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文檔簡介
引言1.1研究背景及意義進入21世紀,人類進入了一個全新的、信息化、智能化的時代?;ヂ?lián)網(wǎng)通訊、人臉識別、數(shù)碼家電等科技,已經(jīng)悄然進入了我們的私人空間。利用這些科技開發(fā)的智能化產(chǎn)品,可以改變?nèi)藗兊纳罘绞?,提高人們的生活品質(zhì)[1],但是,仍有很大的發(fā)展空間。經(jīng)過調(diào)查,目前市場上大多數(shù)的窗簾都是手工制作的。比如在那些有著巨大落地窗的豪華私人別墅、高級賓館里,常規(guī)窗簾的缺陷就會顯露無疑。原因是,這種窗簾又大又重,而且開關(guān)起來更費時費力[2]。目前的家庭智能窗簾,盡管可以通過遠程控制實現(xiàn)自動化,但其存在的不足之處:造價普遍較高;功能單一,難于智能化管理[3];當多個窗簾同時使用時,一臺紅外遙控器可同時對多臺窗簾進行批量操作,無法對單個窗簾進行有效的控制;用戶群比較分散,很難推廣[4];無法遙控,無法讓用戶省心,使用方便等。本文旨在解決以上問題,以單片機為核心,實現(xiàn)自動控制、定時控制、遠程控制、按鍵控制等功能。該系統(tǒng)的硬件主要包括單片機AT89C52、DS1302時鐘芯片、光敏傳感器等。通過Protues軟件對系統(tǒng)進行了模擬試驗。與傳統(tǒng)的百葉窗相比,本論文所提出的智能窗簾控制系統(tǒng)具有價格合理、操作方便、管理方便等特點。智能窗簾將以其卓越的性能,為廣大家庭帶來舒適、便捷、綠色的智能家居。1.2國內(nèi)外研究綜述1.2.1國外研究綜述20世紀末,大量的家用電器和半自動化操作的電器出現(xiàn)了。隨著智能冰箱、智能電視、智能洗衣機、家用電器、家用電器等多種家用電器設備的集成,電子住宅的概念應運而生。從那時起,電子幕布逐漸進入了人們的視線。經(jīng)過多年的實踐和使用,美國,澳大利亞,英國等國家,智能窗簾已經(jīng)被大量采用。美國的研究人員SunT和LiJ在2014年發(fā)明了一種新型的高效的倒掛窗簾,它可以通過吸收陽光的角度來調(diào)節(jié)窗簾的上升和下降。在系統(tǒng)的設計中,數(shù)據(jù)的存儲、分析、輸出都是通過上位機來實現(xiàn)的,而下位機則通過光電傳感器來實現(xiàn)。其節(jié)能效果主要體現(xiàn)在其外部材料是一種可聚集光能的太陽能面板,能夠吸收日光輻射到幕布上所產(chǎn)生的能量,并將其轉(zhuǎn)換成電能,并將其儲存于鋰電池中。本系統(tǒng)采用了太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù),實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的電力供應,達到了節(jié)能的目的[5]。澳洲科學家于2010年研制成功了一種智能溫控窗簾系統(tǒng),該系統(tǒng)包括DSl8B20數(shù)碼溫度傳感器。通過對戶外環(huán)境的實時監(jiān)測,可以將室內(nèi)的溫度變化信息發(fā)送到手機應用程序中,由使用者自行決定是否打開窗簾,從而達到對窗簾的自動控制[6]。由日本的HanD和ChenX設計的一款由2017年的光控式檢測節(jié)能型智能窗簾系統(tǒng),它在窗框和內(nèi)部的窗簾之間裝有一個光電傳感器。本系統(tǒng)采用舒適家居的設計理念,僅當燈光合適時,它就會自行打開。在光照達到某一程度后,可自動關(guān)閉窗簾。同時,它還通過對半導體的光進行加熱,把戶外的陽光通過智能窗簾的輻射轉(zhuǎn)換成電能儲存起來,還可以實現(xiàn)不需要充電就可以自動升降窗簾的功能[7]。