家居環(huán)境感光窗簾智能控制與調節(jié)系統(tǒng)

1、摘 要隨著社會的不斷進步，物聯網已經成為國家五大新興戰(zhàn)略性產業(yè)之一，是當今科技發(fā)展的重要方向。智能窗簾作為物聯網智慧家居的一環(huán)，也得到了越來越多的關注和需求。然而，現階段的很多產品還存在不足，如：不能多層復合控制，無智能操作界面，只能單一模式運行，參量出廠固定，采用簡單的機械記憶，光控易受干擾等。本文基于嵌入式ARM2410單片機，設計了一種感光窗簾智能控制與調節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對光控的重新設計，對窗簾進行復合控制；通過多項可設參數和多種控制模式，來適應不同的環(huán)境需求；測試結果表明，該系統(tǒng)操作簡便，控制精確可靠，可行性強。關鍵字：感光窗簾；智能控制；嵌入式ARM2410；步進電機Abstrac

2、tWith the progress of society, the Internet of Things has become one of the five emerging strategic industries. It is an important direction in science and technology development. Smart curtains as part of the "smart home" on the Internet of Things get more and more attention and demand. H

3、owever, at this stage, many products have shortcomings, for example: we cannot multi-layer composite control, smart user interface, only a single mode, factory fixed parameters, using a simple mechanical memory, susceptible to interference light control, and many other shortcomings. A new smart curt

4、ain system is designed based on the embedded ARM2410 design to build a new smart curtain system. The system re-designs of light control composite control the opening and closing curtains and venetian blinds; can be set through a number of parameters and a variety of control modes, adapt to different

5、 environmental needs. The test results show that, the system has the advantages of simple operation, accurate and reliable control. Key words: Light sensing curtain; Intelligent control; Embedded ARM2410; Stepper motor目 錄1 引言- 1 -1.1 研究目的及意義- 1 -1.2 國內外研究現狀- 1 -1.3 設計應用分析- 2 -2 系統(tǒng)方案設計- 3 -2.1 系統(tǒng)總體構成

6、- 3 -2.2 系統(tǒng)模塊設計- 3 -2.2.1 光敏傳感器模塊- 3 -光敏傳感器的選型- 3 -光敏電阻的構成及原理- 3 -2.2.2 電機模塊- 6 - 電機的選擇- 6 - 電機驅動電路- 7 -3 系統(tǒng)硬件平臺及接口設計- 9 -3.1 S3C2410A 芯片簡介- 9 -3.1.2 ARM2410試驗箱硬件結構- 10 -3.2 I/O設備- 13 -4 軟件設計- 15 -5 安裝與調試- 16 -5.1 窗簾框架的制作與安裝- 16 -5.2 測試分析- 16 -6 總結- 17 -參考文獻- 18 -1 引言隨著科技的快速發(fā)展，家居智能化的趨勢

7、越來越明顯。目前最常見的智能窗簾如開合簾、羅馬簾、卷簾、風琴簾可以根據設定的時間或者光照強度進行打開和關閉，百葉簾可以自動旋轉角度調節(jié)光強，一般通過墻上電氣開關或三四個按鍵遙控，也可以通過手動模式進行控制。雖然現有的智能窗簾已經能夠實現多種功能，并且有著不錯的創(chuàng)新點，但仍能夠看到很多缺憾，即可以優(yōu)化改進的地方。單層控制：國內外電動窗簾產品，多數為簡單的控制電機正反轉，著重于多種多樣的電機的開發(fā)。智能產品中雖有并聯技術等大面積集群控制，但是基本上皆為控制單層窗簾。然而，隨著智能家居的不斷推廣，人們對智能生活的細節(jié)要求越來越高，在辦公室、家庭等場所對光線的多層控制是一個有待深入發(fā)展的方向。若是簡單

8、的將兩個智能窗簾系統(tǒng)聯合使用，將造成傳感誤判、智能沖突、控制繁瑣等問題。1.1 研究目的及意義智能家居是人們經常談論的話題，智能窗簾作為智能家居的一員，只有在一些高檔賓館和一些高檔的私人住宅中，才能見到一些智能窗簾的影子。因此，研究出一款適合大眾的、使用簡便的窗簾是十分有必要的。其一、改變人們的生活方式。單片機控制的遙控自動窗簾系統(tǒng)具有豐富的智能化功能，為普通家庭用戶營造一個高效、舒適、便利的居住環(huán)境。其二、智能窗簾能幫助人們有效的安排時間，在外時不必擔心窗簾沒有關閉可能引起的一些問題。此外，智能窗簾的設計還可以培養(yǎng)自己對已學過的專業(yè)基礎理論知識與實踐的綜合應用能力；同時帶著系統(tǒng)設計中的各種新

