自定控制窗簾畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前，家庭居住環(huán)境的采光及避光問題主要采用的是手動開閉窗簾，手動開閉不僅費力而且很多方面不夠人性化，會對用戶造成一定的困擾，本文設(shè)計的自動窗簾控制系統(tǒng)可以解決這些問題。本文主要闡述了自動窗簾控制的設(shè)計過程。以AT89C52單片機為控制核心，以光敏電阻和溫度傳感器為傳感器件，以步進電機為執(zhí)行器件。在設(shè)計的同時對單片機的理論基礎(chǔ)和

2、外圍擴展知識進行了比較全面準(zhǔn)備。硬件采用分塊的模式，對整個系統(tǒng)的電路設(shè)計進行分析，分別給出了系統(tǒng)整體框圖、顯示電路、檢測電路、系統(tǒng)總控制模塊、等相關(guān)電路；隨后說明系統(tǒng)軟件的編寫過程，同樣采用的是分塊的模式，且每一個模塊都給出了相應(yīng)的流程圖。</p><p>　　本設(shè)計利用單片機實現(xiàn)了半自動控制、自動控制、定時控制的相互轉(zhuǎn)換，智能的控制窗簾的動作。通過調(diào)試，手動開關(guān)窗簾、自動開關(guān)窗簾等控制方面的設(shè)計基本達到了預(yù)期效

3、果。具有較強的實用價值。</p><p>　　關(guān)鍵詞：單片機；自動窗簾；步進電機；自動控制</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Now，according to the requirements of living environments. This paper describes the process

4、 of intelligent curtain controller. This design uses AT89C52 microcontroller as the control，introduce microcontroller-based optical curtain curtain system，the main structural principle of the hardware and software progra

5、mming to explain.In the design for monolithic integrated circuits，and peripheral to expand the basic the theories of knowledge was fairly comprehensive preparation.Block the model of hardwar</p><p>　　In this

6、 paper，use the AT89C52 microcontroller，according to their different modes，to achieve semi-automatic control，automatic control，timing control of the conversion and intelligent motion control curtains. Debugging by simulat

7、ion，clock control，manual switch curtains，the curtains automatically switch the basic design of such control to achieve the desired effect，with a strong practical value.</p><p>　　Key words：SCM；intelligent cur

8、tain；stepping motor；automatic control</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractIII</p><p>　　1 緒論- 1 -</p><p>　　

9、1.1課題的研究背景和歷史意義- 1 -</p><p>　　1.2自動窗簾的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用- 2 -</p><p>　　1.3研究內(nèi)容- 4 -</p><p>　　2 總體設(shè)計- 5 -</p><p>　　2.1擬定的幾種方案- 5 -</p><p>　　2.2總體方案設(shè)計- 7 -</p&

10、gt;<p>　　2.2.1系統(tǒng)基本功能- 7 -</p><p>　　2.2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計- 8 -</p><p>　　3 窗簾布料的選擇- 9 -</p><p>　　4 機械部分的設(shè)計與選型- 11 -</p><p>　　4.1步進電機的選型- 11 -</p><p>　　4.

11、1.1計算負(fù)載力矩- 11 -</p><p>　　4.1.2計算電機軸上的加速力矩- 12 -</p><p>　　4.1.3確定步進電機最大靜力矩- 13 -</p><p>　　4.2轉(zhuǎn)軸的設(shè)計- 14 -</p><p>　　4.3 聯(lián)軸器的選型計算- 15 -</p><p>　　4.4 安裝板設(shè)

12、計- 16 -</p><p>　　4.5左右安裝座- 17 -</p><p>　　5控制部分設(shè)計- 19 -</p><p>　　5.1系統(tǒng)硬件分析設(shè)計- 19 -</p><p>　　5.1.1系統(tǒng)硬件總設(shè)計- 19 -</p><p>　　5.2單片機選型- 20 -</p><

13、p>　　5.3控制電路設(shè)計- 22 -</p><p>　　5.3.1晶振電路- 23 -</p><p>　　5.3.2復(fù)位電路- 24 -</p><p>　　5.4檢測電路設(shè)計- 25 -</p><p>　　5.4.1光敏傳感器- 25 -</p><p>　　5.4.2溫度傳感器- 26 -

14、</p><p>　　5.5 執(zhí)行電路設(shè)計- 27 -</p><p>　　5.6鍵盤/顯示接口電路- 28 -</p><p>　　6 系統(tǒng)軟件設(shè)計- 31 -</p><p>　　6.1系統(tǒng)軟件總設(shè)計- 31 -</p><p>　　6.2系統(tǒng)軟件子程序設(shè)計- 32 -</p><p&

15、gt;　　7 測試和調(diào)試- 33 -</p><p>　　7.1 硬件調(diào)試- 33 -</p><p>　　7.1.1 步進電機- 33 -</p><p>　　7.1.2 液晶顯示器- 34 -</p><p>　　7.2軟件調(diào)試- 35 -</p><p>　　8 總結(jié)與展望- 39 -</p&g

16、t;<p>　　8.1總結(jié)- 39 -</p><p>　　8.2展望- 40 -</p><p>　　致 謝- 41 -</p><p>　　參考文獻- 43 -</p><p>　　附錄A- 45 -</p><p><b>　　1 緒論</b></p>

17、<p>　　1.1課題的研究背景和歷史意義</p><p>　　機械工業(yè)是國民的裝備部，是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備，機械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對國民經(jīng)濟各部門技術(shù)進步和經(jīng)濟效益有很大的和直接的影響。 機械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好?，F(xiàn)代機械工程創(chuàng)造

18、出越來越精巧和越來越復(fù)雜的機械和機械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實。</p><p>　　人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠(yuǎn)窺百億光年，近察細(xì)胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學(xué)使人類開始有了加強，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。</p><p>　　人類智慧的增長并不減少雙手的作用，

19、相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。像智能家居，互聯(lián)網(wǎng)+等。新型科技的成果越來越貼近我們普通人的生活。</p><p>　　“互聯(lián)網(wǎng)+”是創(chuàng)新2.0下的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新業(yè)態(tài)，是知識社會創(chuàng)新2.0推動下的互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進及其催生的經(jīng)濟社會發(fā)展新形態(tài)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進一步