英國的設計人員在2013年對WK6900-24ss的語音芯片進行了一項智能百葉窗的設計。該產(chǎn)品在材料選用上有許多亮點,采用高透光性、高強度的聚碳酸酯薄板,并與鋁熔點相結(jié)合,在高溫環(huán)境下采用鋁箔設計,可將太陽光線中的大多數(shù)光線反射出去。再通過調(diào)整和降低光照,讓房間始終處于合適的溫度和亮度,但使用者還是能清晰地看到外界的情況[8]。2018年,為了降低高層建筑的總重量,采用AT89C52單片機為核心,信號產(chǎn)生和處理部分由風壓力傳感器和放大器組成,LCD12864屏幕是幕布的顯示部。采用空氣壓力傳感器探測玻璃幕墻,采用仿真DSP實現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,并采用通訊軟件實現(xiàn)遠程控制[9]。1.2.2國內(nèi)研究綜述中國的智能家庭,最初的發(fā)展被稱為“智慧住宅”,這個時期的“智能住宅”還處于“概念”階段,還沒有形成成熟的技術(shù)和市場。十多年前,國內(nèi)有一些企業(yè)和廠家在做智能窗簾,但因為技術(shù)水平的落后,普通人的生活水平和生活水平都很低,所以智能窗簾的普及并沒有得到很好的普及[10]。隨著科技的進步,科技的應用越來越廣泛。人們的思想越來越開放,對生活質(zhì)量的要求也越來越高。在一些發(fā)達的一線城市,很多家庭正在逐漸采用智能窗簾。智能幕墻的開發(fā),也是國內(nèi)科研工作者不斷探索和挖掘的結(jié)果。小米公司于2016年研發(fā)出一款Amara智能窗簾,這款產(chǎn)品在智能家庭中掀起了一股熱潮。與其他一般的電動窗簾相比,這款產(chǎn)品最大的優(yōu)勢在于能夠與小米手機進行連接,但是使用者也必須要有Aqaba的智能插座,才能讓Aqaba智能窗簾發(fā)揮作用。使用者設定切換時間、WIFI無線遙控、紅外線感應器完成此產(chǎn)品的自動控制,或由Aqaba馬達與語音助手進行溝通,使其打開或關(guān)閉[11]。2012年,孫利新、王阿川、東北農(nóng)業(yè)大學的學生對智能窗簾進行了研究。利用手勢識別技術(shù),構(gòu)建了一套智能窗簾系統(tǒng)。此款幕布采用電腦視覺OpenCV庫處理,以捕捉身體動作的運動方向,系統(tǒng)分析、處理后,自動開啟或關(guān)閉[12]。本系統(tǒng)具有很強的人機互動性,操作簡便,可以隨意調(diào)節(jié)簾子的開啟和關(guān)閉。目前,國內(nèi)市場上已經(jīng)有了智能窗簾,它可以實現(xiàn)對燈光探測和遠程控制的第三方語音系統(tǒng)的監(jiān)控。不過,買一套更全面的智能窗簾控制系統(tǒng)的成本更高,只有少數(shù)家庭才能負擔得起。從一定程度上講,它限制了智能窗簾的開發(fā)。所以,迫切需要研制一種低成本,方便,智能的基于MCU的智能窗簾控制系統(tǒng)。1.3本文主要研究內(nèi)容本課題的設計目標是透過全面的研究成果,對電動窗簾控制技術(shù)在實際中的應用和應用狀況進行分析,以便為電動窗簾控制系統(tǒng)的設計提供依據(jù)。該系統(tǒng)以步進電動機為執(zhí)行元件,光電敏感元件為傳感元件,以AT89C52為控制核心,通過對鍵盤及顯示器進行輔助,從而完成了多種智能產(chǎn)品。本次智能幕墻系統(tǒng)的設計共分六個環(huán)節(jié):第一部分緒論主要介紹了國內(nèi)外設計目標的發(fā)展狀況、研究意義以及論文的主要章節(jié)。第二部分是整體設計,給出了整個電氣窗簾控制系統(tǒng)的總體方案構(gòu)想和實施。第三部分的硬件設計選擇AT89C52單片機,主要完成了復位、功率、時鐘、步進電機的鍵盤/顯示器等一系列的電路。第四部分是對各個模塊的設計過程進行了詳細的闡述。第五部分采用Protues軟件進行模擬模擬試驗。第六節(jié)對設計中存在的問題進行了總結(jié)。
