遙控窗簾文檔

1、摘要本設(shè)計(jì)是基于AT89S52單片機(jī)的遙控窗簾。它采用按鍵和無(wú)線遙控兩種控制方式，其中PT2262/PT2272 編碼解碼芯片組成無(wú)線發(fā)送接收模塊；通過(guò)控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制窗簾的開(kāi)關(guān)，并且可以指示運(yùn)行狀態(tài)；利用霍爾傳感器作為限位開(kāi)關(guān)來(lái)控制窗簾停止，防止過(guò)卷。它采用8位的AT89S52單片機(jī)做控制器，采用直流電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)集成電路L298N驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，L298N屬于H 橋集成電路，輸出電流大，功率強(qiáng)。單片機(jī)輸出的控制信號(hào)通過(guò)TLP521-4控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N的輸入端IN3、IN4，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的目的?？煽刂频墓怆婑詈掀骷LP521是用于電路之間的信號(hào)傳輸，使之前端與負(fù)

2、載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設(shè)計(jì)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)家庭生活舒適性的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，窗簾作為每個(gè)家庭的家居必須用品，自然也需要滿足人們更舒適性的需求，因此研究遙控窗簾具有一定的使用價(jià)值。關(guān)鍵字：AT89S52、直流電機(jī)、L298N、TLP521-4、無(wú)線遙控、霍爾傳感器目錄1概述31.1 選題背景與意義31.2 主要任務(wù)42 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)52.1設(shè)計(jì)思路52.2 工作原理62.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)6主控芯片62.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)10按鍵設(shè)計(jì)11無(wú)線發(fā)送、接收設(shè)計(jì)12光電耦合器件TLP521接線設(shè)計(jì)14電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)15霍爾

3、傳感器的硬件設(shè)計(jì)162.2.8 正反轉(zhuǎn)顯示模塊173系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)183.1程序設(shè)計(jì)183.2 系統(tǒng)程序流程圖184 Proteus軟件仿真194.1 硬件調(diào)試194.2軟件調(diào)試194.3仿真原理圖與結(jié)果194.4結(jié)果分析205課程設(shè)計(jì)體會(huì)21參考文獻(xiàn)22附1：源程序代碼23附2：系統(tǒng)原理圖271概述隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)家庭生活舒適性的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，窗簾作為每個(gè)家庭的家居必須用品，自然也需要滿足人們更舒適性的需求。窗簾其基本的作用無(wú)非是保護(hù)業(yè)主的個(gè)人隱私以及遮陽(yáng)擋塵等功能，但傳統(tǒng)的窗簾您必須手動(dòng)去拉動(dòng)，每天早開(kāi)晚關(guān)也是挺麻煩的，特別是別墅或復(fù)式房的大窗簾，比較

4、重，而且長(zhǎng)，需要很大的力量才能開(kāi)關(guān)窗簾，很不方便；于是遙控電動(dòng)窗簾在最近幾年得到迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于智能大廈、高級(jí)公寓、酒店和別墅等領(lǐng)域，只要遙控器輕按一下，窗簾就自動(dòng)開(kāi)合（百葉窗可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)），非常方便。在本次設(shè)計(jì)中，我們主要研究的是利用單片機(jī)的智能紅外線遙控電路的設(shè)計(jì)。1.1 選題背景與意義隨著科學(xué)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，人民生活水平的提高，工作壓力也越來(lái)越大，人人都希望回到家或是在辦公室都有一個(gè)舒適的環(huán)境。能得到很好的休息，這就使得自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展。當(dāng)今，遙控已經(jīng)很普遍。但不是說(shuō)就沒(méi)有他的研究?jī)r(jià)值，為了進(jìn)一步滿足人們高水準(zhǔn)生活的需要，家用電器產(chǎn)品性能也在不斷的更新挽代，從始初的晶體管、到