20、實踐成果，推動經(jīng)濟形態(tài)不斷地發(fā)生演變，從而帶動社會經(jīng)濟實體的生命力，為改革、創(chuàng)新、發(fā)展提供廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺。</p><p>　　智能家居的概念已經(jīng)越來越被大家所了解和接受，所謂智能家居就是指以家為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ⒆詣踊?，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利的家居環(huán)境。它的目標(biāo)是通過網(wǎng)絡(luò)等信息通信技術(shù)手段實現(xiàn)對家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的設(shè)定工作運行，而不論距離的遠(yuǎn)近。另外全自動的光控窗簾有以下優(yōu)點：其

21、一，改變?nèi)藗兊纳罘绞健纹瑱C控制的自動窗簾系統(tǒng)具有豐富的智能化功能，為家庭用戶營造一個高效、舒適、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。其二、牽動一大批產(chǎn)業(yè)。單片機控制的自動窗簾產(chǎn)品面向家庭用戶，其應(yīng)用市場是龐大的，發(fā)展前景也是廣闊的，必將吸引大批有遠(yuǎn)見的各類企業(yè)介入，從而牽動一大批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。其三，開拓一個嶄新的市場。自動窗簾系統(tǒng)牽動了許多的行業(yè)，它將不僅僅是目前的IT系統(tǒng)集成商或建筑弱電工程總包商的市場，而且是專業(yè)公司和智能化裝飾公司的市場。因此

22、，全自動的光控窗簾機的普及那是大勢所趨。</p><p>　　自動窗簾是帶有一定自我反應(yīng)、調(diào)節(jié)、控制功能的窗簾。如根據(jù)室內(nèi)環(huán)境狀況自動調(diào)光線強度。使得達到室內(nèi)人體適應(yīng)的光線亮度而不至于對人眼睛的傷害為了解決這些生活中碰到的實際問題，自動窗簾設(shè)計便應(yīng)運而生。</p><p>　　1.2自動窗簾的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用</p><p>　　目前，國外已大量應(yīng)用機器人技術(shù)，機器

23、人自動化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動化成套裝備的主流以及未來自動化生產(chǎn)線的發(fā)展方向。</p><p>　　隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，特別是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)張，生活現(xiàn)代化得以實現(xiàn)，居住環(huán)境向舒適化、安全化發(fā)展。家居智能化在這種形勢下應(yīng)運而生。本次設(shè)計是基于單片機控制技術(shù)的隨光線強弱來自動控制型自動窗簾。每個人對壞境室內(nèi)光線強弱適應(yīng)能力不同，室內(nèi)主人可根據(jù)自己的需求自行調(diào)節(jié)所

24、適應(yīng)的最佳光線強度，連接電源并選擇控制類型（自動控制/手動控制）。選擇自動控制時，自動窗簾由室內(nèi)光線強度的變化，而經(jīng)由相關(guān)器件接收、處理、控制信號，達到自行調(diào)節(jié)窗簾的開合程度，從而使光線的強弱程度達到主人所預(yù)先設(shè)定的值范圍。選擇手動控制時，由于室內(nèi)主人在黑夜白天的特殊需求而自行來控制窗簾的開合（例如在晚上、睡覺等時候，根據(jù)主人的需要是要求把窗簾閉合，而不影響睡眠質(zhì)量，但是根據(jù)預(yù)先設(shè)定和程序設(shè)定，智能型窗簾是會依設(shè)定值打開窗簾的，所以需要

25、手動控制來關(guān)閉窗簾）。</p><p>　　在歐美等發(fā)達國家自動窗簾技術(shù)已經(jīng)非常成熟而且被廣泛使用。在2010年前自動窗簾已經(jīng)進入我國，但一直沒有大的推廣，這兩年隨著電控技術(shù)的不斷進步和自動窗簾售價的不斷降低，自動窗簾熱才又卷土重來。據(jù)了解全國共有170多家窗簾生產(chǎn)廠家獲得了國家專利，但就其技術(shù)本身而言，還是大同小異，但售價卻相差甚遠(yuǎn)。</p><p>　　在10年前，電動窗簾就已經(jīng)進入我

26、國，可一直沒有大的推廣，這兩年，隨著電控技術(shù)的不斷提高及價格的不斷下降，電動窗簾熱才又卷土重來。據(jù)了解，全國共有170多種電動窗簾器獲得了國家專利，但就其技術(shù)本身而言，還是大同小異，但售價卻有很大差別，貴的要數(shù)千元，便宜的只要500塊。盡管自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)在國內(nèi)是一個新興的行業(yè)，但是，它也正以不可抵擋之勢迅速崛起。自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)走進中國以來，在短短四年的時間里，自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)生產(chǎn)商由最初的幾家公司增加到如今的百余家企業(yè)。

27、目前，我國自動啟閉光控窗簾系統(tǒng)生產(chǎn)廠商、分銷商、集成商與裝飾公司都形成了相當(dāng)規(guī)模，不少國內(nèi)知名企業(yè)紛紛涉足遙控自動窗簾系統(tǒng)行業(yè)，如青島海爾、清華同方、TCL等，并涌現(xiàn)出一些較具影響力的智能家居專業(yè)廠商，如上海索博智能電子有限公司、北京九州易居科技有限公司、天津瑞朗智能家居電子科技有限公司、深圳市正星特科技有限公司等。自動窗簾產(chǎn)品已開始走進中國的家庭。具報道，我國2004年售出商品房1.9億m²,如果每20 m²需要一

28、套窗簾架產(chǎn)品，僅此一項就可以年新增窗簾架產(chǎn)品近千萬套加上。年新增窗簾架產(chǎn)品市場需求將不低于2000萬套。如果</p><p>　　在國內(nèi)，我們常用的窗簾軌道都是鋼絲繩手拉式或滑軌式，只有一站部分高收入的家庭采用的是電動遙控軌道，這些軌道主要是由臺灣和廣東等地所產(chǎn)，價格相當(dāng)昂貴。在國內(nèi)智能窗行業(yè)起步晚，經(jīng)驗和技術(shù)上無法滿足國內(nèi)市場的需求，因此現(xiàn)在在國內(nèi)只有一部分高端生活的消費者走在技術(shù)的前沿。但是從國內(nèi)家電巨頭及網(wǎng)