2總體方案設計2.1需求分析隨著人民生活水平的不斷提高,人們對綠色、健康、高品質(zhì)的追求越來越高,越來越多的家庭開始使用智能窗簾。但是從現(xiàn)在的發(fā)展情況來看,智能窗簾仍有很大的發(fā)展空間。世界各地的科研工作者,都還在進行著對智能窗簾的研究和試驗,將智能窗簾的控制技術(shù)運用到極致,讓人們看到智能窗簾的自動控制和管理。該系統(tǒng)采用光照檢測、定時驅(qū)動和人工調(diào)節(jié)三種方式實現(xiàn)。本系統(tǒng)應具備:采用按鍵式控制開關(guān),可實現(xiàn)自動控制;該系統(tǒng)能夠在強光或暗光條件下,將戶外照明亮度與使用者設置的上限和下限進行對比,從而實現(xiàn)照明探測的自動開啟和關(guān)閉;根據(jù)使用者的要求,在不同的時間打開和關(guān)閉窗簾,使百葉窗的開閉。2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖2-1顯示了智能窗簾控制系統(tǒng)的基本框架:光電傳感器光電傳感器信號調(diào)理電路A/D轉(zhuǎn)換器AT89C51單片機顯示部件鍵盤步進電機圖2-1智能窗簾控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖智能幕布是一種類似于光電的濾光片,它能夠探測室內(nèi)和室外的光線強度,通過濾波處理電路對輸出的信號進行濾波、放大、濾波、調(diào)節(jié),然后再通過A/D變換器進行A/D變換,A/D變換器需要一段時間才能完成,在這個過程中,如果信號的幅度和頻率改變,就會對變換結(jié)果造成影響,因此在變換的時候要采用取樣保持電路。通過單片機對變換后的信號進行控制,完成電動機的工作和停機。該顯示組件用于顯示各類電子窗簾控制系統(tǒng)的狀態(tài)。鍵盤是控制MCU各項參數(shù)的主要輸入裝置[13]。2.3單片機選擇目前,51系列和STM系列的單片機廣泛使用,但是STM系列的結(jié)構(gòu)相對復雜,而且學習費用也很高。而51系列單片機則相對來說比較簡單,通過在大學期間的學習,以及網(wǎng)絡上大量的資訊,可以減少學習費用。51系列微控制器盡管性能不佳,但其功能足以作為本系統(tǒng)的核心,并且由于其成本低、程序簡單,故采用51系列微處理器,并選擇STC89C52。接下來,就是關(guān)于芯片的一些細節(jié)了。STC89C52是一種低電壓高性能的CMOS8位單片機,芯片內(nèi)含有8K的可重復擦寫FlashROM,256bytes的RAM,該設備由ATMEL公司的高密度非易失性存儲器制造,與MCS-51標準的MCS-51指令系統(tǒng)兼容,芯片內(nèi)置8位通用CPU和Flash存儲器。
3系統(tǒng)硬件設計3.1硬件總體設計本設計具有普通窗簾控制器最基礎的功能,即通過電子按鍵控制窗簾的開啟和關(guān)閉,同時,本設計還根據(jù)需要,根據(jù)不同的光線和時間,可以自動調(diào)節(jié)窗簾的開啟和關(guān)閉[14]。該控制電路的硬件部分,包括:外圍控制電路、A/D變換、信號調(diào)理、鍵盤/顯示接口、步進電機控制、檢測電路等。本系統(tǒng)采用微處理器外圍電路,為各個模塊提供5V供電及時鐘模塊;通過對模擬信號的檢測,再進行調(diào)制,再進行A/D變換,最后輸出到MCU。單片機P2端口對步進電動機的操作進行控制,由此實現(xiàn)了窗簾的升降。顯示器和鍵盤使人機交互更加方便。由上述模塊構(gòu)成的電子窗簾控制系統(tǒng)的整體電路。3.2單片機相關(guān)電路設計3.2.1晶振電路c在電路中使用的晶振就是石英晶體振子。