5、電子管；由模擬到數(shù)字；由分立元件到集成電路；從普通向高性能、多功能型；由手動(dòng)控制向紅外線遙控、向智能化發(fā)展。紅外線遙控是目前應(yīng)用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控器具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)。因此，彩電、錄像機(jī)、音響設(shè)備、空調(diào)、玩具、門鈴以及遙控汽車路牌等其它小型裝置上也紛紛采用紅外線遙控。與此同時(shí)，窗簾作為裝修業(yè)不可缺少的一部分，也日益火爆起來(lái)，目前，常用的窗簾軌道都是鋼絲繩手拉式或滑輪式，只有一部分高收入的家庭采用是電動(dòng)遙控軌道。但價(jià)格相當(dāng)昂貴，不能普及。所以，現(xiàn)在的重點(diǎn)是如何研制出功能全、造價(jià)省的家用自動(dòng)控制裝置。同時(shí)，單片機(jī)也有它突出的優(yōu)點(diǎn)。從1974年開(kāi)始，單片

6、機(jī)就以它的體積小、質(zhì)量輕、耗電省、可靠性高、價(jià)格低等特點(diǎn)，開(kāi)始不斷發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家電電器、醫(yī)用設(shè)備、航天航空、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域。單片機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段?？深A(yù)見(jiàn)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)將是向大容量、高性能話、外圍電路內(nèi)裝化等方面發(fā)展，也就是對(duì)CPU、存儲(chǔ)器、片內(nèi)I/O的改進(jìn)，低功耗，特別是系統(tǒng)的單片機(jī)是目前單片機(jī)發(fā)展的重要趨勢(shì)。而從目前國(guó)內(nèi)對(duì)單片機(jī)的需求來(lái)看：在未來(lái)幾年里，8位、16位單片機(jī)將是單片機(jī)的發(fā)展主流，它的新發(fā)展表現(xiàn)在：（1）CPU功能的增加 （2）內(nèi)部資源的增多 （3）引腳的多功能化 （4）低電壓、低功耗。正因?yàn)閱纹瑱C(jī)有著如此多的優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)在工業(yè)控制中

7、和家用電器等上的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭，故又稱為微控制器（Microcontroller）1、因?yàn)樗哂小靶?、輕、廉、省”的特點(diǎn)，尤其耗電少，又可使供電電源的體積小、重量輕，所以特別適用于“電腦型產(chǎn)品”，在家電、玩具、游戲機(jī)、聲像設(shè)備、電子秤、收銀機(jī)、辦公設(shè)備、廚房設(shè)備等許多產(chǎn)品上得到應(yīng)用。2、適用于儀器儀表，不僅能完成測(cè)量，還具有處理、監(jiān)控等功能，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化。3、廣泛應(yīng)用于打印機(jī)、繪圖儀等許多計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，特別是用于智能終端，可大大減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)。4、用于各種工業(yè)控制，如溫度控制、液面控制、生產(chǎn)線順序控制等。上述的歸納還不夠完整，但已知單片機(jī)的應(yīng)用已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，極大地推動(dòng)了

8、計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，而且可以預(yù)見(jiàn)，隨著單片機(jī)性能的進(jìn)一步提高，它的應(yīng)用將更趨廣泛。它對(duì)我國(guó)許多產(chǎn)品的升級(jí)換代、工廠企業(yè)的設(shè)備更新都將起著十分巨大的作用。所以利用單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)較多的功能的前提下降低設(shè)計(jì)、生產(chǎn)成本。1.2 主要任務(wù)本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)基于AT89S52單片機(jī)的遙控窗簾。主要功能如下：1）控制窗簾的開(kāi)關(guān)。2）具有防過(guò)卷功能。3）具有無(wú)線遙控和手動(dòng)按鍵控制兩種功能。4）能夠指示運(yùn)行狀態(tài)。5）用PROTEUS實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)  本系統(tǒng)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、紅外線發(fā)射、接收模塊、按鍵部分、電機(jī)控制執(zhí)行部分和霍爾傳感器限位開(kāi)關(guān)組成。2.