29、絡(luò)巨子的紛紛出手試水智能家居市場以及許多國際大企業(yè)對國內(nèi)智能家居廠家并購案可以看出，中國智能家居市場潛在著巨大商機。全國房地產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，小區(qū)智能化已成為一項基本要求，再配上智能家居，“全智能”的概念必然給房地產(chǎn)業(yè)帶來新的賣點和活力，因此“全智能”是二十一世紀(jì)房產(chǎn)開發(fā)商力推的主題，這也意味著，我國智能家居產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展契機。國內(nèi)的自動窗簾產(chǎn)品按控制方式分大體上有三種：聲控、光控、時控，聲控和遙控屬于半自動類；而光控屬全自動式。目前國內(nèi)在遙

30、控和聲控方面技術(shù)比較成熟而完全自動化的光控型，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能不夠穩(wěn)定或者說有些雖然實現(xiàn)了完全的自動化，且性能還可以，但價格昂貴不適合普通消費者使用而沒有被廣泛的使用。</p><p>　　國外概況，在歐美等發(fā)達國家，智能化的電動窗簾已廣泛應(yīng)用。1998年5月新加坡舉辦的“98亞洲家庭電器與電子消費品國際展覽會”上，通過在場內(nèi)模擬“未來之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包括三表抄送功能、安防報

31、警功能、可視對講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、電話接入、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等。在歐美等發(fā)達國家，電動窗簾已廣泛應(yīng)用。電動窗簾產(chǎn)品不但實現(xiàn)了電動化，還能通過紅外線、無線電遙控或定時控制實現(xiàn)自動化，而且可運用陽光、溫度、風(fēng)等電子感應(yīng)器，實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化操作，降低了人們的勞動強度，延長了窗簾產(chǎn)品的使用壽命。根據(jù)美國該行業(yè)之專業(yè)顧問公司PARKS的統(tǒng)計資料顯示：1995年，美

32、國一個家庭要安裝家庭自動化設(shè)備的平均費用在7000至9000美元之間。1995年美國家庭已使用先進家庭自動化設(shè)備的比率為0.33％，看來市場真正啟動尚需時日。預(yù)計這五年內(nèi)，家庭自動化的市場年平均增長率為8％。PARKS公司的資料亦顯示：到2004年，家庭網(wǎng)絡(luò)市場總額可達57億美元。據(jù)國際專家預(yù)測，到2000年底國際智能家居的產(chǎn)品銷售</p><p><b>　　1.3研究內(nèi)容</b><

33、/p><p>　　本課題設(shè)計的自動窗簾主要通過周圍環(huán)境的光照變化來控制電壓變化，從而控制直流電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。當(dāng)周圍光照降低到某一數(shù)值時，電機開始正轉(zhuǎn)，數(shù)秒后停止。此時電機處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)周圍光照上升到某一數(shù)值時，電機開始反轉(zhuǎn)，數(shù)秒后停止。手動控制：該功能是根據(jù)用戶的需求通過按鍵進行窗簾的開關(guān)，此功能可以使窗簾的開閉處于任何一種狀態(tài)；溫度傳感器控制：傳感器將溫度顯示在顯示屏幕中供用戶參考。</p>&l

34、t;p><b>　　2 總體設(shè)計</b></p><p>　　2.1擬定的幾種方案</p><p>　　首先擬定幾個方案，分析各個方案的優(yōu)缺點，通過對比來選出最好的為本次設(shè)計的首選方案。</p><p>　　方案一：卷簾式自動窗簾</p><p>　　該自動窗簾通過卷簾升降控制室內(nèi)光線強度，控制系統(tǒng)通過單片機控制系

35、統(tǒng)控制直流電機，從而帶動窗簾自動的上升和下降的系統(tǒng)，并且能夠通過光電傳感器感應(yīng)到環(huán)境光度以及亮度的強弱，反饋信號給單片機，然后單片機控制系統(tǒng)就會根據(jù)光電傳感器反饋的信號改變自動窗簾顏色的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)布局圖如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 卷簾式效果圖</p><p>　　卷簾式窗簾的優(yōu)缺點：品質(zhì)上乘的卷簾窗簾可以集遮陽、隔音、安全、便利等于一體。它一般分為手動和自動兩種，如果

36、需要還能與手動鎖配合使用，只要你在里面上了鎖，簾子便很難從外面打開;和布簾不同，如果卷簾與窗戶的連接處處理得好，便可以起到很好的隔音效果。雖然不能做到百分之百隔音，也能解決不少問題;從遮陽的角度看，卷簾沒有厚重的布簾效果好。但如果是使用了PVC材質(zhì)的卷簾，其防紫外線的效果同樣很好。一般情況下，卷簾比較適合用在臥室，尤其是孩子的房間。因為，卷簾的圖案比較活躍，也不容易被孩子拉扯壞。</p><p>　　方案二：百葉

37、窗式自動窗簾</p><p>　　窗簾設(shè)計成類似百葉窗的形式，通過步進電機可以精確控制每個葉片的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制開關(guān)程度的大小。當(dāng)葉片與窗戶面平行時，窗簾完全關(guān)閉；當(dāng)葉片與窗戶面垂直時，窗簾完全打開。效果圖如2.2和2.3所示。</p><p>　　圖2.2 百葉式效果圖</p><p>　　圖2.3 步進電機與百葉窗葉片連接截面圖</p><

38、p>　　百葉窗簾優(yōu)缺點：設(shè)計上與傳統(tǒng)的窗簾設(shè)計有較大的區(qū)別，百葉窗簾可以自由控制室內(nèi)的光線，良好的隔熱性能，可以使得室內(nèi)溫度更加舒適，降低空調(diào)的使用率，提高能源效率，達到節(jié)能的效果。室內(nèi)的光線一般可以通過窗簾來控制，這種百葉窗簾設(shè)計正好可以改變傳統(tǒng)窗簾厚重，不透風(fēng)的情況，在自由調(diào)節(jié)光線的同時還可以消除了室內(nèi)電腦或電視屏幕上的眩光，提高了人的視覺舒適度。</p><p>　　方案選?。鸿b于方案一這種卷簾式結(jié)構(gòu)