石英晶體振蕩器在頻率上表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性,并且能夠抵抗外部的干擾,因此它被用于制造參考頻率。該電路的頻率精確度由參考頻率控制。該電路還能產(chǎn)生一種脈沖電流,將脈沖信號發(fā)送給單片機。晶振電路C2、C3的典型值一般都是30PF,在此,電容的功能是起振,便于晶體振蕩,在15~33PF之間。晶振的數(shù)值也可以為24M,晶振的數(shù)值愈高,則單片機的運算速度愈快。晶體振蕩頻率一般為1.2-12兆赫。隨著晶體頻率的提高,系統(tǒng)的時鐘頻率和微處理器的工作效率也相應提高。但是,操作速度需要更高的內(nèi)存和更高的PCB工藝,也就是說,需要更小的寄生電容。為了減小寄生電容,使振蕩器工作穩(wěn)定可靠。89C52石英晶體的振蕩頻率為12MHz。3.2.2復位電路重置是用10uF極性電容器C1和10K電阻器R3組成的單片機初始化操作。由于電容電壓不能發(fā)生突變,所以RESET在電源加電后會產(chǎn)生高電平,而高電平的持續(xù)時間取決于電路的RC值。當RESET的高電平超過2個機械循環(huán)時,通常51MCU會被重置,因此RC的合適的數(shù)值可以確??煽康闹刂?。3.2.3電源電路單片機工作時,需用5V的電源,可直接由5VUSB供電,手機充電器,電腦USB接口,移動電源等。3.2.4最小系統(tǒng)電路STC89C52的最小電路主要包括三部分:晶振電路、復位電路、供電電路。圖3-1顯示了MCU最小系統(tǒng)的電路原理:圖3-1單片機最小系統(tǒng)3.2.4時鐘電路此模塊使用DS1302時鐘芯片,利用32768Hz的時鐘晶體振蕩產(chǎn)生的震動頻率,可以保證時鐘芯片的定時功能。通過DS1302給出的系統(tǒng)時間與使用者的輸入時間進行比較,在系統(tǒng)時間與設定時間一致的情況下,由單片機發(fā)送指令給步進馬達驅(qū)動,以控制窗簾的開閉。DS1302時鐘模塊的電路結(jié)構(gòu)見圖3-2,其中SCLK是用來輸出脈沖信號的,BT1是一個內(nèi)置的備用電源,時鐘芯片把時間信息一個比特地輸入到單片機。圖3-2時鐘電路3.3步進電機電路設計步進脈沖馬達的控制電路系統(tǒng)的工作原理是:步進式脈沖電源分配器,步進驅(qū)動控制電路,步進電動機等多個主要部件的結(jié)合。圖3-3中顯示了步進馬達的控制系統(tǒng)。圖3-4中顯示了驅(qū)動電路。脈沖控制脈沖控制功率驅(qū)動電路步進電機負載脈沖信號圖3-3步進電機控制系統(tǒng)方框圖圖3-4驅(qū)動電路3.4鍵盤電路設計鍵盤是一種防止人接觸到MCU的重要工具。從系統(tǒng)監(jiān)控軟件的設計來看,只掃描一個鍵盤是遠遠不夠的,而且還存在著很多問題,如果不解決的話,很可能會造成鍵盤的故障。在實際應用中,最常用的是單片機和矩陣鍵盤。每個按鍵都有自己的特點,單個按鍵的硬件電路工作起來比較簡單,程序設計也比較簡單,通常用于一些不需要太多硬件電路的電路;與單獨的按鍵相比,矩陣按鍵在硬件上要復雜許多,計算起來也比較麻煩,但是在節(jié)約端口資源方面卻有很大的優(yōu)勢,所以更適用于多鍵電路。該方案使用的按鍵數(shù)目不多,僅有5個鍵,即“模式切換”和“設置”。設置時間”,“設置閾值”,“減”,“加”,因此采用了與鍵盤無關(guān)的操作方法。在圖3-5中顯示了鍵之間的相互連接:圖3-5強度采集電路3.5顯示電路設計本系統(tǒng)選用液晶顯示器602作為顯示模塊,用以顯示屏幕的狀況和其他的信息,LCDl602內(nèi)置了基本的控制命令,比如,通過使用LCDl602的屏幕,可以發(fā)出清屏的命令。