9、問題，學習控制、遙控技術、機械設計等多方面的知識，培養(yǎng)學科間知識的交叉運用能力。1.2 國內外研究現狀在歐美等發(fā)達國家,電動窗簾已廣泛應用。在10 年前,電動窗簾就已經進入我國，可一直沒有大的推廣。近幾年，隨著電控技術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,但就其技術本身而言，還是大同小異,但售價卻有很大差別，貴的要數千元，便宜的只要500塊。盡管遙控自動窗簾系統(tǒng)在國內是一個新興的行業(yè)，但是，它也正以不可抵擋之勢迅速崛起。遙控自動窗簾系統(tǒng)走進中國以來，在短短四年的時間里，遙控自動窗簾系統(tǒng)生產商由最初的幾家公司增加到如今的百余家企

10、業(yè),其行業(yè)發(fā)展非常迅速。隨著技術的不斷發(fā)展，人們財富的不斷增長，用戶對智能家居的需求呈現出快速增長的態(tài)勢，作為智能家居的一部分智能窗簾，隨著認識的深化，推廣的普及，其發(fā)展呈現功能多樣化、噪音更低化、產品高檔化等趨勢。1.3 設計應用分析窗簾是每個家庭的必需品，然而在人們已經越來越快的生活節(jié)奏中，窗簾也給人們帶來了些許不便。人們在繁忙的工作之后，回到家已是疲憊不堪，本想好好休息一下，但還要去拉開閉合的窗簾，顯得有些繁瑣；如果碰到出差，家里又沒人把打開的窗簾拉上的話，可能會擔心家中的安全模式單一：目前智能產品中雖有光感應、溫度感應、定時控制、雨水感應等諸多傳感應用，然而多為只有其中某一項傳感在使用

11、，而不能實現多模式復合控制，不能適應生活各方面帶來的復雜需求。閾值固定：目前市面上的產品通常出廠便固定好了光控開關閾值、靈敏度等，然而不同的自然環(huán)境和生活需求采光需求不同，產品不能很好的適應與調整。光的錯誤干擾：安裝位置不當會導致外界光污染且影響室內燈光，誤導光傳感器的判斷。針對以上所談到的國內外智能窗簾的現狀，本文設計了一種新的感光窗簾智能控制與調節(jié)系統(tǒng)。2 系統(tǒng)方案設計2.1 系統(tǒng)總體構成該系統(tǒng)以s3c2410為核心,以光敏信號為信號輸入；通過驅動電路控制步進電機為控制信號輸出。系統(tǒng)框圖如圖2.1所示： 圖2.1 系統(tǒng)總體框圖 如圖所示，本系統(tǒng)的信號采集采用光敏傳感器，通過光敏傳感器可以感

12、應光照強度，然后根據光照強度控制窗簾開合。本系統(tǒng)可以實現兩種工作模式，分別是白天工作模式和夜間工作模式，不停的工作模式下，其實現的功能不一樣，即控制電機轉動的方式不一樣。白天工作模式下，通過光敏傳感模塊檢測光照強度進行打開窗簾；夜間工作模式進行反向轉動電機，使窗簾關閉。2.2 系統(tǒng)模塊設計2.2.1 光敏傳感器模塊光敏傳感器是最常見的傳感器之一，它的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。光傳感器是目前產量最多、應用最廣的傳感器之一，它在自動控制和非電量電測技術中占有非常重要

13、的地位。光敏傳感器的選型光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光的裝換，光敏電阻的阻值隨光照強弱而改變，光線越強，阻值變得越小，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達到110M歐，在強光條件下，它的阻值（亮阻）只有幾百至幾千歐。隨著光照強度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下降。若進一步增大光照強度，則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。在大多數情況下，該特性為非線性。可見光敏電阻具有靈敏度高，反映速度快，穩(wěn)定可靠，工作電流大，可達數毫，易于使用的特點。光敏電阻完全滿足本設計的要求，故選用光敏電阻型的光敏傳感器。光敏電阻的構成及原理光敏電阻又稱光敏電阻器或光導管，常用的制作材

