1、 单片机应用与仿真训练设计报告单片机应用与仿真训练设计报告 题目:基于单片机的遥控窗帘设计题目: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 2012 年 6 月 29 日 1 摘要摘要 随着电子技术和自动化技术的发展,人们对生活质量的要求越来越高。从开 始的晶体管到电子管、 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、智能化发展。此次的遥控窗帘控制是基于 现实生活中的家用遥控窗帘的单片机课程设计。 本设计采用 8 位的 AT89S52 单片 机做为主控制器,利用直流电机正、反转,以控制窗
2、帘的打开和闭合。在设计中, 直流电机用专用的驱动集成芯片电路 L298N 驱动。用单片机通过光耦 TLP521-4 控制芯片 L298N 的使能端 ENABLEA 和输入端 IN1、IN2,达到控制电机正转、反 转的目的;光耦采用砷化镓红外发光二极管耦合到光电三极管,输入的电信号驱 动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流, 在经过进一步放大后输出。这就完成了电光电的转换,从而起到输入输出隔 离的作用。无线遥控是由 PT2262/PT2272 编码解码芯片组成的无线发送接收模 块,通过 PT2272 接收输入端 D0、D1、D2、D3 输出信号控制单片机,再用单
3、片机 控制 L298N 来驱动和控制直流电机。同时,用霍尔元件实现窗帘的防过卷功能, 将磁钢安于窗帘的两端,由于磁钢的磁场强度与距离成正相关的关系,当窗帘开 幕或关幕到尽头的时候,磁场增强会使霍尔传感器发出一个交替变化的电平信 号,这个信号可以直接送到单片机中,通过单片机收到信号电平的改变,对电机 发出停止信号,最终达到防过卷的功能,从而控制窗帘的停止。运用本设计可以 实现窗帘的智能控制,使人们更加感觉到智能化给人们生活带来的便利。 关键字: AT89S52 电机驱动 无线控制 霍尔元件 智能控制 2 1 概述 3 1.1 设计背景 3 1.2 遥控技术的发展与应用 . 3 2 系统总体方案及
4、硬件设计 5 2.1 基于单片机的遥控窗帘设计要求 . 5 2.2 系统的总体方案 . 5 2.3 系统的基本组成单元芯片介绍 6 2.4 系统的各个模块设计 10 2.4.1 单片机最小系统 10 2.4.2 电机驱动模块 11 2.4.3 无线模块 12 2.4.4 按键电路 13 2.4.5 防过卷电路 . 13 3 软件设计. 14 3.1 系统程序流程图: 14 3.2 初始化程序 15 3.3 扫描程序 16 3.4 中断服务程序 . 17 4 Proteus 软件仿真 . 19 4.1 仿真软件介绍. 19 4.2 仿真图 19 5 课程设计体会. 21 参考文献. 22 附 1
5、 源程序代码 . 23 附录 2 外围电路原理图 26 3 1 1 概述概述 1.1 1.1 设计背景设计背景 人类历史总是朝着文明的方向在不断演变,随着社会信息化的加快,人们的 工作、生活和通讯、信息关系日益紧密。以电子为核心的高科技产品逐渐在人们 的日常生活中发挥着无可替代的作用。 电子信息化社会在改变人们工作习惯和生 活方式的同时,也对传统的住宅提出了挑战,人们对家居的要求早已不只是物理 空间,更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。其中以遥控窗帘代替以 往的普通窗帘已经成为装扮空间的发展趋势。 由于电子技术产业结构的调整,生产工艺的飞速发展,人们生活水平的不断 提高,家用电器逐渐普
6、及,市场对于无线遥控系统的需求也越来越大。高精度、 多功能、低功耗,是现代科技发展的趋势。在这种趋势下,窗帘的数字化、智能 化已经成为现代生产研究的主导设计方向。在电子产品中,单片机的应用已经越 来越广泛,技术已经很成熟;除此之外,在很多场合,人们对于远距离的控制有 了一定的需求,因此,在很多的电子产品中也用到了遥控技术。目前,随着遥控 技术的不断成熟,遥控窗帘正在得到越来越广泛的使用,其中的自动开幕和关幕 以及自动停止(即防过卷功能)可以满足不同用户的需求,不仅方便而且实用。 1.2 1.2 遥控技术的遥控技术的发展与应用发展与应用 遥控技术是对受控对象进行远距离控制和监测的技术。 它是利用自动控制技 术,通信技术和计算机技术而形成的一门综合性技术。一般都是指对远距离的受 控对象的单一的或两种极限动作进行控制的技术, 在人们的生产生活中具有广泛 的应用空间。 早在 20 世纪 20 年代就有了遥控系统的雏形,人们试图用遥控技术来控制 飞机,但