LCD160顯示屏能夠顯示網(wǎng)絡時間,通過Agent通過智能云協(xié)議包,通過光敏電阻獲得外部光照的百分比,窗簾的樣式,當前的打開和關(guān)閉情況。LCD1602電路的設計見圖3-6。圖3-6LCD1602電路3.6光電傳感器設計選擇GL3526型感光電阻器,采用光控制的原理,白天的時候,窗簾會自動開啟,晚上的時候會自動關(guān)上。該比較電路是由一個運放構(gòu)成的,在同向輸入端通過兩個電阻分壓獲得一個電壓值,作為參考電壓,而在相反的輸入端使用一個感光電阻器來獲取外界的光,利用感光電阻器在黑暗中發(fā)光時的電阻很低,從而決定逆向輸入的電壓值。然后將二者進行比較和比較,然后輸入到MCUP0端口,由MCU來控制電機的正反方向。達到了白天窗簾自動開啟,晚上窗簾自動關(guān)掉的自動控制功能。該智能窗簾具有光控自動切換的功能,它要求對周圍光線的強弱進行測量,從而實現(xiàn)對窗簾的開關(guān)量的計算。利用感光電阻器獲取光強的方法,利用ADC0832將光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后發(fā)送到微處理器進行處理。圖3-7強度采集電路3.7信號調(diào)理電路設計3.7.1放大濾波電路設計由于這種傳感器會發(fā)出非常微弱的模擬信號,因此要用一個模擬放大器來放大它,使之達到A/D變換器所需的輸入信號,因此,必須選用合適的放大器。由于濾波器的檢測和接收到的濾波器信號經(jīng)常含有各種類型的干擾,所以必須使用濾波器來消除這些干擾。綜合以上因素,低通濾波器的應用。3.7.2A/D轉(zhuǎn)換電路設計A/D變換的功能是將接收端接收的模擬信號轉(zhuǎn)化為模擬信號。在A/D轉(zhuǎn)換時,首先要決定A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù),本設計采用8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0832,A/D轉(zhuǎn)換誤差的大小決定了A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù),而A/D轉(zhuǎn)換誤差的大小取決于整個測量控制系統(tǒng)的測量控制的范圍和精度。
4系統(tǒng)軟件設計4.1主程序軟件設計主程序組成了一個無限循環(huán),主要實現(xiàn)了單片機的初始化、斷開、菜單的初始化、鍵盤的掃描、馬達的運轉(zhuǎn)、定時等。圖4-1顯示了主要程序的流程圖。YYYYNYYNYN關(guān)中斷設置堆棧積復位,初始化顯示鍵碼分析數(shù)碼鍵處理設定時間開始時間電機工作電機停止設定鍵有鍵操作?命令鍵?到點了?電機控制鍵工作完成?N圖4-1主程序流程圖啟動一個中斷主機,首先開啟一個新的主中斷,然后在該主中斷上重置一個中斷,然后再進行初始化,使中斷寄存器的運行變得簡單,并對堆疊中的中斷進行初始化;接著,再一次對一個鍵進行中斷查詢,并進行對應于一個棧的中斷操作。若未設置定時按鍵,可直接設置停機時間,并自行啟動馬達;當時間一到,進針馬達就會自動啟動對應的計時器,當所有工作時間一過,電動機就會自動停止運行。如果是一個按鈕,可以自動控制馬達,那么就可以直接完成馬達的某些動作。如果兩者都不存在,那么將會使用一次重起裝載按鈕來更好地實現(xiàn)單個重起裝載按鈕。4.2步進電機程序設計步進馬達的程序流程見圖4-2。YYNYN傳送正轉(zhuǎn)的脈沖序列是正轉(zhuǎn)嗎傳送正轉(zhuǎn)的脈沖序傳送步數(shù)是否完畢?傳送步數(shù)是否完畢?開始返回圖4-2步進電機程序流程圖4.3顯示程序設計在顯示程序開始前,首先要決定要顯示在哪里,例如第一排第四欄。坐標確定完畢,就可以開始顯示了。液晶顯示是一個地進行。