9、1設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的遙控窗簾，采用8位的AT89S52單片機(jī)做控制器，程序采用C語(yǔ)言編程。利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)控制窗簾的開(kāi)關(guān)。直流電機(jī)用專用驅(qū)動(dòng)集成電路L298N驅(qū)動(dòng)，L298N屬于H 橋集成電路，輸出電流大，功率強(qiáng)，最大輸出功率達(dá)200W。用單片機(jī)通過(guò)光耦TLP521-4控制芯片L298N的使能端ENABLEA和輸入端IN1、IN2，達(dá)到控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的目的。而且，光耦采用砷化鎵紅外發(fā)光二極管耦合到光三極管，輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電光電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的

10、作用。無(wú)線遙控是由PT2262/PT2272 編碼解碼芯片組成的無(wú)線發(fā)送接收模塊，通過(guò)PT2272接收輸出端D0、D1、D2、D3輸出信號(hào)控制單片機(jī)，再利用單片機(jī)控制L298N來(lái)控制直流電機(jī)。利用霍爾傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)窗簾的防過(guò)卷。系統(tǒng)框圖如下：圖（1）系統(tǒng)框圖2.2 工作原理本設(shè)計(jì)是基于AT89S52單片機(jī)的遙控窗簾。它采用按鍵和無(wú)線遙控兩種控制方式，其中PT2262/PT2272 編碼解碼芯片組成無(wú)線發(fā)送接收模塊；通過(guò)控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制窗簾的開(kāi)關(guān)，并且可以指示運(yùn)行狀態(tài)；利用霍爾傳感器作為限位開(kāi)關(guān)來(lái)控制窗簾停止，防止過(guò)卷。它采用8位的AT89S52單片機(jī)做控制器，采用直流電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)集成電

11、路L298N驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，L298N屬于H 橋集成電路，輸出電流大，功率強(qiáng)。單片機(jī)輸出的控制信號(hào)通過(guò)TLP521-4控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N的輸入端IN3、IN4，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的目的。可控制的光電耦合器件TLP521是用于電路之間的信號(hào)傳輸，使之前端與負(fù)載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設(shè)計(jì)。 2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.2.1主控芯片本系統(tǒng)采用AT89S52為主控芯片。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上

12、Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。2.2.1.1主要功能列舉1、擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）3、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）為 8KB4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 256字節(jié)5、32 個(gè)可編程I/O 口線6、8 個(gè)中斷向量源7、三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器9、全雙工UART串行通道10、低功耗空閑和掉電模式； 11、掉電后中斷可喚醒； 12、看門狗定時(shí)器； 1

13、3、雙數(shù)據(jù)指針； 14、掉電標(biāo)識(shí)符 。2.2.1.2 各引腳功能VCC：AT89S52電源正端輸入，接+5V。GND：電源地端。XTAL1: 單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2： 系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成

14、已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開(kāi)始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp："EA"為英文"External Access"的縮寫(xiě)，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來(lái)執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。ALE/PROG：ALE是英文"Address Latch

15、Enable"的縮寫(xiě)，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。AT89S52可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線（A0A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。PSEN：此為"Program Store Enable"的縮寫(xiě)，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是

16、接到EPROM的OE腳。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0（P0.0P0.7）：端口0是一個(gè)8位寬的開(kāi)路汲極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推。其他三個(gè)I/O端口（P1、P2、P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器），P0就以多工方式提供地址總線（A0A7）及數(shù)據(jù)總線（D0D7）。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器

17、將端口0送出的地址栓鎖住成為A0A7，再配合端口2所送出的A8A15合成一完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。PORT2（P2.0P2.7）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來(lái)使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。PORT1（P1.0P1.7）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸

18、出設(shè)為高電平，便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，P1.0又當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT3（P3.0P3.7）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其引腳分配如下：P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。P3.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T

19、1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE

20、才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）單片機(jī)引腳圖如下：圖（2）單片機(jī)引腳圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)加上適當(dāng)?shù)耐鈬骷蛻?yīng)用程序

21、，構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)稱為最小系統(tǒng)。.1時(shí)鐘電路單片機(jī)內(nèi)部具有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。通常在引腳XTALl和XTAL2跨接石英晶體和兩個(gè)補(bǔ)償電容構(gòu)成自激振蕩器，結(jié)構(gòu)圖2 中X1、C1、C2。可以根據(jù)情況選擇6MHz、12MHz或24MHz等頻率的石英晶體，補(bǔ)償電容通常選擇30pF左右的瓷片電容。圖（3）時(shí)鐘電路.2復(fù)位電路單片機(jī)小系統(tǒng)常采用上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。手動(dòng)復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，用按鈕開(kāi)關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。其結(jié)構(gòu)如下圖。上電自動(dòng)復(fù)位通過(guò)電容C3充電來(lái)實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)按鍵復(fù)位是通過(guò)按鍵將電

