基于51單片機的窗簾設(shè)計（可實現(xiàn)紅外遙控和溫度檢測）源程序+原理圖PCB文件

ID:541150 · 發(fā)表于 2020-3-20 16:23

單片機作為簡單的控制核心，可以實現(xiàn)一些功能的控制。本次設(shè)計的智能窗簾主要功能如下：

1.通過溫度傳感器來自動的控制窗簾的關(guān)閉與開啟；

2.通過紅外遙控器來手動控制窗簾的關(guān)閉，開啟，暫停，啟動，加速，減速以及智能與人工的轉(zhuǎn)換；

3.測得的溫度與相應(yīng)的步進電機的速度可以通過LCD1602顯示出來

基于stc89c52的智能窗簾，可以通過 ds18b20溫度傳感器控制，并且可以通過紅外按鍵控制，最后通過lcd1602顯示溫度，速度。
Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)

1. 項目的實現(xiàn)思路和實現(xiàn)方法
隨著科技的深化發(fā)展，人民生活水平的日益提高，自控系統(tǒng)從安防、采暖、采光、烹煮等領(lǐng)域不斷擴展，家居智能化的趨勢越來越明顯。本文針對的，是智能窗簾這一塊，它的任務(wù)是通過簡單省力的操作來實現(xiàn)室內(nèi)采光自動變化，解決一些實際的困難與需求。
例如：已經(jīng)上床睡覺，卻發(fā)現(xiàn)窗簾沒關(guān)；小朋友、殘疾者拉窗簾的不便；外出旅游，需要房間保持定時采光，去濕去霉；希望早上窗簾到點打開，用明亮的陽光來喚醒自己；由于生活的緊湊，沒有精力管理窗簾又希望室內(nèi)采光自動保持在舒適的程度；飄窗、高窗、懸窗、落地窗等窗簾的拉不動或夠不著；希望非觸碰地拉動層層疊疊的窗簾，保持其造型的美觀….這種種問題，通過使用智能電動窗簾便能輕松解決，從而使現(xiàn)代生活變得更方便舒適。
2項目的硬件工作原理分析和調(diào)試，各模塊介紹
2.1分析項目的硬件工作原理
1.通過溫度傳感器來自動的控制窗簾的關(guān)閉與開啟；
2.通過紅外遙控器來手動控制窗簾的關(guān)閉，開啟，暫停，啟動，加速，減速以及智能與人工的轉(zhuǎn)換；
3.測得的溫度與相應(yīng)的步進電機的速度可以通過LCD1602顯示出來。
2.2介紹該項目中使用的模塊，及其作用
2.2.1步進電機
步進電動機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件。步進電動機的輸入量是脈沖序列，輸出量則為相應(yīng)的增量位移或步進運動。正常運動情況下，它每轉(zhuǎn)一周具有固定的步數(shù)；做連續(xù)步進運動時，其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動和負(fù)載變化的影響。
2.2.2DS18B20
DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以 0.0625℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號位。
這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實際溫度。例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625℃的數(shù)字輸出為FE6FH，-55℃的數(shù)字輸出為FC90H。
2.3系統(tǒng)整體框架