39、簡單，穩(wěn)定故障率低。于第二種百葉式造價低廉等優(yōu)點，我們選擇方案一作為我們這次設(shè)計的方案。</p><p><b>　　2.2總體方案設(shè)計</b></p><p>　　自動窗簾控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計是基于滿足設(shè)計要求的前提并且根據(jù)理論上的可實現(xiàn)性和硬件上的經(jīng)濟實用性，而進行設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。本章從人們對系統(tǒng)功能需求出發(fā)，在綜合考慮各種因素的情況下，設(shè)計出自動控制系統(tǒng)的總體構(gòu)

40、架，并且在基本功能需求的基礎(chǔ)上盡可能考慮系統(tǒng)的可擴展性。如圖2.4所示。</p><p>　　2.4 自動窗簾設(shè)計圖</p><p>　　2.2.1系統(tǒng)基本功能</p><p>　　本控制系統(tǒng)提出可以根據(jù)光照以開關(guān)窗簾，具體有以下幾大功能：</p><p>　　（1）手動控制：該功能是根據(jù)用戶的需求通過按鍵進行窗簾的開關(guān)，此功能可以使窗簾的開

41、閉處于任何一種狀態(tài)；</p><p>　　（2）光敏控制：根據(jù)光的強弱，實現(xiàn)窗簾的自動開關(guān)；</p><p>　?。?）溫度傳感器控制：傳感器將溫度顯示在顯示屏幕中供用戶參考。</p><p>　　2.2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　自動窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計的總體框圖如圖 2.5所示</p><p>　　圖2.

42、5自動窗簾控制結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　通過傳感器采集的信號利用信號校正電路放大，濾波后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，傳入的信號是由單片機來控制，并且做出響應(yīng)，以實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止。顯示模塊是用來顯示時間以及自動窗簾控制器的各種狀態(tài)。鍵盤作為輸入設(shè)備，通過不同按鍵來控制顯示模塊的顯示內(nèi)容和控制單片機的各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。</p><p><b>　　3 窗簾布料的選擇</b&g

43、t;</p><p>　　作為家飾中的一個重要部分，窗簾能很輕巧地改變室內(nèi)的色調(diào)及風(fēng)格，給家一個全新的感覺,甚至成為美化居室、調(diào)節(jié)心情的藝術(shù)品。倘若把窗戶比做居室的眼睛,那么窗簾則是窗戶的靈魂，若一間居室能因為窗戶而明朗，一扇窗戶也能因為窗簾而生動。簡簡單單一副窗簾，功能卻不少，不但可以保護隱私，調(diào)節(jié)光線和室內(nèi)溫度，還可以用厚重、絨類布料的窗簾來吸收噪聲，在一定程度上起到遮聲防噪的效果。時至今日，窗簾更不可或缺地

44、成為了家居裝飾的一個要素。從功能認(rèn)識窗簾保護私隱：利用光線、裝飾墻面、吸音降噪等。</p><p>　　窗簾布根據(jù)其面料、工藝不同可分為：印花布、染色布、色織布、提花布等。印花布：在素色胚布上用轉(zhuǎn)移或園網(wǎng)的方式印上色彩、圖案稱其為染色布。其特點：色彩艷麗，圖案豐富、細(xì)膩。染色布：在白色胚布上染上單一的顏色稱其為染色布。其特點：素雅、自然。色織布：根據(jù)圖案需要，先把紗布分類染色，再經(jīng)交織構(gòu)成色彩圖案稱其為色織布。其

45、特點：色牢度強，色織紋路鮮明，立體感強。提花印布：把提花和印花兩種工藝結(jié)合在一起稱其為提花色布。</p><p>　　多功能窗簾布是采用納米功能助劑對絲、麻、棉等紡織成品進行納米技術(shù)處理，使適合制作窗簾的花色布具有阻燃、隔熱、隔音、抗菌、防霉、防水、防油、防污、防塵、防靜電、耐磨等功能，集合了多種功能的布加工的窗簾，使用后始終不沾灰塵，免除了經(jīng)常洗滌窗簾的煩惱，增強了布的隔熱保溫功能，屬低碳節(jié)能型窗簾，市場上叫法

46、很多，有的稱抗菌窗簾，有的稱防靜電窗簾，有的稱阻燃窗簾，名稱繁多，因其具有的功能較多，且是通過窗簾布發(fā)揮功能，確切的名稱應(yīng)該是多功能窗簾布。</p><p>　　卷簾窗簾要具有遮擋陽光輻射，阻擋熱量，降低室內(nèi)溫度、節(jié)室內(nèi)光線照度、防止眩光等基本功能，所以在選取卷簾窗簾的面料就顯得十分的重要。隨著面料行業(yè)的發(fā)展，更多的遮光面料涌入了市場?，F(xiàn)在的人們對于面料的要求也是隨之提高，但是同時對于卷簾窗的裝飾性也是看的很重。

47、</p><p>　　本設(shè)計選用陽光卷簾面料，面料由玻璃纖維或聚酯纖維覆裹PVC涂層編織而成，具有微孔狀結(jié)構(gòu)，玻璃纖維更穩(wěn)定，生產(chǎn)的工藝較為復(fù)雜。面料的穩(wěn)定性很好，可以長期的使用，尺寸不容易被拉伸，在經(jīng)過了長年累月的日曬的時候也不容易變形。開孔均勻，可提供不同的開孔率滿足不同的遮陽要求。編織方法多樣，提供平紋、斜紋、不規(guī)則紋等不同的織理效果，斜紋可提供雙面不同顏色的效果。不同的顏色，達到不同的透視和裝飾效果。助燃

48、等級高，能滿足高樓和公共建筑的較高的防火安全標(biāo)準(zhǔn)。適合一般的公共場所，能與周圍的良好環(huán)境自然融合。如下圖3.1所示：</p><p>　　圖3.1陽光卷簾面料</p><p>　　4 機械部分的設(shè)計與選型</p><p>　　4.1步進電機的選型</p><p>　　步進電機作為執(zhí)行原件是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)