14、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。這是由于光照產生的載流子都參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.40.76）m的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。如下圖所示光敏電阻的工作原理：圖2.2 光敏電阻工作原理圖光敏電阻的工作原理是基于內光電

15、效應。在半導體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體圖2.3光敏電阻結構原理圖及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內，以免受潮影響其靈敏度。入射光消失后，由光子激發(fā)產生的電子空穴對將復合，光敏電阻的阻值也就恢復原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到一定波長的光線照射時，電流就會隨光強的增大而變大，從而實現光電轉換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加

16、直流電壓，也加交流電壓。半導體的導電能力取決于半導體導帶內載流子數目的多少。圖2.4 光敏電阻實物圖本模塊采用靈敏型光敏電阻傳感器，比較器輸出，信號干凈，波形好，驅動能力強，超過15mA。配可調電位器可調節(jié)檢測光線亮度，工作電壓3.3V-5V。輸出形式 ：DO開關量輸出（0 和1）和AO模擬量輸出（電壓），模塊在環(huán)境光線亮度達不到設定閾值時，DO端輸出高電平，當外界環(huán)境光線亮度超過設定閾值時，DO端輸出低電平；DO輸出端可以與MCU直接相連，通過MCU來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境的光線亮度改變；小板模擬量輸出AO可以和AD模塊相連，通過AD轉換，可以獲得環(huán)境光強更精準的數值。圖2.5 傳感器

17、模塊如圖2.5所示，本設計采用的光敏傳感器模塊有4個腳針，一個接電源正極、一個接電源負極，另外兩個分別為模擬信號輸出和數字信號輸入。開關指示燈LED用作數字信號輸出指示作用，當光照強度太大，輸出低電平時，指示燈點亮。圖2.6 傳感器模塊實物圖另外，如圖2.6所示，為傳感器模塊實物圖。在本電路圖的中上方具有靈敏度調節(jié)模塊。即通過調節(jié)靈敏度電位器，可以調整光照強度閾值。在實際安裝過程中，用戶可以根據對光照的要求進行調節(jié)。如果用戶希望房間一直處于非常明亮狀態(tài)，則可以通過調整靈敏度電位器達到自己要求，即只要房間內稍微有點暗，就可以輸出低電平，觸發(fā)電機轉動，打開窗簾。如果用戶希望房間內光照強度處于光線柔

18、和狀態(tài)，則可以調低光照靈敏度。達到用戶要求，即只要房間內光線強度不是非常弱，窗簾不會打開，在保證屋內光線柔和的前提下，觸動電機模塊，進行開關窗簾。2.2.2 電機模塊此部分主要包括電機及驅動兩部分組成。本設計采用步進電機作為智能窗簾的開關執(zhí)行器。驅動主要包括電機正反轉。 電機的選擇方案一：使用直流電機來作為執(zhí)行機構，帶動窗簾運動實行開合。此方案的優(yōu)點是電機轉速能達到很高，從而實現窗簾的快速開合。其缺點是電機轉速能達到很高，從而實現窗簾的快速開合。其缺點是電機速度過高時，給出停轉信號后，由于慣性會繼續(xù)轉動，窗簾也隨之繼續(xù)運動，可能會對窗簾框架造成損停轉信號后，由于慣性會繼續(xù)轉動，窗

19、簾也隨之繼續(xù)運動，可能會對窗簾框架造成損害；速度過低，則可能會出現電機不能克服阻力，因而不能帶動窗簾運動。方案二：使用步進電機。步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機是一種感應電機，它的工作原理是利用電

20、子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進電機供電，步進電機才能正常工作，驅動器就是為步進電機分時供電的，多相時序控制器。使用步進電機作為來作為執(zhí)行機構，帶動窗簾運動實現開合。此方案的優(yōu)點是給出停轉信號后，會立即停轉，不會對窗簾框架造成損害，且其扭矩比直流電機大，便于帶動窗簾運動；其缺點是價格比直流電機稍貴。如下圖所示，為步進電機實物外觀圖。圖2.7 步進電機實物外觀圖綜上所述，選擇方案二作為系統(tǒng)的執(zhí)行機構，帶動窗簾運動實現窗簾的開合。下面以高2.0m、寬2.0m、亞麻窗簾布材質的窗簾布，與電機相連的主動輪以及從動輪都是直徑D= 5mm的滑輪構建的窗簾模型為例，具體講解

