推荐自动启闭光控窗帘控制系统设计精品文档格式.docx
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需要一套窗帘架产
品，仅此一项就可以年新增窗帘架产品近千万套加上。
年新增窗帘架产品市场需求将不低于2000万套。
如果单片机控制的遥控自动窗帘，销售占市场的5%左右，就可实现年产值上亿元。
1.3课题的研究分析及其特点
现有的电动窗帘机的控制方式有固定式开关控制、遥控、光控、声控等，其中以前两种形式居多。
就实用程度和经济角度来说，用固定式开关控制方式较好，这是因为窗帘的开闭不像电视机等家电产品开闭得那样频繁，每天开闭的次数不多，因此安装在固定的地方使用也相当方便，如把开关装在床头柜等电器综合控制系统中，睡在床上就能控制窗帘的开闭。
利用触摸开关，实现全自动断电，既安全又节能，但最重要的一点就是没有实现完全的自动化，没的摆脱对人的依赖作用。
而采用遥控控制时，需要候机电源，不可能完全断电而且增加遥控功能，也增加了成本，售价也相应提高。
窗帘机的控制方式大体上有三种：
声控、光控、时控，声控和遥控属于半自动类；
而光控虽属全自动式，但因光敏器件的灵敏度，冬夏等不同季节的光照度的不同，以及人们对起闭窗帘在时间上的要求不同，而难以实施和普及[8]。
因此，时控式的全自动窗帘机便成了专业以及业余电子设计人员的热门课题。
根据以上自动窗帘有些不能实现完全的自动化；
有些虽然实现了完全的自动化，但结构复杂，性能不够稳定；
有些虽然实现了完全的自动化，且性能还可以，但价格昂贵不适合普通消费者使用。
所以我想利用价格相对便宜的红外线遥控发射芯片、时钟芯片、单片机作为主要控制器件，来完成该系统的设计。
该系统主要有如下几方面的特点：
（1）发射红外线的发射装置采用一般彩色电视机的遥控器，这样既方便又实惠。
（2）时间控制开关窗帘。
通过对DS1302芯片的设定，让用户可以随自己的生活习惯方便的自动开关窗帘，无需手动。
（3）采用红外遥控方式，不会干扰其它电器的正常工作，也不会影响邻近的无线设备。
超距离遥控，可达8～9m。
（4）能根据光照的强度来自动调整窗帘打开的程度。
（5）美观。
以往的遥控电动窗帘都是向一边拉或向上拉，而本设计用的窗帘为百叶窗。
（6）体积小、结构简单、灵敏度高、抗干扰性强、经济实用、工作可靠。
1.4总体方案设计图
时钟部分
红外部分
光敏部分
STC89C52
电源部分
步进电机
图1.1总体方案图
第二章核心芯片结构原理介绍
2.1STC89C52单片机
2.1.1STC89C52的特点
STC89C52RC具有以下几个特点：
STC89C52RC与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容；
片内有4k字节在线可重复编程快擦写程序存储器；
32位双向输入输出线；
两个十六位定时器/计数器；
五个中断源,两级中断优先级；
一个全双工的异步串行口；
2.1.2STC89C52的主要引脚功能
P0口是三态双向口，通称数据总线口，因为只有该口能直接用于对外部存储器。
读/写操作。
P0口也用以输出外部存储器的低8位地图1址。
由于是分时输出,应在外部加锁存器将此地址数据锁存，地址锁存,信号用ALE。
P1口是专门供用户使用的I/O口,是准双向口。
P2口是从系统扩展时作高8位地址线用。
不扩展外部存储器时,P2口也可以作为用I/O口线使用,P2口也是准双向口。
P3口是双功能口,该口的每一位均可独立地定义为第一I/O功能或第二I/O功能。
作为第一功能使用时操作同P1口。
P3口的第二功能如表2.1所示。
表2.1P3口第二功能
端口引脚
各个功能
P3.0
RXD（串行口输入端）
P3.1
TXD（串行口输出端）
P3.2
_________INT0（外部中断0请求输入端，低电平有效）
P3.3
________INT1（外部中断1请求输入端，低电平有效）
P3.4
T0（定时器/计数器0计数脉冲输入端）
P3.5
T1（定时器/计数器1计数脉冲输入端）
P3.6
_______WR（外部数据存储器写选通信号输入端,低电平有效）
P3.7
______RD（外部数据存储器读选通信号输入端，低电平有效）
2.1.3STC89C52的时钟电路和复位电路
（1）时钟产生电路
本电路选用的电容为30pF，晶振频率为12MHz，振荡周期＝，机器周期，指令周期＝。
XTAL1和XTAL2：
片内振荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容。
在石英晶体的两个管脚加交变电场时，它将会产生一定频率的机械变形，而这种机械振动又会产生交变电场。
石英晶振起振后要能在XTAL2线上输出一个3V左右的正弦波，以便使STC89C52RC片内的OSC电路按石英晶振相同频率自激振荡，如图2.1所示。
图2.1时钟电路
（2）单片机复位电路
图2.2为单片机复位电路。
单片机在开机时都需要复位，以便中央处理CPU以及其他功能部件都处于一个
确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
单片机的复位后是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便可实现初始化状态复位。
STC89C52RC单片机的RST引脚是复位信号的输入端。