49、中。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機

50、，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。</p><p>　　4.1.1計算負(fù)載力矩</p><p>　　電機軸上的負(fù)載力矩一般由三部分組成，其一是由轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動負(fù)載力矩；其二是由轉(zhuǎn)軸摩擦力產(chǎn)生的摩擦負(fù)載力矩；其三是由轉(zhuǎn)軸的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩。每種負(fù)載力矩的計算方法不同。</p><p>　　（1）轉(zhuǎn)動負(fù)載力矩的計算：</p&g

51、t;<p>　　14.6 N·m ( 4—1 )</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——轉(zhuǎn)動負(fù)載力矩，N·m；</p><p>　　——轉(zhuǎn)向負(fù)載力，N；</p><p>　　L——電機每轉(zhuǎn)一圈，窗簾移動的距離，m；</p

52、><p>　　——傳動系統(tǒng)總效率，取0.90；</p><p>　　摩擦負(fù)載力矩的計算：</p><p>　　3.56 N·m ( 4—2 )</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——摩擦負(fù)載力矩，N·m；——在不轉(zhuǎn)動

53、狀態(tài)下，轉(zhuǎn)軸的軸向負(fù)載力，N；</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)軸預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩T(N·m)的計算：</p><p>　　0.34 N·m ( 4—3)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——轉(zhuǎn)軸預(yù)緊力，N；</p><

54、;p>　　——轉(zhuǎn)軸鏈接窗簾的基本導(dǎo)程，m；</p><p>　　——轉(zhuǎn)軸的效率，取0.98；</p><p>　　（4）折算到電機軸上的負(fù)載力矩的計算：</p><p><b>　　空載時：</b></p><p>　　3.9N·m ( 4—4 )</p>

55、;<p><b>　　轉(zhuǎn)動時：</b></p><p>　　18.16N·m ( 4—5 )</p><p>　　4.1.2計算電機軸上的加速力矩</p><p>　　5.27 N·m ( 4—6 )</p><p>

56、<b>　　式中：</b></p><p>　　——電機軸上的加速力矩，你N·m</p><p>　　——轉(zhuǎn)軸最快速度運動是電機的最高轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　——為電機的轉(zhuǎn)動慣量，kg·c；</p><p>　　——轉(zhuǎn)軸折算到電機軸上的負(fù)載慣量，kg·c；</p>

57、<p>　　計算折算到電機軸上的加速力矩：</p><p>　　該加速力矩就是電機軸上所需的加速力矩。一般有二種情況，一是窗簾移動部件空載快速啟動時，系統(tǒng)所需要的空載啟動加速力矩，二是窗簾轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動狀態(tài)下進給速度突然變化時，系統(tǒng)所需要的切削時的加速力矩。</p><p>　?。?）空載啟動加速力矩的計算：</p><p>　　=11.41 N·

58、m ( 4—7 )</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——空載啟動加速力矩，N·m；</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時的加速度力矩</p><p>　　=8.74N·m ( 4—8 )</p><p&

59、gt;<b>　　式中：</b></p><p>　　——轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時的加速度力矩，N·m；</p><p>　　4.1.3確定步進電機最大靜力矩</p><p>　　(1)最大靜力矩 Ts的確定：</p><p>　　步進電機最大靜力矩 Ts的確定分三步進行。</p><p>　　第一

60、根據(jù)由式計算所得的進給傳動系統(tǒng)的空載啟動力矩 和表 1所示的關(guān)系 , 計算系統(tǒng)空載啟動時所需的步進電機的最大靜力矩 。如表4-1所示。</p><p>　　表4-1系統(tǒng)空載啟動力矩與所需的步進電機的最大靜力矩的關(guān)系</p><p>　　第二 根據(jù)由式計算所得的進給傳動系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下的負(fù)載力矩，采用下式計算系統(tǒng)在切削狀態(tài)下，所需的步進電機的最大靜力矩 。</p><

61、p><b>　　( 4—9 )</b></p><p>　　根據(jù)和中的較大者選取為步進電機的最大靜力矩，并要求。= 14.6 N·m，=3.9 N·m。所以==14.6 N·m。</p><p>　　根據(jù)以上的條件選用步進電機FL110BYG3A210型電機，電機參數(shù)如表4-2所示。</p><p><

62、b>　　表4-2電機參數(shù)</b></p><p>　　步進電機FL110BYG3A210型電機，當(dāng)對步進電機施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動。每一個脈沖信號對應(yīng)步進電機的某一相或者兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，也就對應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定的角度（一個步距角）。當(dāng)通電狀態(tài)改變完成一個循環(huán)時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距。四相步進電機可以在不同的通電方式下運行，常見的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（

63、A-B-C-D-A。。。），雙（雙相繞組通電）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。）電機如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 步進電機FL110BYG3A210型電機</p><p><b>　　4.2轉(zhuǎn)軸的設(shè)計</b></p><p>　　一般住宅建筑中，窗的高度為2米

64、，窗臺高度約為0.9米，窗頂距離樓面高度約為2.6米。若是窗臺高度低于0.8米時要注意采取防護措施。窗戶的寬度通常由0.6米開始，一般常見的窗寬1.5米，所有本設(shè)計采用高2.5米，寬為1.2米的窗口做為配置窗戶。</p><p>　　軸是組成精密機械的重要零件之一。一切作為回轉(zhuǎn)運動的零件，都必須在軸上才能傳遞運動和動力。本設(shè)計所使用的軸，承受的負(fù)荷比較小，制造精度不高，要求材料具有較高的機械強度和良好的加工性能。

65、</p><p><b>　　( 4—10 )</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；</p><p>　　T——軸所受的扭矩，N·mm——軸的抗扭截面系數(shù)，m;</p><p>　　n——軸的轉(zhuǎn)速，r/

66、min;</p><p>　　p——軸傳遞的功率，kW；</p><p>　　d——計算截面處軸的直徑，mm；</p><p>　　——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa;</p><p><b>　　軸的直徑</b></p><p><b>　　( 4—11 )</b></p&g

67、t;<p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》，表15-3.對于空心軸，側(cè)：</p><p><b>　　( 4—12 )</b></p><p>　　式中，,及空心軸的內(nèi)徑與外徑d之比，通常取=o.5</p><p>　　因此，材料選用Q235A，（Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱作A3鋼。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼－普板是一種鋼材的材質(zhì)），傳動軸外徑