21、一下步進電機的型號選擇。查閱資料得知，亞麻窗簾布的克重是800g，即高2.7m、寬1m的亞麻窗簾布的質量是800g。那么，高0.8m、寬1.5m的亞麻窗簾布材質的窗簾的質量M為假設拉繩與滑輪的直徑垂直，窗簾與窗簾桿之間的滑動摩擦系數為=0.1，重力加速度g=9.8m/ s2，電機的效率一般在0.85 0.95的范圍內，在這兒我們取=0.9。則窗簾布與窗簾桿之間的滑動摩擦力F=Mg=0.11.489.8=1.45。那么主動輪轉動所需要的最小轉動力矩考慮到框架實際設計過程中，拉繩可能與窗簾的拉環(huán)之間存在一定的角度。因此，主動輪所需的最小轉動力矩要大于之前在理想條件下計算出的轉矩值；即要求電機的輸出

22、轉矩?，F有一工作電壓在5V/12V時，輸出轉矩為36mN·m/45mN·m的步進電機，滿足主動輪對轉動力矩的要求，因此選擇此電機作為帶動主動輪轉動的電機。 電機驅動電路方案一：采用分離的三極管、電阻等電子元器件，構成H橋式電機的驅動電路。要使電機運轉，必須是對角線上的一對三極管導通。此方案的元器件易得，驅動電路也不復雜；但此電路調試起來非常復雜。具體電路如圖所示：圖2.8 H橋驅動電路方案二：采用TI公司生產的高耐壓、大電流達林頓陣列芯片ULN2003作為電機的驅動芯片，其內部結構如圖所示。ULN2003具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特

23、點,適應于各類要求高速大功率驅動的系統(tǒng)；使用時基本上不需要外接電路，使用起來非常方便。圖2.9 ULN2003內部結構圖綜上所述，選擇方案二來設計電機的驅動電路。3 系統(tǒng)硬件平臺及接口設計嵌入式系統(tǒng)的硬件是以嵌入式處理器為中心，由存儲器、I/O單元電路、通信模塊、外部設備等必要的輔助接口組成。其中，存儲器是嵌入式系統(tǒng)存放數據和程序的功能部件；而外圍設備決定了應用于不同領域的嵌入式系統(tǒng)的獨特功能。在實際應用中，嵌入式系統(tǒng)硬件配置非常精簡，除了微處理器和基本的外圍電路以外，其余的電路可以根據需要和成本進行裁剪、定制。通常，嵌入式系統(tǒng)還包括人機交互界面，用于系統(tǒng)與人的交互。人機界面常常使用鍵盤、液晶

24、屏、觸摸屏等部件，以方便與人的交互操作。本文以S3C2410A微處理器為主要核心部件介紹。圖3.1嵌入式系統(tǒng)的硬件組成3.1 S3C2410A 芯片簡介 S3C2410A 是Samsung 公司推出的16/32 位RISC 處理器(ARM920T 內核)，適用于手持設備、POS 機、數字多媒體播放設備等等，具有低價格、低功耗、高性能等特點。S3C2410A提供了以下豐富的內部設備：16KB的指令Cache和16KB 數據Cache，MMU虛擬存儲器管理，LCD控制器(支持STN&TFT)，支持NAND Flash系統(tǒng)引導，系統(tǒng)管理器(片選邏輯和SDRAM控制器)，3通道UART，4通道

25、DMA，4通道PWM定時器，I/O端口，RTC，8通道10 位ADC和觸摸屏接口，I2C總線接口，IIS總線接口，USB主機接口，USB設備接口，SD卡&MMC卡接口，2個SPI總線接口以及內部PLL時鐘倍頻器。S3C2410A采用了ARM920T內核，0.18um工藝的CMOS標準宏單元和存儲器單元。它的低功耗、精簡和出色的全靜態(tài)設計特別適用于對成本和功耗敏感的應用。同樣它還采用了Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA)新型總線結構。S3C2410A提供了一系列完整的系統(tǒng)外圍設備，消除了為系統(tǒng)配置額外器件的需要，大大減少了整個系統(tǒng)

26、的成本。S3C2410A主要的特征如下： 203MHz的ARM920T內核，支持JTAG仿真調試； 16KB的I-Cache和16KB的D-Cache； 具有MMU，支持WinCE、EPOC32、Linux 等操作系統(tǒng)； 外部存儲器控制器(SDRAM控制和片選邏輯)，共分8個Bank，每個Bank可訪問128MB空間； 片內4KB SRAM，可用作NAND Flash系統(tǒng)引導的緩沖區(qū)； LCD控制器(最大支持4K 色STN和256K色TFT)，1通道LCD專用DMA； 4 通道DMA，有外部請求引腳； 3 個UART (IrDA1.0，16字節(jié)Tx FIFO，16字節(jié)Rx FIFO)； 2 個