比如“123”這個數(shù)字,第一個數(shù)字是“1”,第二個是“2”,第三個是“3”。同樣的,如果是字符串的話。每一次出現(xiàn)一組字符或一組數(shù)字,只要在一開始就完成一次定位,然后每一次出現(xiàn)一次,液晶就會自動切換到下一次。在圖4-3中示出了顯示程序的流程圖。圖4-3顯示程序流程圖4.4鍵盤程序設計在開關(guān)和關(guān)機的時候,按鍵的觸頭都會出現(xiàn)輕微的抖動,這個時候觸頭的邏輯運算電壓不穩(wěn)定,如果不能及時地進行適當?shù)亩秳?,那么以后的觸頭就會出現(xiàn)抖動,造成兩個按鍵之間的代碼出現(xiàn)錯誤,或者是重復的代碼。為了避免出現(xiàn)抖動,我們在軟件設計中引入了延遲處理技術(shù)。在確定鍵關(guān)閉后均延遲5ms,然后按下按鍵后12ms即可消除鍵盤的抖動。接著按鍵代碼解析,完成對應的模塊,顯示完成后再返回。在圖4-4中顯示了按鍵托盤程序。NNYNY開始返回有按鍵閉合?調(diào)用顯示子程序延時6ms2次調(diào)用顯示子程序延時12ms鍵碼分析執(zhí)行相應的模塊顯示有按鍵閉合?圖4-4鍵盤程序流程圖4.5定時程序設計其主要作用是通過單片機在一定時間內(nèi)接收到中斷信號,進而實現(xiàn)對窗簾開關(guān)的控制。時鐘向單片機發(fā)送50ms的信號,計數(shù)器開始計數(shù),當計數(shù)器計數(shù)到20,一秒后,1單位數(shù)字增加1,單位數(shù)字達到60,單位數(shù)字增加1,單位時間為0。在單位到達24的時候,時間單位為0。標記1天的時間表,將它們的數(shù)值放在指定的單位中。圖4-5為時間函數(shù)的流程圖。YYNYNYNY開始現(xiàn)場保護,重置初值,啟動下一個50ms50ms,計數(shù)器加1計數(shù)器=20?秒單元加1,50ms計數(shù)器清零,秒寫入秒個位和秒十位時單元加1,分單元清零,時寫入時各位和時十位分單元加1,秒單元清零,分寫入分個位和分十位秒單元=60?時單元清零時單元=24?分單元=60?結(jié)束圖4-5定時功能流程圖
5Proteus調(diào)試與仿真Proteus是英國實驗室研發(fā)的一款具有電路分析和模擬功能的軟件,它是一個真正的電子產(chǎn)品。另外,模擬集成電路、DCU、MCU、應用控制和其它嵌入式控制系統(tǒng)都可以通過該軟件進行系統(tǒng)的設計和工程模擬。在調(diào)試電路的各個方面,我們不但能夠?qū)崿F(xiàn)多種新的調(diào)試功能,包括全速、單步、斷點調(diào)試等,而且還配有各種仿真信號和虛擬電源,方便用戶在調(diào)試過程中進行各種調(diào)試。它還為其它相關(guān)的軟件設計提供了功能上的支持,例如:KeilC51uVision4,MPLAB,它可以方便地編譯、安裝、調(diào)試、調(diào)試;還可以提供PCB板的設計和調(diào)試功能,并可以同時導出相應的電路結(jié)構(gòu)圖。利用Proteus的電子設計工具就等于建立了一個電子設計與分析的平臺。5.1總體仿真思路首先,按照事先繪制的電路圖,在proteus中尋找對應的組件,然后按照電路圖,依次尋找所需的組件,并將其放在適當?shù)奈恢?;再按照電路圖上的線路,按順序把各部件進行接合,以保證各部件的接合不到位;最后將該軟件寫入到MCU進行模擬與調(diào)試,以發(fā)現(xiàn)存在的問題,并對其進行改進。在模擬時,首先對各子程序進行模擬,以解決問題,并逐一加以改善,以保證子程序的正確性。最后對集成程序進行模擬和調(diào)試,以保證各個部件的工作性能。5.2仿真中遇到的問題及解決辦法在繪制模擬圖時,有些部件很難找到,通常都是從相關(guān)的數(shù)據(jù)中找到這個部件的名字和位置,再從Proteus的相關(guān)元素庫中尋找。另一個問題是,當某個部件的模擬比較困難時,可以用其它部件來代替,而不會影響到結(jié)果。比如:感光電阻器是可變電阻器,在模擬圖中,可以用一種可變電阻器來替代,通過調(diào)整電阻器的阻值,就等于改變了照明的亮度,從而實現(xiàn)了對照明模組的模擬和調(diào)試。由于對Proteus的認識還很少,因此在模擬中存在著一定的缺陷。比如,對紅外模組進行模擬,由于找不到適合的模擬調(diào)試方式,僅能在實際中進行調(diào)試。