68、d=30mm，內(nèi)徑=mm，熱處理為對軸進行調(diào)質(zhì)處理。此轉(zhuǎn)軸大致圖形如圖4.2所示。</p><p><b>　　圖4.2 轉(zhuǎn)軸圖</b></p><p>　　4.3 聯(lián)軸器的選型計算</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p><b>　　( 4—13 )</b

69、></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T——公稱轉(zhuǎn)矩，N·m;</p><p><b>　　——工作情況系數(shù):</b></p><p>　　根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩及所選的聯(lián)軸器類型，按照的條件由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中選定聯(lián)軸器型號。式中為該型號聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩。輸入軸的最小

70、直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑d，為了使所選的軸直徑d與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計（第九版）》表17-3，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則</p><p>　　=1.3*408.24=14.6N·mm ( 4—14 )</p><p>　　查《聯(lián)軸器選型手冊》表4-1，</p><p>　　選膜片型彈性

71、聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為55N·m，而電動機軸的直徑為20mm,轉(zhuǎn)軸直徑為25mm,所以聯(lián)軸器的孔徑不能太小。取d1=20mm.d2=25mm。聯(lián)軸器型號為KL3-C56-1925WP，如圖2.9所示。</p><p><b>　　載荷計算</b></p><p>　　T= =14.6N·m ( 4—15 )</

72、p><p><b>　　已知</b></p><p>　　=18.9N·m ( 4—16)</p><p>　　膜片型彈性聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為25N·m，許用轉(zhuǎn)速為6000r/min。特點：高靈敏度，高扭矩剛性，零回轉(zhuǎn)間隙，順時針和逆時針回轉(zhuǎn)特性完全相同，不銹鋼膜片補償徑向、角向和軸向偏差。

73、利用夾緊螺絲固定。如圖4-3所示：</p><p>　　圖4-3膜片型彈性聯(lián)軸器 </p><p><b>　　4.4 安裝板設(shè)計</b></p><p>　　安裝板是自動窗簾整體結(jié)構(gòu)與墻面進行固定，以保證自動窗簾處于平穩(wěn)的狀態(tài)進行工作。我選用材料Q235A，（Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱作A3鋼。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼－普板是一種鋼材的材質(zhì)）厚度10m

74、m。并用4個直徑為12mm的孔，用4個M12的六角頭全螺紋螺栓：螺栓 GB/T5783 M1280。如下圖4.4所示：</p><p><b>　　圖4.4 安裝板</b></p><p><b>　　4.5左右安裝座</b></p><p>　　左右兩個安裝座將聯(lián)軸器，轉(zhuǎn)軸和步進電機等主要工作部件于安裝板相連，固定在窗

75、戶上面。安裝座材料也選用Q235A。其中右安裝座是固定電機和自身固定在安裝板，中間的孔鏈接電機與聯(lián)軸器。右安裝座如下圖4.5所示；左安裝座自身與安裝板鏈接，在通過中間孔與滾動軸承過盈配合鏈接，軸承鏈接在轉(zhuǎn)軸左側(cè)并固定。左安裝座如下圖4.6所示；滾動軸承選用常見深溝球軸承。查《機械設(shè)計課程設(shè)計》，表15-1。選用滾動軸承 6005 GB/T 276。</p><p><b>　　圖4-5 右安裝座<

76、;/b></p><p><b>　　圖4.6 左安裝座</b></p><p><b>　　5控制部分設(shè)計</b></p><p>　　5.1系統(tǒng)硬件分析設(shè)計</p><p>　　總體硬件包括單片機外圍電路、A/D轉(zhuǎn)換電路，信號調(diào)理電路、檢測電路、鍵盤/顯示接口電路、步進電機控制電路等模塊。

77、單片機外圍電路提供各種模塊所需的5V電源和時鐘模塊；信號檢測后是模擬信號，經(jīng)過調(diào)理放大進入A/D轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號給單片機。</p><p>　　5.1.1系統(tǒng)硬件總設(shè)計</p><p>　　自動窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計的總體框圖如圖5.1所示：</p><p>　　圖5.1自動窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計總體框圖</p><p>　　根據(jù)光照和溫度來開閉窗簾的

78、主要原理是用光敏電阻采集外界的光強度，從光傳感器采集的信號利用信號校正電路放大，濾波后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，由于A/D轉(zhuǎn)換器件的轉(zhuǎn)換需要一定時間，一旦在短時間內(nèi)信號發(fā)生變化，轉(zhuǎn)換結(jié)果將會出現(xiàn)偏差，所以在轉(zhuǎn)換期應(yīng)該采用采樣保持電路。傳入的信號是由AT89C52單片機來控制，并且做出響應(yīng)，以實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止。顯示模塊是用來顯示時間以及自動窗簾控制器的各種狀態(tài)。鍵盤作為輸入設(shè)備，通過不同按鍵來控制顯示模塊的顯示內(nèi)容和控制單片機的各種運

79、轉(zhuǎn)狀態(tài)。</p><p><b>　　5.2單片機選型</b></p><p>　　單片機自70年代問世以來都以微處理器（MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，通過廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動得到了蓬勃發(fā)展，單片機功能也日漸完善。由于單片機的應(yīng)用，使許多領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動化程度都大大提高，可以不夸張的說當(dāng)今世界正在經(jīng)受著一場以單片機技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命浪潮沖擊。主

80、要的單片機類型如下：</p><p>　?。?）MCS-51系列單片機</p><p>　　MCS-51系列單片機主要指Intel公司生產(chǎn)的以51位內(nèi)核的單片機芯片，具有8位CPU、4K字節(jié)的ROM、128字節(jié)的RAM、同時可擴展外部64K字節(jié)RAM和ROM、兩個16位的定時器、四個8位并行I/O口、一個全雙工串行I/O口、21字節(jié)專用寄存器、五個中斷源、片內(nèi)自帶振蕩器、片內(nèi)單總線等功能部

81、件。</p><p>　?。?）AT89C52單片機</p><p>　　AT89C52是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能的CMOS 8位微處理器，俗稱為單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用了ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造