22、阻R1與VCC接通來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖（4）復(fù)位電路2.2.3按鍵設(shè)計(jì)常用的按鍵有三種：機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵、導(dǎo)電橡膠式和柔性按鍵（又稱觸摸式鍵盤）。    機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵是利用機(jī)械彈性使鍵復(fù)位，手感明顯，連線清晰，工藝簡(jiǎn)單，適合單件制造。但是觸點(diǎn)處易侵入灰塵而導(dǎo)致接觸不良，體積相對(duì)較大。    導(dǎo)電橡膠按鍵是利用橡膠的彈性來(lái)復(fù)位，通過(guò)壓制的方法把面板上所有的按鍵制成一塊，體積小，裝配方便，適合批量生產(chǎn)。但是時(shí)間長(zhǎng)了，橡膠老化而使彈力下降，同時(shí)易侵入灰塵。    柔性按鍵是近年來(lái)迅速發(fā)展的一

23、種新型按鍵，可以分為凸球型和平面型兩種。柔性按鍵最大特點(diǎn)是防塵、防潮、耐蝕，外形美觀，裝嵌方便。而且外形和面板的布局、色彩、鍵距可按照整機(jī)的要求來(lái)設(shè)計(jì)。但是由于客觀條件與經(jīng)濟(jì)能力有限，本系統(tǒng)采用機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵。2.2.3.1獨(dú)立連接式鍵盤獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，然而，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用。獨(dú)立式按鍵軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)

24、該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。由于本程序較為簡(jiǎn)單，為了使用方便及節(jié)省資源，選擇獨(dú)立式鍵盤。下圖為獨(dú)立式鍵盤電路圖：圖（5）獨(dú)立式鍵盤電路圖2.2.3.2去抖動(dòng)鍵盤編程中主要考慮去抖動(dòng)的問(wèn)題。當(dāng)測(cè)試表明有鍵被按下之后，緊接著就進(jìn)行去抖動(dòng)處理。因?yàn)殒I是機(jī)械開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性及電壓突跳等原因，在觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)的瞬間會(huì)出現(xiàn)電壓抖動(dòng)。為保證鍵識(shí)別的準(zhǔn)確，在電壓信號(hào)抖動(dòng)的情況下不能進(jìn)行行狀態(tài)輸入。為此需進(jìn)行去抖動(dòng)處理。去抖動(dòng)有硬件和軟件兩種方法。硬件方法就是加去抖動(dòng)電路，從根本上避免抖動(dòng)的產(chǎn)生。軟件消抖，在第一次檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一段延時(shí)程序之后，再檢測(cè)此按

25、鍵，如果第二次檢測(cè)結(jié)果仍為按下?tīng)顟B(tài)，CPU便確認(rèn)此按鍵己按下，消除了抖動(dòng)。2.2.4無(wú)線發(fā)送、接收設(shè)計(jì)PT2272是一款用以解碼的芯片，編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電

26、路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。名稱 管腳說(shuō) 明 A0-A111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉 Vcc18電源正端（）Vss9電源負(fù)端（）TE14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端； Dou

27、t17編碼輸出端（正常時(shí)為低電平）無(wú)線接收模塊R02A與單片機(jī)的接線圖如下：圖（6）R02A與單片機(jī)的接線圖光電耦合器件TLP521接線設(shè)計(jì)TLP521的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)如下：圖（7）TLP521的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖TLP521是可控制的光電藕合器件，光電耦合器廣泛作用在電腦終端機(jī)，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測(cè)量?jī)x器，影印機(jī)，自動(dòng)售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等 電路之間的信號(hào)傳輸，使之前端與負(fù)載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設(shè)計(jì)。東芝TLP5211，2和4組成的砷化鎵紅外發(fā)光二極管耦合到光三極管。 該TLP5212提供了兩個(gè)孤立的 光耦8引腳塑料封裝，而TLP5214提供了4個(gè)孤立的光耦

28、中16引腳塑料DIP封裝：集電極-發(fā)射極電壓： 55（最小值） 經(jīng)常轉(zhuǎn)移的比例： 50 （最?。?#160;隔離電壓： 2500 Vrms （最?。﹫D（8）TLP521-4的接線圖2.2.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)恒壓恒流橋式驅(qū)動(dòng)芯片L298NL298是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路?？梢苑奖愕尿?qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。L298N芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的IO口提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏

