智能窗帘论文文档格式.docx

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1.2主要任务 5

2系统总体方案及硬件设计 6

2.1设计思路 6

2.2工作原理 6

2.2系统硬件设计 7

2.2.1主控芯片 7

2.2.2单片机最小系统 10

2.2.3按键设计 11

2.2.4无线发送、接收设计 12

2.2.5正反转显示模块 13

3系统软件设计 14

3.1程序设计 14

3.2系统程序流程图 14

4课程设计体会 15

参考文献 16

附1：

源程序代码 17

附2：

系统原理图 17

1概述

随着社会经济的高速增长，人民生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈，窗帘作为每个家庭的家居必须用品，自然也需要满足人们更舒适性的需求。

窗帘其基本的作用无非是保护业主的个人隐私以及遮阳挡尘等功能，但传统的窗帘您必须手动去拉动，每天早开晚关也是挺麻烦的，特别是别墅或复式房的大窗帘，比较重，而且长，需要很大的力量才能开关窗帘，很不方便；

于是遥控电动窗帘在最近几年得到迅速发展，并广泛应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等领域，只要遥控器轻按一下，窗帘就自动开合（百叶窗可以自动旋转），非常方便。

在本次设计中，我们主要研究的是利用单片机的无线遥控电路的设计。

1.1选题背景与意义

随着科学的发展，社会的进步，人民生活水平的提高，工作压力也越来越大，人人都希望回到家或是在办公室都有一个舒适的环境。

能得到很好的休息，这就使得自动化技术快速发展。

当今，遥控已经很普遍。

但不是说就没有他的研究价值，为了进一步满足人们高水准生活的需要，家用电器产品性能也在不断的更新换代，从始初的晶体管、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、向智能化发展。

红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。

由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。

因此，彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。

与此同时，窗帘作为装修业不可缺少的一部分，也日益火爆起来，目前，常用的窗帘轨道都是钢丝绳手拉式或滑轮式，只有一部分高收入的家庭采用是电动遥控轨道。

但价格相当昂贵，不能普及。

所以，现在的重点是如何研制出功能全、造价省的家用自动控制装置。

同时，单片机也有它突出的优点。

从1974年开始，单片机就以它的体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等特点，开始不断发展，并广泛应用于仪器仪表、家电电器、医用设备、航天航空、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。

单片机的发展经历了四个阶段。

可预见单片机的发展趋势将是向大容量、高性能话、外围电路内装化等方面发展，也就是对CPU、存储器、片内I/O的改进，低功耗，特别是系统的单片机是目前单片机发展的重要趋势。

而从目前国内对单片机的需求来看：

在未来几年里，8位、16位单片机将是单片机的发展主流，它的新发展表现在：

（1）CPU功能的增加

（2）内部资源的增多（3）引脚的多功能化（4）低电压、低功耗。

正因为单片机有着如此多的优点，单片机在工业控制中和家用电器等上的应用中独占鳌头，故又称为微控制器（Microcontroller）

1、因为它具有“小、轻、廉、省”的特点，尤其耗电少，又可使供电电源的体积小、重量轻，所以特别适用于“电脑型产品”，在家电、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品上得到应用。

