机的遥控窗帘，采用8位的STC89C51单片机做控制器，程序采用C语言编程。利用直流电机正反转，实现控制窗帘的开关。无线遥控是由SC2262/SC2272编码解码芯片组成的无线发送接收模块，通过SC2272接收输出端D0、D1、D2、D3输出信号控制单片机，再利用单片机控制继电器的吸和驱动直流电机的正反转，实现窗帘的开合，同时用行程开关检测窗帘位置，实现窗帘的防过卷。系统框图如下：图（1）系统框图2.2工作原理本设计是基于STC89C51单片机的遥控窗帘。它采用无线遥控控制方式，其STC89C51单片机无线接收模块光线检测模块状态指示电机控制模块7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；同时可以根据环境光线的变化控制窗帘的开合状态，完成窗帘的智能控制，更智能更人性化系统利用限位开关来控制窗帘停止，防止过卷。2.3系统硬件设计2.3.1主控芯片本系统采用STC89C51为主控芯片。STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有4K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STC89C51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。2.3.1.1主要功能列举1、拥有灵巧的8位CPU和在系统