智能电动百叶窗单片机课程设计说明书单片机课程设计——智能电动百叶窗姓名：班级：机101-3班专业：机械设计制造及其自动化学号： 2010*****1310 指导教师： ******完成时间： 2013年6月5日目录一、课程设计任务书--------------------------------- - 4 -(一)课程设计题目：智能电动百叶窗................................. - 4 -(二)任务详情： .................................................. - 4 -二、设计项目简介 ---------------------------------- - 4 -(一)基本要求： .................................................. - 4 -(二)基本工作原理： .............................................. - 5 -(三)各元器件资料： .............................................. - 5 -1.AT89C51单片机------------------------------------------ - 5 -2.ADC0808------------------------------------------------ - 8 -3.光敏传感器--------------------------------------------- - 9 -4.74SEG-MPX4-CA数码管----------------------------------- - 10 -5.74LS245 驱动------------------------------------------ - 11 -三、电路原理图 ----------------------------------- - 12 -(一)复位电路 ................................................... - 12 -(二)时钟电路 ................................................... - 12 -(三)数码管显示电路 ............................................. - 12 -(四)电机控制电路 ............................................... - 13 -(五)A/D转换电路................................................ - 15 -(六)总体电路图 ................................................. - 15 -四、程序框图 ------------------------------------- - 16 -五、程序清单 ------------------------------------- - 17 -六、总结 ----------------------------------------- - 19 -七、参考资料 ------------------------------------- - 20 -一、课程设计任务书(一)课程设计题目：智能电动百叶窗(二)任务详情：本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并用两位数码管显示测量结果，设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。
设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，但还可以正转。
按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0。
单片机根据设定光强S1和S2（S2> S1）和实测光强P控制电机M的动作：当P<=S1时，控制M正转以增加进光量；当P>S2时，控制M反转以减少进光量；当S1<P<=S2时，M停转。
二、设计项目简介(一)基本要求：1、用MCS-51单片机，12MHz时钟，常规的上电手动复位电路2、3个以上的按键3、LED或/和数码管/和LED显示及其接口4、至少2路输入信号，可以使模拟量或数字量(二)基本工作原理：本设计就是应用传感器技术、单片机技术以及直流电机来控制百叶窗调节杆的旋转角度从而达到控制百叶窗的目地.设计主要包括光传感器、单片机控制系统、直流电机、百叶窗自动机构,电源用直流电源；电机驱动的电路与电机连接。
本设计用新型光敏电阻感应室内的光照强度将室内光照强度或手动开关作为输入的模拟信号，通过AD转换将模拟信号转换成数字信号,再经过51单片机处理之后, 将输出信号用来控制直流电机的转向，从而实现百叶窗的开关以及透光角度大小。
(三)各元器件资料：1.AT89C51单片机AT89C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，增加了如乘（MUL）、除（DIV）、减（SUBB）、比较（CMP）、16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。
采用40引脚双列直插式DIP（Dual InLine Package），内有128个RAM单元及4K的ROM。
AT89C51有两个16位定时计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口。
AT89C51内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中采用12MHz的晶振频率。
由于AT89C51的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求，而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故采用来作为控制核心。
引脚的功能：图2-311 Proteus 中的AT89C51图2-312 AT89C51引脚图地址总线(AB)805187518031P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P 3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7PSEN EA ALE RST用户I/O控制总线(CB)锁存器P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3 P0.2P0.1P0.0AL EA15A 14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D 6D5D4D3D2D1D0V CC V SS数据总线(DB)a)b )P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7INT1、P3.3T0、P3.4T1、P3.5WR 、P3.6RD 、P3.7XTAL 2XTAL1V V CC P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA /ALE/PROG PSEN P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.080518751803112345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221V CC V SSRXD 、P3.0 TXD 、P3.1SSINT0、P3.2主电源引脚Vcc（40脚）：一般接+5V电源正端。
Vss（20脚）：一般接+5V电源地端。
外接晶体振荡器引脚XTAL1（19脚）：外接晶体振荡器的一端。
XLAT2（18脚）：外接晶体振荡器的另一端。
RST/VPD（9脚）：复位/备用电源线。
ALE:（30脚）：地址锁存允许/编程线PSEN（29脚）：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。
PSEN（31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。
EA(31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。
P0口（39~32脚）：输入/输出线P0.0~P0.7统称为P0口。
P1口（1~8脚）：输入/输出线P1.0~P1.7统称为P1口。
P2口（21~28脚）：输入/输出线P2.0~P2.7统称为P2口。
P3口（10~17脚）：输入/输出线P3.0~P3.7统称为P3口。
以下是P3口第二功能：引脚第二功能说明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P3.3 INT1 外部中断1请求输入P3.4 T0 定时器/计数器0计数脉冲输入P3.5 T1 定时器/计数器1计数脉冲输入P3.6 WR 外部数据存储器写选通信号输出P3.7 RD 外部数据存储器读选通信号输出INT0/INT1：外部中断选择接口，当外部有低电平或脉冲下降沿输入时，出发单片机的终端服务子程序。
中断控制响迅速、准确，电平和脉冲触发已与采集信号、易于控制。
2.ADC0808图2-321 ADC0808内部结构图图2-322 ADC0808引脚图IN7～IN0——模拟量输入通道ALE——地址锁存允许信号。
对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。
START——转换启动信号。
START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。
A、B、C——地址线。
通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，CLK——时钟信号。
通常使用频率为500KHz的时钟信号EOC——转换结束信号。
EOC=0,正在进行转换；EOC=1,转换结束。
D7～D0——数据输出线。
D0为最低位，D7为最高OE——输出允许信号。
OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，输出转换得到的数据。
Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。
3.光敏传感器主要运用的是光敏电阻(RL)，它是一种将电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,它的工作原理是基于内光电效应,当入射光强时，内载流子数目的减少,电阻减小;当入射光弱时，内载流子数目的增加,电阻增大.光敏二极管价格低廉，实用性强，灵敏度高，如图2-331所示。
光敏传感器模块采用的电压比较器是LM393如图3所示:电压比较器是对两个电压VA和VB进行电压高低的一个比较，它有两个输入端：同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。
同相端输入电压VA，反相端输入VB。
当VA>VB时，Vout输出高电平；当VB>VA时，Vout输出低电平。