82、，和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在了單個芯片中，ATMEL的AT89C52是一種高效微控制器，外形及引腳的排列如圖5-2所示：</p><p>　　圖5.2 AT89C52單片機外形及引腳排列</p><p>　　AT89C52單片機主要的特性如下：</p><p>　　和MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容；&

83、lt;/p><p>　　4K字節(jié)在線編程Flash存儲器，1000次擦寫周期；</p><p>　　工作電壓范圍4.0～5.5V ；</p><p>　　全靜態(tài)工作模式：0～33MHz ；</p><p>　　三級程序存儲器鎖內(nèi)部RAM128×8字節(jié)；</p><p>　　三十二個可編程I/O口線兩個16位定時/

84、計數(shù)器；</p><p><b>　　六個中斷源；</b></p><p>　　全雙工串行UART通道；</p><p>　　低功耗空閑和掉電模式；</p><p>　　中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)；</p><p>　　看門狗（WDT）和雙數(shù)據(jù)指針；</p><p>　　掉電

85、標(biāo)識和快速編程的特性；</p><p>　　具有掉電狀態(tài)下中斷恢復(fù)功能；</p><p>　　靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁寫模式）；</p><p>　　因為AT89C52單片機片內(nèi)有4K字節(jié)的在線編程Flash存儲器，而且可以擦寫1000次，具有掉電模式，而且具有掉電狀態(tài)下中斷恢復(fù)功能，對設(shè)計開發(fā)非常實用。所以選用AT89C52單片機作為自動窗簾系統(tǒng)的控制單片

86、機。</p><p>　　針對單片機控制的自動窗簾控制系統(tǒng)的自動化要求，實現(xiàn)其自動控制的方案： </p><p>　　方案基于溫度檢測以及聲控檢測器件的自動控制。系統(tǒng)框圖如圖5.3所示。</p><p>　　圖5.3方案的原理框圖</p><p>　　這方案都是基于單片機控制的，采用電機控制以及液晶顯示器，不同的設(shè)計部分在于檢測器件的選取上。

87、通過光照來控制窗簾的開閉，以減少光照對室內(nèi)的溫度影響，且手動控制不容易出現(xiàn)誤差。綜合考慮以上因素，系統(tǒng)設(shè)計采用方案。</p><p><b>　　5.3控制電路設(shè)計</b></p><p>　　52系列優(yōu)點之一是它從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱作位處理器，或布爾處理器。它的處理對象不是字或字節(jié)而是位。它不光能對片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳

88、送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應(yīng)手。雖然其他種類的單片機也具有位處理功能，但能進行位邏輯運算的實屬少見。52系列在片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開辟了一個雙重功能的地址區(qū)間，十六個字節(jié)，單元地址20H～2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理(作位處理時，合128個位，相應(yīng)位地址為OOH～7FH)，使用極為靈活。這一功能無疑給使用者提供了極大的方便，因為一個較復(fù)雜的程序在運行過程中會遇到很多分支，因而需建

89、立很多標(biāo)志位，在運行過程中，需要對有關(guān)的標(biāo)志位進行置位、清零或檢測，以確定程序的運行方向。而實施這一處理(包括前面所有的位功能)，只需用一條位操作指令即可。</p><p>　　52系列的另一個優(yōu)點是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。八位除以八位的除法指令，商為八位，精度嫌不夠，用得不多。而八位乘八位的乘法指令，其積為十六位，精度還是能滿足要求的，用的較多。作乘法時，只需一條指令就行了，即MuL AB(兩個乘

90、數(shù)分別在累加器A和寄存器B中。積的低位字節(jié)在累加器A中，高位字節(jié)在寄存器B中)。很多的八位單片機都不具備乘法功能，作乘法時還得編上一段子程序調(diào)用，十分不便。</p><p>　　在52系列中，還有一條二進制一十進制調(diào)整指令DA，能將二進制變?yōu)锽CD碼，這對于十進制的計量十分方便。而在其他的單片機中，則也需調(diào)用專用的子程序才行。</p><p>　　AT89C52單片機的引腳排列如圖5.4所

91、示：</p><p>　　圖5.4 AT89C52單片機的引腳排列圖</p><p><b>　　5.3.1晶振電路</b></p><p>　　電路中的晶振即石英晶體震蕩器。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾能力，所以，石英晶體震蕩器的用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。同時，它還可以產(chǎn)生震蕩電流，

92、向單片機發(fā)出時鐘信號。</p><p>　　電路中的電容C1和C2的典型值通常選擇為30μF左右，該電容的大小會影響震蕩電路頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性和奇珍的快速性。晶體震蕩頻率的范圍通常在1.2~12MHz。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率越快，單片機的運行速度越快。但反過來，運行速度對于存儲器的速度要求就越高，對印刷電路板的工藝要求也就越高，即要求線間的寄生電容要小。晶體和電容應(yīng)該盡可能安裝得與單片機芯片靠近，

93、以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定、可靠地工作。89C52常選擇震蕩頻率12MHz的石英晶體。</p><p>　　單片機晶振電路圖如圖5.5所示：</p><p>　　圖5.5 單片機晶振電路圖</p><p><b>　　5.3.2復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位是單片機的初始化操作，只需要給89C52的

94、復(fù)位引腳RST加上大于2個機器周期（即24個時鐘震蕩周期）的高電壓就可以使89C52復(fù)位。復(fù)位時，單片機初始化為0000H，從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運行錯誤（如程序跑飛）或者操作錯誤使系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時，也需要復(fù)位鍵使RST引腳為高電平，使89C52擺脫“跑飛”或者“死鎖”狀態(tài)而重新啟動。復(fù)位電路圖如圖5.6所示。</p><p>　　圖5.6 復(fù)位電路圖</p&

95、gt;<p><b>　　5.4檢測電路設(shè)計</b></p><p>　　自動窗簾要根據(jù)光照和是否有雨的情況而自動開關(guān)窗簾，因而需要用到光傳感器和溫度傳感器。</p><p>　　5.4.1光敏傳感器</p><p>　　在本設(shè)計中采用了光敏電阻，光敏電阻與碳膜電阻不同，它對光的變化非常敏感，在光的照射下，阻值會明顯變小，所以叫他