3.軟件實現(xiàn)原理和調(diào)試以及聯(lián)合調(diào)試的總結(jié)
3.1DS18B20

/******************************************************************/
/* 讀一個字節(jié) ，低位開始 */
/******************************************************************/
unsigned char ReadOneByte(void)
{
unsigned char i;
unsigned char value=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
value >>=1;
DQ = 0;
_nop_();
_nop_();
DQ = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
if(DQ == 1)
{value |= 0x80;}
Delay60us();
}
return value;
}
/******************************************************************/
/* 寫一個字節(jié) 先寫低位 */
/******************************************************************/
void WriteOneByte(unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ =0;
_nop_();
_nop_();
if(dat&0x01)
{DQ =1;}
else
DQ = 0;
Delay60us();
DQ = 1;//釋放總線
dat>>=1;
}
}
/******************************************************************/
/* 讀取溫度 */
/******************************************************************/
unsigned int ReadTemperature(void)
{
unsigned int a,b,t;
EA =0;
bsp_InitDs18b20();
WriteOneByte(0xcc);
WriteOneByte(0x44);
delay_ms(200);
bsp_InitDs18b20();
WriteOneByte(0xcc);
WriteOneByte(0xbe);
a= ReadOneByte(); //低字節(jié)
b= ReadOneByte(); //高字節(jié)
b=b<<8;
t= a+b;
EA =1;
return t;
}
3.2LCD1602
/*------------------------------------------------
清屏函數(shù)
------------------------------------------------*/
void LCD_Clear(void)
{
bsp_LcdWriteComand(0x01);
delay_ms(5);
}
void bsp_LcdWriteData(unsigned char dat)
{
//delay_ms(5);
while(bsp_LcdCheckBusy()&0x80);
RS =1;
RW =0;
LCDPORT = dat;
EN =1;
delay_us(10);
EN =0;
}
void bsp_LcdWriteComand(unsigned char com)
{
//delay_ms(5);
while(bsp_LcdCheckBusy()&0x80);
RS =0;
RW =0;
LCDPORT = com;
EN =1;
delay_us(10);
EN =0;
}
void bsp_LcdInit(void)
{
delay_ms(15);
bsp_LcdWriteComand(0x38);
delay_ms(5);
bsp_LcdWriteComand(0x38);
delay_ms(5);
bsp_LcdWriteComand(0x38);
delay_ms(5);
bsp_LcdWriteComand(0x38);
delay_ms(5);
bsp_LcdWriteComand(0x08);
delay_ms(5);
bsp_LcdWriteComand(0x01);
delay_ms(5);
bsp_LcdWriteComand(0x06);
delay_ms(5);
bsp_LcdWriteComand(0x0c);
}
void bsp_LcdShowChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char a)
{
if(y ==0)
bsp_LcdWriteComand(0x80+x);
else
bsp_LcdWriteComand(0xC0+x);
bsp_LcdWriteData(a);
}
void bsp_LcdShowString(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s)
{
if(y ==0)
bsp_LcdWriteComand(0x80+x);
else
bsp_LcdWriteComand(0xC0+x);
while(*s)
{
bsp_LcdWriteData(*s);
s++;
}
}
unsigned char bsp_LcdCheckBusy(void)
{
unsigned char temp;
RS =0;
RW =1;
EN =1;
temp =LCDPORT;
delay_us(10);
EN =0;
return temp;
}
void bsp_LcdFillCGRAM(void) //0x40
{
unsigned char i=0;
bsp_LcdWriteComand(0x40);
for(i=0;i<48;i++)
{
bsp_LcdWriteData(my[i]);
}
}
void bsp_LcdShowCGRAM(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char index)//x 橫坐標(biāo) y 縱坐標(biāo) index 0-7
{
if(y ==0)
bsp_LcdWriteComand(0x80+x);
else
bsp_LcdWriteComand(0xC0+x);
bsp_LcdWriteData(index);
}
3.3步進電機
void ISR_TIMER1(void) interrupt 3 //1ms
{
static unsigned int num = 0;
static unsigned char times = 0,i = 0;
TH1=(65536-1000)/256; //重新賦值 1ms
TL1=(65536-1000)%256;
if(!StopFlag)
{
if(times == (10-Speed))
{
times=0;
if(TurnFlag == 0)
{
switch(i) //逆時針轉(zhuǎn)動
{
case 0:Coil_A1;i++;break;
case 1:Coil_AB1;i++;break;
case 2:Coil_B1;i++;break;
case 3:Coil_BC1;i++;break;
case 4:Coil_C1;i++;break;
case 5:Coil_CD1;i++;break;
case 6:Coil_D1;i++;break;
case 7:Coil_DA1;i++;break;
case 8:i=0;break;
default:break;
}
}
else if(TurnFlag == 1)
{
switch(i) //順時針轉(zhuǎn)動
{
case 0:Coil_DA1;i++;break;
case 1:Coil_D1;i++;break;
case 2:Coil_CD1;i++;break;
case 3:Coil_C1;i++;break;
case 4:Coil_BC1;i++;break;
case 5:Coil_B1;i++;break;
case 6:Coil_AB1;i++;break;
case 7:Coil_A1;i++;break;
case 8:i=0;break;
default:break;
}
}
}
times++;
}
num++;
if(num==600)
{
num=0;
ReadTempFlag=1; //讀標(biāo)志位置1
}
}

復(fù)制代碼

4.總結(jié)(收獲，缺陷，改進，提高)
本設(shè)計介紹了基于STC89C52的智能窗簾控制系統(tǒng)的工作原理及實現(xiàn)過程，我在這個星期內(nèi)閱讀大量有關(guān)如何通過電機轉(zhuǎn)動來控制窗簾的關(guān)閉和開啟，以及數(shù)字溫度計原理及設(shè)計的相關(guān)資料，設(shè)計了實現(xiàn)采集與顯示功能的軟件程序，完成了基于STC89C52的智能窗簾控制系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計中采用最常用的單片機STC89C52作為主控模塊，單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20用來測量溫度，溫度數(shù)據(jù)采用LCD1602顯示。本設(shè)計的特點是構(gòu)成系統(tǒng)的硬件器件少，操作簡單，數(shù)據(jù)處理功能強。
智能化設(shè)計重點就在于軟件算法的設(shè)計，雖然以前還做過這樣的設(shè)計但這次設(shè)計，但都比較簡單程序也不是很長也不需要有很巧妙的程序算法。這次軟件設(shè)計中讓我充分理解到了利用子程序的好處。在設(shè)計中也遇到很多問題比如相關(guān)設(shè)備的初始化，經(jīng)過多次調(diào)試修改終于顯示成功。還有很多下問題則不必累述。通過這次項目使我學(xué)習(xí)到了很多的東西，不僅加深了對專業(yè)知識的理解，而且更好地把理論知識與實踐相結(jié)合，提高了自身的動手能力和實踐水平，增強了學(xué)習(xí)單片機系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計的興趣。

全部資料51hei下載地址：

智能窗簾.zip (5.87 MB, 下載次數(shù): 101)