29、輯電平信號(hào)VSS，VSS可接457 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為2546 V。輸出電流可達(dá)25 A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī)， 5（IN1），7（IN2），10(IN3)，12(IN4)腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，這四個(gè)引腳輸入PWM脈沖，假設(shè)IN1輸入一個(gè)PWM脈沖，IN2輸入與IN1相反的PWM脈沖電機(jī)正轉(zhuǎn)，相反的PWM可以由程序設(shè)置或者在IN2的輸入前加一個(gè)反相器也可實(shí)現(xiàn)，建議使用程序設(shè)置方便簡(jiǎn)單，以減少硬件電

30、路避免出現(xiàn)更多問(wèn)題，若要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)，則IN1、IN2輸入與正轉(zhuǎn)相反的脈沖即可實(shí)現(xiàn)， EN1、EN2接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。當(dāng)使能端為低電平時(shí)，芯片不會(huì)工作。L298使能端為高電平使能，使能端EN1、EN2可以接I/O口控制也可直接接電源正一直使能，至于使能端是接固定電平還是接I/O口，是具體情況而定，若I/O口資源夠用可接I/O口控制，若I/O口不夠用，可直接接高電平，同時(shí)，控制電機(jī)的PWM脈沖也可以從兩個(gè)使能端輸入，那么四個(gè)輸入引腳IN1、IN2、IN3、IN4只需設(shè)置為相應(yīng)的高低電平可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，假如IN1給固定高電平，IN2給固定低電平電機(jī)正傳，那么IN1給低IN2給高

31、就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，IN3、IN4同理。L298N驅(qū)動(dòng)芯片的接線圖如下：圖（9）L298N驅(qū)動(dòng)芯片的接線圖2.2.7霍爾傳感器的硬件設(shè)計(jì)霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器。霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（A.H.Hall，18551938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。圖（10）

32、霍爾傳感器接線圖2.2.8 正反轉(zhuǎn)顯示模塊本功能采用在直流電動(dòng)機(jī)兩側(cè)并接發(fā)管二極管實(shí)現(xiàn)，正傳是綠燈亮，反轉(zhuǎn)時(shí)紅燈亮。電路圖如下所示：圖（11）顯示模塊接線圖3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編程，主要使用了if、while等判斷語(yǔ)句，按鍵采用高電平有效模式?；魻杺鞲衅髯鳛橄尬婚_(kāi)關(guān)使用,當(dāng)霍爾傳感器通電時(shí)，輸出為高電平，當(dāng)有磁鋼與霍爾傳感器靠近時(shí)，輸出為低電平。利用這一特性，可以通過(guò)檢測(cè)輸出為低電平控制窗簾關(guān)斷?？刂拼昂熼_(kāi)關(guān)的方式有按鍵控制和無(wú)線遙控控制兩種方式。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，循環(huán)檢測(cè)是否有鍵按下或是否有遙控器輸出控制，當(dāng)任一條件成立時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)，執(zhí)行所需的功能。3.2 系統(tǒng)程序流程圖

33、圖（12）總程序流程圖4 Proteus軟件仿真4.1 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要是針對(duì)單片機(jī)部分進(jìn)行的調(diào)試。在上電之前，先確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個(gè)調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個(gè)步驟。在這部分調(diào)試中主要使用的工具是萬(wàn)用表，用來(lái)完成檢測(cè)電路中是否存在斷路或者短路情況的任務(wù)。注意焊點(diǎn)之間，確保焊點(diǎn)沒(méi)有短接在一起，同時(shí)注意焊點(diǎn)的美觀，確保沒(méi)有開(kāi)路以及短路的現(xiàn)象出現(xiàn)。在確保硬件電路正常且無(wú)異常情況(斷路或短路)的情況下方可上電調(diào)試，上電調(diào)試的目的是檢驗(yàn)電路是否接錯(cuò)，同時(shí)還要檢驗(yàn)原理是否正確，在本次設(shè)計(jì)中，上電調(diào)試主要是檢測(cè)單片機(jī)控制部分、霍爾傳感器限位開(kāi)關(guān)部分和電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分硬件調(diào)