27、SPI總線接口； 1 個多主I2C總線接口； 1 個IIS 總線接口； 兼容SD主接口協議1.0 版和MMC卡協議2.11兼容版； NAND Flash/SM 卡接口，支持NAND Flash 系統(tǒng)引導； 2 個USB主機接口，1個USB設備接口(V1.1)； 4 個PWM定時器和1個內部定時器； 看門狗定時器； 117 個通用I/O口； 24 個外部中斷； 8 通道10位ADC和觸摸屏接口； 具有日歷和時鐘功能的RTC； 1.8V 內核供電，3.3V存儲器供電，3.3V外部I/O供電； 功耗控制模式：普通，慢速，空閑和掉電模式； 具有片內PLL時鐘發(fā)生器。3.1.2 ARM2410試驗箱硬件

28、結構MagicARM2410實驗箱是由廣州致遠電子有限公司開發(fā)的一款可使用C/OS-II、Linux和WinCE 操作系統(tǒng)、支持QT、MiniGUI圖形系統(tǒng)、集眾多功能于一身的ARM9 教學實驗開發(fā)平臺。MagicARM2410 實驗箱采用ARM920T 內核的S3C2410A 微處理器，擴展有充足的存儲資源(SDRAM、NAND Flash、NOR Flash 和E2PROM 等)，具有10/100M 以太網接口、USB HOST 接口、USB Device 接口、CAN 接口、PCMCIA 存儲卡接口、IDE 硬盤接口、CF卡接口、SD 卡接口、IrDA 接口、IIS 數字音頻接口，8 英

29、寸640×480 真彩TFT 液晶屏(帶觸摸屏)，可使用JTAG 仿真調試。模塊化的功能設計，便于實驗操作的工藝設計，保留有外設PACK 和GPIO 輸出接口，可以實現目前幾乎所有的嵌入式接口實驗，非常適用于教學實驗。MagicARM2410 實驗箱參考圖片如圖 2.1 所示。MagicARM2410實驗箱功能框圖如圖2.2所示。圖 3.2 MagicARM2410 實驗箱產品外觀圖圖 3.3 MagicARM2410實驗箱功能框圖其硬件資源如下： 處理器：核心板ARM920T處理器S3C2410A，工作頻率高達203MHz。 SDRAM：核心板64M字節(jié)。 NAND Flash：核

30、心板64M字節(jié)。 NOR Flash：核心板2M字節(jié)。 E2PROM：核心板256字節(jié)。 液晶屏：8英寸640×480真彩TFT液晶屏。 觸摸屏：4線電阻式。 以太網接口：支持10/100M以太網。 USB 接口：USB 1.1，4個USB主機口，1個USB設備口。 音頻接口：IIS數字音頻輸入/輸出接口(有2 個揚聲器和1 個咪頭)。 PCMCIA 接口：1個68Pin PCMCIA接口。 CF 卡接口：1個(PCMCIA 接口擴展)。 IDE 硬盤接口：1個(PCMCIA 接口擴展)。 SD/MMC 卡接口：1個。 RS232：2路。 IrDA：1路。 RS485：1路。 CAN

31、 接口：1路(CAN控制器SJA1000)。 ADC：CPU內置，2路直流電壓測量。 DAC：1路PWM DAC輸出。 直流電機：1個。 步進電機：1個。 RTC：CPU內置，實驗箱上有RTC后備電池。 WDT：CPU內置。 數碼管：8位動態(tài)數碼管(ZLG7290 驅動)。 鍵盤：16鍵小鍵盤(ZLG7290 驅動)。 獨立按鍵：1個(接到中斷輸入引腳)。 蜂鳴器：1個，直流蜂鳴器。 獨立LED：4個。 GPRS PACK 接口：1個，用來擴展GPRS模塊。 VGA PACK 接口：1個，用來擴展VGA輸出接口。 總線擴展接口：2個(1個16位總線的、1個32位總線的)。 JTAG 接口：20