96、光導(dǎo)器件。光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻屬半導(dǎo)體光敏器件，除具靈敏度高，反應(yīng)速度快，光譜特性及r值一致性好等特點外，在高溫、多濕的惡劣環(huán)境下，還能保持高度的穩(wěn)定性和可靠性，可廣泛

97、應(yīng)用于照相機、太陽能庭院燈、石英鐘、迷你小夜燈、光聲控開關(guān)、路燈自動開關(guān)以及各種光控玩具、光控?zé)麸棥艟叩裙庾詣娱_關(guān)控制領(lǐng)域。光敏電阻的結(jié)構(gòu)簡單，該電路中的光敏器件選用的LDR1。光敏傳感器根據(jù)是否有無窗簾來，有無窗簾是由兩個紅外接近傳感器來確定。然后將得到的兩組電壓值進行比較，比較后的信號后，將數(shù)字信號送入單片機，單片機處理后輸出命令控制電機正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)通過光照和窗簾的開關(guān)功能。如圖5.7所示：</p><

98、p>　　圖5.7 光敏傳感器電路圖</p><p>　　5.4.2溫度傳感器</p><p>　　溫度傳感器檢測室內(nèi)溫度，并將信號傳送給單片機的顯示部分，給用戶提供室內(nèi)的溫度。溫度傳感器選用。傳感如圖5.8所示：</p><p>　　圖5.8 溫度傳感器電路圖</p><p>　　5.5 執(zhí)行電路設(shè)計</p><p&

99、gt;　　本設(shè)計采用的步進電機是FL110BYG3A210型混合式步進電機。驅(qū)動方式如表5.1：</p><p>　　表5-1步進電機驅(qū)動方式</p><p>　　紅線接電源5V，橙色電線接PL3口，黃色電線接PL42口，粉色電線接PL5口，</p><p>　　由于單片機接口信號不夠大需要通過LM298。放大再連接到相應(yīng)的電機接口。電機控制系統(tǒng)電路如圖5.9所示：

100、</p><p>　　圖5.9 進電機控制系統(tǒng)電路圖</p><p>　　5.6鍵盤/顯示接口電路</p><p>　　鍵盤在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是將溫度傳感器傳送到單片機上的信號顯示出來。按鍵部分由三個按鍵，分別是P20，P21,P22。P20是自動和手動轉(zhuǎn)換的按鍵，P21是電機正轉(zhuǎn)來實現(xiàn)窗簾的開啟，P22是將電機反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)窗簾

101、關(guān)閉。按鍵接口電路如圖5.10示：</p><p>　　圖5.10鍵盤接口電路圖</p><p>　　在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用液晶顯示器作為輸出有以下幾個優(yōu)點：</p><p>　　顯示質(zhì)量高：由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。</p>

102、<p>　　數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。</p><p>　　體積小、重量輕：液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多</p><p>　　低功耗：相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。</p>

103、<p>　　字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。本設(shè)計采用的液晶顯示器為1602字符型液晶顯示器。</p><p>　　1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　顯示容量:16×2個字符；</p><p>　　芯片工作電壓:4.5—5.5V；&l

104、t;/p><p>　　工作電流:2.0mA(5.0V)；</p><p>　　模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm。</p><p>　　1602液晶顯示器引腳接口說明：</p><p>　　第1腳：VSS為地電源。</p><p>　　第2腳：VDD接5V正電源。<

105、;/p><p>　　第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。</p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當(dāng)RS和R/W共

106、同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。</p><p>　　第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。</p><p>　　第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。</p><p>　　第15腳：背光源正極。</p><p>

107、　　第16腳：背光源負(fù)極。</p><p>　　1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖5.11示：</p><p>　　5.11 1602液晶顯示器尺寸圖</p><p>　　液晶顯示器電路圖如圖5.12所示：</p><p>　　圖5.1

108、2 液晶顯示器電路圖</p><p><b>　　6 系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p><p>　　6.1系統(tǒng)軟件總設(shè)計</p><p>　　主程序構(gòu)成無限循環(huán)，主要完成單片機初始化，關(guān)中斷，菜單顯示內(nèi)容初始化，按鍵控制，電機運行，計時等功能。主程序軟件設(shè)計流程圖如圖6-1所示。</p><p>　　圖6.1 主程序軟件設(shè)計

109、流程圖</p><p>　　6.2系統(tǒng)軟件子程序設(shè)計</p><p>　　電機程序設(shè)計的主要任務(wù)是：</p><p>　　（1） 判斷旋轉(zhuǎn)方向；</p><p>　?。?） 按順序傳送控制脈沖；</p><p>　?。?） 判斷所要求的控制步數(shù)是否傳送完畢。</p><p>　　電機工作流程圖如

110、6-2所示。</p><p>　　圖6.2 電機工作流程圖</p><p><b>　　7 測試和調(diào)試</b></p><p><b>　　7.1 硬件調(diào)試</b></p><p>　　硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本檢測儀器（萬用表、示波器）等，檢查系統(tǒng)硬件中存在的故障.</p><

111、;p>　　硬件調(diào)試可以分為靜態(tài)調(diào)試與動態(tài)調(diào)試兩步進行：</p><p><b>　?。?）靜態(tài)調(diào)試</b></p><p>　　靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時的一種調(diào)試。步驟如下：</p><p>　　第一步：目測。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷電。</p><p>　　第二步：用萬用表測試。先用萬用表復(fù)核目測

112、中有疑問的連接點，再檢測各種電源線與接地線之間是否有短路現(xiàn)象。</p><p>　　第三步：加電檢測。給電路板加電，家呢所有的硬件的電源是夠符合要求的值。</p><p>　　第四步：聯(lián)機檢查。在整個系統(tǒng)連接好以后對系統(tǒng)進行檢查。</p><p><b>　　（2）動態(tài)調(diào)試</b></p><p>　　動態(tài)調(diào)試是在用戶系

113、統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯誤等的一種硬件檢查。動態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠(yuǎn)，由分到合。</p><p>　　7.1.1 步進電機</p><p>　　步進電機FL110BYG3A210型四相八拍電機，當(dāng)對步進電機施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動。每一個脈沖信號對應(yīng)步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，也就對應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過