34、試。1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路調(diào)試：接通電源，分別用按鍵和無(wú)線遙控兩種控制方式，觀察電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)和停止。2、霍爾傳感器限位開(kāi)關(guān)控制部分調(diào)試：上電后，分別用按鍵和無(wú)線遙控兩種控制方式控制電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，觀察當(dāng)磁鋼到達(dá)霍兒傳感器時(shí)，發(fā)光二極管和電機(jī)是否分別熄滅和停止轉(zhuǎn)動(dòng)。4.2軟件調(diào)試試主要方法和技巧：通常一個(gè)調(diào)試程序應(yīng)該具備至少四種性能：跟蹤、斷點(diǎn)、查看變量、更改數(shù)值。整個(gè)程序是一個(gè)主程序調(diào)用各個(gè)子程序?qū)崿F(xiàn)功能的過(guò)程，要使主程序和整個(gè)程序都能平穩(wěn)運(yùn)行，各個(gè)模塊的子程序的正確與平穩(wěn)運(yùn)行必不可少，所以在軟件調(diào)試的最初階段就是把各個(gè)子程序模塊進(jìn)行分別調(diào)試。4.3仿真原理圖與結(jié)果仿真原理圖如下所示：注：無(wú)線接

35、收模塊RO2A、TLP521-4和霍兒傳感器未畫(huà)出，用按鍵等效代替。圖（12）仿真原理圖4.4結(jié)果分析根據(jù)仿真結(jié)果可知，本次課程設(shè)計(jì)能夠準(zhǔn)確并徹底的完成設(shè)計(jì)要求。按鍵和無(wú)線遙控可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，霍爾傳感器限位開(kāi)關(guān)可以防止過(guò)卷，并且可以實(shí)現(xiàn)在任一位置停止。仿真結(jié)果與硬件結(jié)果一致，系統(tǒng)設(shè)計(jì)正確。 5課程設(shè)計(jì)體會(huì)很高興參加單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，也很感謝學(xué)校能提供這么一個(gè)平臺(tái)，給了我們可以施展自己的空間，在參加課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)和鍛煉鍛煉了自己的實(shí)踐動(dòng)手能力，分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力。理論出真知，實(shí)踐出才干，設(shè)計(jì)是一個(gè)漫長(zhǎng)而又艱辛的過(guò)程的，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不斷查詢相關(guān)的資料和書(shū)籍，從圖書(shū)館到互聯(lián)網(wǎng)，

36、紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行，任何成果的得來(lái)都要付出艱辛的努力，同時(shí)也感覺(jué)到自己所學(xué)知識(shí)的不足，讓我們通過(guò)這此設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)一步復(fù)習(xí)掌握了模擬電子，數(shù)字電子等相關(guān)的課程實(shí)踐方面的學(xué)習(xí)，并且復(fù)習(xí)了單片機(jī)原理，單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件，Protel制圖軟件，學(xué)會(huì)了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。制作過(guò)程是一個(gè)考驗(yàn)人耐力的過(guò)程，不能有絲毫的急躁，馬虎，對(duì)電路調(diào)試都需要一步一步認(rèn)真分析，千萬(wàn)不能過(guò)分追求速度，在調(diào)速過(guò)程中對(duì)于遇到的問(wèn)題要總結(jié)筆記為以后設(shè)計(jì)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為以后的設(shè)計(jì)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，這次設(shè)計(jì)制作過(guò)程中通過(guò)不斷訓(xùn)練讓我受益匪淺學(xué)習(xí)到了很多的科技制作方面的知識(shí)，掌握了這些基本的技能。總體來(lái)說(shuō)，通過(guò)參加單片機(jī)課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)些到了很多課堂上學(xué)習(xí)不到的知識(shí)，在摸索電路設(shè)計(jì)，程序編寫(xiě)，調(diào)試的各個(gè)過(guò)程中都充滿著很多的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)了電子設(shè)計(jì)的興趣，同時(shí)也體驗(yàn)到了設(shè)計(jì)過(guò)程中的艱辛，更讓我體會(huì)到了成功的喜悅和快樂(lè)。參考文獻(xiàn)【1】余發(fā)山、王福忠. 單