2、适用于仪器仪表，不仅能完成测量，还具有处理、监控等功能，易于实现数字化和智能化。

3、广泛应用于打印机、绘图仪等许多计算机外围设备，特别是用于智能终端，可大大减轻主机负担。

4、用于各种工业控制，如温度控制、液面控制、生产线顺序控制等。

上述的归纳还不够完整，但已知单片机的应用已渗透到国民经济的各个领域，极大地推动了计算机技术的普及，而且可以预见，随着单片机性能的进一步提高，它的应用将更趋广泛。

它对我国许多产品的升级换代、工厂企业的设备更新都将起着十分巨大的作用。

所以利用单片机可以实现较多的功能的前提下降低设计、生产成本。

1.2主要任务

本次课程设计的主要任务是设计基于STC89C51单片机的遥控窗帘。

主要功能如下：

1）控制窗帘的开关。

2）具有防过卷功能。

3）具有无线遥控功能。

4）能够指示运行状态。

5）具有智能模式，可以根据环境光线控制窗帘的开合

2系统总体方案及硬件设计

本系统主要由单片机最小系统、无线发射、接收模块、按键部分、电机控制执行部分和限位开关组成。

2.1设计思路

本设计是基于单片机的遥控窗帘，采用8位的STC89C51单片机做控制器，程序采用C语言编程。

利用直流电机正反转，实现控制窗帘的开关。

无线遥控是由SC2262/SC2272编码解码芯片组成的无线发送接收模块，通过SC2272接收输出端D0、D1、D2、D3输出信号控制单片机，再利用单片机控制继电器的吸和驱动直流电机的正反转，实现窗帘的开合，同时用行程开关检测窗帘位置，实现窗帘的防过卷。

系统框图如下：

状态指示

无线接收模块

STC89C51单片机

电机控制模块

光线检测模块

图

（1）系统框图

2.2工作原理

本设计是基于STC89C51单片机的遥控窗帘。

通过控制直流电机的正反转来控制窗帘的开关，并且可以指示运行状态；

同时可以根据环境光线的变化控制窗帘的开合状态，完成窗帘的智能控制，更智能更人性化系统利用限位开关来控制窗帘停止，防止过卷。

2.3系统硬件设计

本系统采用STC89C51为主控芯片。

STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有4K在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash

2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHz）

3、内部程序存储器（ROM）为4KB

4、内部数据存储器（RAM）为256字节

5、32个可编程I/O口线

6、8个中断向量源

7、两个16位定时器/计数器

8、三级加密程序存储器

9、全双工UART串行通道

10、低功耗空闲和掉电模式；

11、掉电后中断可唤醒；

12、看门狗定时器；

13、双数据指针；

14、掉电标识符。

VCC：

STC89C51电源正端输入，接+5V。

GND：

电源地端。

XTAL1:

单芯片系统时钟的反相放大器输入端。

XTAL2：

系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。

RESET：

STC89C51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。

EA/Vpp：

"

EA"

为英文"

ExternalAccess"

的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。

因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。

如果是使用8751内部程序空间时，此引脚要接成高电平。

此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。

ALE/PROG：

ALE是英文"

AddressLatchEnable"

的缩写，表示地址锁存器启用信号。

STC89C51可以利用这支引脚来触发外部的8位锁存器（如74LS373），将端口0的地址总线（A0～A7）锁进锁存器中，因为STC89C51是以多工的方式送出地址及数据。

平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6，因此可以用来驱动其他周边晶片的时基输入。

此外在烧录8751程序代码时，此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。

PSEN：

此为"

ProgramStoreEnable"

的缩写，其意为程序储存启用，当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时（EA=0），会送出此信号以便取得程序代码，通常这支脚是接到EPROM的OE脚。

STC89C51可以利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM，使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的定址范围。

PORT0（P0.0～P0.7）：

端口0是一个8位宽的开路汲极（OpenDrain）双向输出入端口，共有8个位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此类推。

其他三个I/O端口（P1、P2、P3）则不具有此电路组态，而是内部有一提升电路，P0在当做I/O用时可以推动8个LS的TTL负载。

如果当EA引脚为低电平时（即取用外部程序代码或数据存储器），P0就以多工方式提供地址总线（A0～A7）及数据总线（D0～D7）。

设计者必须外加一锁存器将端口0送出的地址栓锁住成为A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一完整的16位地址总线，而定址到64K的外部存储器空间。

PORT2（P2.0～P2.7）：

端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口，每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载，若将端口2的输出设为高电平时，此端口便能当成输入端口来使用。

P2除了当做一般I/O端口使用外，若是在STC89C51扩充外接程序存储器或数据存储器时，也提供地址总线的高字节A8～A15，这个时候P2便不能当做I/O来使用了。

PORT1（P1.0～P1.7）：

端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个LSTTL负载，同样地若将端口1的输出设为高电平，便是由此端口来输入数据。

如果是使用8052或是8032的话，P1.0又当做定时器2的外部脉冲输入脚，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中断输入的触发脚位。

PORT3（P3.0～P3.7）：

端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器可以推动4个TTL负载，同时还多工具有其他的额外特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。

其引脚分配如下：

P3.0：

RXD，串行通信输入。

P3.1：

TXD，串行通信输出。

P3.2：

INT0，外部中断