32、PIN JTAG調試接口。 JTAG 仿真器：Easy JTAG-H仿真器。其軟件資源如下： Linux (v2.4.18)嵌入式操作系統(tǒng) MiniGUI 圖形用戶界面學習版軟件包(Linux/uCLinux) Qt/Embedded和Qtopia支持 LED、蜂鳴器驅動(for Linux) 按鍵驅動(for Linux) I2C驅動程序 (for Linux) USB Device驅動程序 (for Linux) USB HUB驅動(for Linux) USB HID驅動(鼠標、鍵盤，for Linux) USB大容量驅動(for Linux) 基于OV511芯片的USB攝像頭驅動(fo

33、r Linux) video4linux視頻軟件(for Linux) PCMCIA驅動(for Linux) IDE驅動(for Linux) SD/MMC卡驅動程序(for Linux) Framebuffer驅動TFT 640×480液晶屏(for Linux) 觸摸屏驅動(for Linux) 10M/100M以太網卡DM9000驅動 (for Linux) Madplay、boa移植(for Linux) uC/OS-II (v2.52)移植代碼 ZLG/FS文件管理系統(tǒng)軟件包 ZLG/FFS支持寫平衡的NAND Flash驅動軟件包 (for uC/OS-II) ZLG/

34、FTP-S嵌入式FTP服務器軟件包(for uC/OS-II) 支持RS485/422MODBUS RTU協議軟件包(for uC/OS-II) ZLG/GPS軟件包(for uC/OS-II) ZLG/GPRS軟件包(for uC/OS-II) 串口軟件包 I2C 軟件包 實驗源代碼，芯片數據手冊其可選硬件如下： GPRS模塊：選配。 GPS模塊：選配。 VGA PACK板：VGA接口，在Linux和Win CE系統(tǒng)下均不閃爍。 10M 以太網：CS8900 (PACK)。 攝像頭(USB接口)。 PC鍵盤(USB接口)。 鼠標(USB接口)。3.2 I/O設備一個實用的嵌入式系統(tǒng)常常配有一

35、定的外部設備，構成一個以微處理器為核心的計算機系統(tǒng)。這些外部設備包括輸入設備，如鍵盤、觸摸屏等；輸出設備，如顯示器等；完成數據控制和轉換的設備，如定時器、計數器、模/數轉換器、數/模轉換器等。這些外部設備中，有的是以微控制器形式集成為片上設備，其他的通常是單獨實現。嵌入式處理器通常集成了大量I/O模塊，因此I/O接口可被認為是處理器的一部分。I/O接口電路與嵌入式處理器之間通過內部總線交換信息。從編程結構看，I/O模塊可分為數據輸入寄存器、數據輸出寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存器、模式寄存器等。圖 3.3 I/O模塊功能框圖模式寄存器：只寫，用于設置I/O接口的工作方式；控制寄存器：只寫，用于控

36、制I/O接口的工作；狀態(tài)寄存器：只讀，用于獲取I/O接口的工作狀態(tài)；數據輸入寄存器：只讀，用于獲取外設數據；數據輸出寄存器：只寫，用于向外設輸出數據；不同I/O接口，寄存器數量和功能也不相同，復雜的接口可能具有更多的寄存器。本文以GPF4作為傳感器信號輸入，MagicARM2410 實驗箱上采用了達林頓管驅動芯片ULN2003 來驅動四相步進電機，其控制口線為GPC0、GPC5、GPC6 和GPC7，只要正確輸出I/O 控制時序，即可控制步進電機轉動。通過 4 個GPIO 輸出有序的矩形脈沖，控制ULN2003 驅動四相步進電機實現正反轉，啟停調速的功能?？刂频姆椒ú捎秒p四拍（ABBCCDDA

37、AB）。4 軟件設計本設計為智能窗簾設計，其主程序流程圖如下所示：圖4.1 系統(tǒng)流程圖如圖所示，為本系統(tǒng)軟件設計的流程圖。初始化之后，首先進行判斷是白天工作模式還是夜間工作模式。如果是白天工作模式，則根據生活常識，白天應該打開窗簾。則在白天工作模式下，有光敏傳感模塊進行檢測室內光線強度。如果光線太暗，則觸發(fā)電機正轉打開窗簾，隨著窗簾開度的增加，室內光線變亮，光敏傳模塊實時檢測室內光線信號，直到光線強度達到要求時候，電機停止轉動。如果室內光線沒有達到要求，則電機繼續(xù)正轉，繼續(xù)增大窗簾開度。如果在夜間工作模式下，只需關閉窗簾即可。則在夜間，電機反轉進行關閉窗簾，然后實時判斷窗簾是否完全關閉。如果窗簾沒有完全關閉，則電機繼續(xù)