图2.2复位电路
2.2红外线接收模块——TOSP1838
近年来，随着信息技术的飞速发展,无线通信技术正在向各个领域渗透,特别是利用红外线进行通信无论从小型化、轻量化、还是从安全性等方面考虑,其可行性都比较高。
红外数据通讯实际是利用红外线作为通讯载体,由红外发射器和红外接收器来完成信号的无线收发。
在发射端,对发送的数字信号经适当的调制后,送入电光变换电路,驱动红外发光二极管发射红外光脉冲;
在接收端,红外接收器对收到的红外信号进行光电变换,并进行解调后,恢复出原信号。
在红外数据通讯中,红外接收器件的选择是红外数据通讯中至关重要的因素。
2.2.1红外线一体化接收头
TSOP1838系列是Temic公司推出的一体化红外线接收模块,集红外线接收、放大、解调于一体,不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作；
而体积只有普通三极管大小一样，适合各种红外线遥控和红外线数据传输,其传输距离大于4米。
红外线接收模块TSOP1838系列的管脚分布如图2.3所示，1、2分别为电源和地,3为信号输出端,其输出电平和TTL电平兼容。
TSOP1838系列的特性如下：
多种接收频率可供选择:
30KHz、33KHz、36KHz、36.7KHz、38KHz、40KHz、56KHz；
大范围工作电压:
（3-6）V；
遥控距离:
大于4m。
图2.3TSOP1838引脚图
TSOP1838系列红外线模块接收器的受光面一侧为黑色环氧聚焦滤波透镜，此透镜消除了可见光对它的干扰,对于提高可靠性及滤除光噪声至关重要。
模块内含红外线PIN接收管、前置放大器和解调器。
当红外线发射器发出的信号经空间传送到TSOP1838系列模块时,模块内部PIN红外线接收管将红外光转换为电信号,该信号经前置放大、解调后由3脚输出与TTL电平兼容的电信号,该信号能直接送入到微控器等要求TTL电平信号输入的芯片中。
2.2.2红外线发射码组成
要使用红外线一体化接受头接受遥控器发射的红外线,再通过单片机解码，那就，必须先了解红外线发射器所发射的红外线码的组成。
一般的彩电、VCD遥控器的编码采用的格式为1913、9012、1621格式；
要识别一个遥控器的格式很简单,只要把遥控器拆开,看它所用的集成块型号就知道,比如uPD1621、SAA3010,其格式就是1621、3010格式。
这种格式以1621为例,当按下遥控器上的某个按键时,遥控器将发射出一帧数据,帧数据的编码格式由三部分组成：
引导码（Leadcode）、客户码（Customcode）和数据码（Datacode），对于一个遥控器来说,每个按键所发射的帧数据的客户码总是一样的,有区别的只是数据码。
其中9012和1913、1621格式的唯一区别就是引导码的高电平宽度不一样，9012格式为4.5ms,1913和1621格式为9ms。
帧结构中的客户码和数据码各有两个字节,第一个字节和第二个字节互为按位取反,其中客户码的高4位与低4位又互为按位取反。
‘0’码由0.56ms高电平和0.565ms低电平组合而成、‘1’码由0.56ms高电平和1.69ms低电平组合而成。
码元的高电平信号采用38kHz矩形波（载波）调制发射，载波占空比（Duty）为1/3，低电平无信号发射。
2.3时钟芯片——DS1302
DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。
2.3.1DS1302简介
DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。
在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。
DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。
X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。
RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。
RST输入有两种功能：
首先，RST接通控制逻辑,允许地址/命令序列送入移位寄存器；
其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。
当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。
如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。
上电运行时，在Vcc>
2.0V之前，RST必须保持低电平。
只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。
I/O为串行数据输入输出端（双向）。
SCLK为时钟输入端。
下图2.4为DS1302的引脚功能图：
图2.4DS1302引脚功能图
2.4AD转换器ADC0809
2.4.1ADC0809的内部逻辑结构
模数转换部分主要由ADC0809芯片负责，读入模拟信号的管脚我们选用的是IN0，输出数字信号是D0~D7，与单片机相连接ADC0809是带有8位A/D转换器、
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