總結(jié)本文著重論述了一種智能化窗簾軟體控制裝置的設計,包括從整體軟硬件到軟件控制裝置的設計。該系列產(chǎn)品以光敏步進驅(qū)動馬達做為驅(qū)動單元,以光電感應式馬達驅(qū)動元件做為感光感應馬達驅(qū)動元件做為感光感測馬達驅(qū)動元件做為感光感測器來驅(qū)動元件,做為感光感測控制元件AT89C51軟體做為自動控制處理晶片,協(xié)助控制鍵盤與觸控螢幕的自動顯示,并可完成多種應用功能的自動控制。本系統(tǒng)在設計時,以AT89C52為核心,使用的芯片結(jié)構(gòu)簡單、實用,降低了軟件和硬件的共用;該傳感器的某個部件使用了感光電阻器,它能夠持續(xù)地探測到來自外部的不同的光的強度和頻率的改變,然后由電橋的脈沖信號輸入到比較器中,從而得到一個由高頻放大、A/D變換后的信號,再由電橋輸出的脈沖信號來控制步進電機的工作狀況;步進馬達能很好的完成對窗簾的起動指令,使得窗簾起動開關(guān)更加準確、穩(wěn)定。該方案中的位置時鐘工作電路與微處理器互相配合,均具備計時功能,配合光電傳感器探測光強度,很好地完成了該位置自動控制的重要作用。由于現(xiàn)有的設計能力有限,或者對很多新的功能和技術(shù)都沒有深入的研究,例如利用施密特電路來解決光電開關(guān)的遲滯問題,但其局限性也很大。其次,在顯示功能中,電子窗簾監(jiān)控的工作方式尚未被應用。這臺儀器是固定的,沒有藍牙,也沒有紅外線監(jiān)控。而且,他也沒能成功地完成自己的設計,實在是太可惜了。不過,通過專業(yè)的畢業(yè)設計,我已經(jīng)初步掌握了有關(guān)MCU和ECU的基本知識,特別是在實際工作中的應用,為以后的專業(yè)設計提供了更好的依據(jù)。參考文獻:[1]尹紹杰,林鵬.基于WIFI的智能家居配電系統(tǒng)設計[J].通信科技,2018,35(05):136-137.[2]廖春萍.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居安防預警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學,2018.[3]呂夢飛,張雪芹,贠金昊.基于PLC的自動窗簾控制系統(tǒng)設計[J].科技經(jīng)濟刊,2018,26(16):63-67.[4]宋宇超.基于單片機的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計[D].吉林大學,2018.[5]SunT,LiJ,SongWL.IntelligentTemperatureControlSystemDesignBasedonSingle-ChipMicrocomputer[J].JournalofHarbinInstituteofTechnology,2014,21(3):91-94.[6]ZhangC,FengX,liL.Thekeytechnologiesofadistributedtemperaturemonitoringsystembasedon1-Wirebus[P].IntelligentControlan
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