自动窗帘的设计摘要本设计首先阐述了自动窗帘的基本构成及特点,然后通过对无线遥控控制方式,手动控制方式,光控控制方式的对比论证,根据控制要求,本设计选用了无线遥控和手动控制方式控制电机的正反转。
通过对系统的总体设计、硬件和软件控制设计,满足了系统方案的要求。
在硬件方面,本文着重对单片机、无线接收模块J04V、无线发射模块F05P、直流电机驱动芯片L298N、三端集成稳压器KA7810等选型进行了设计,同时给出了各高级单元的使用及设定情况;在软件方面,提供了原理图、系统工作流程图和指令表。
除此之外,也充分考虑了实际应用中的要求,设计时考虑到了成本、功耗、安全性、稳定性、抗干扰性等诸多问题,具有一定的合理性和可行性。
关键词 AT89S51单片机/直流电机驱动芯片L298N/无线接收模块J04V/无线发射模块F05P/三端固定集成稳压器KA7810/The Design of the automatic curtainABSTRACTFirst of all, the design of the automatic curtains on the basic structure and characteristics, and then through constant pressure on the wireless remote control way, manual control way, light control way of argumentation contrast, under the control requirements, many of the design selected the wireless remote control way and manual control way. Through the system design, hardware and software control design to meet the requirements of the system.In terms of hardware, this article focuses on microcontroller, the wireless receiver module J04V, the wireless transmitter module F05P, the DC motor driver IC L298N, the three-terminal integrated voltage regulator KA7810, such as selection of a design, all at the same time give the use of advanced units and set up the situation; In terms of software, provides a schematic diagram, the system flow chart and the instruction list . In addition, it fully takes into account the requirements of practical applications, the design takes into account the cost, power, security, stability, and many other questions of sexual interference with a certain degree of rationality and feasibilityKEY WORDS AT89S51 Single-Chip Microcomputer / the DC motor driver IC L298N / the wireless receiver module J04V / the wireless transmitter moduleF05P / the three-terminal integrated voltage regulator KA7810目录(1概述1.1选题意义随着社会信息化的加快,人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。
信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时,也对传统的住宅提出了挑战,社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。
人们对家居的要求早已不只是物理空间,更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。
随着电子技术产业结构的调整,生产工艺的不断提升,人们生活水平的不断提高,家用电器的逐渐普及,市场上对无线遥控控制系统的需求也越来越大,高精度、多功能、低功耗,是现代科技发展的趋势。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,在很多的电子产品中也用到了无线遥控控制,基于单片机和无线遥控的控制器应用范围的日益广泛和多样。
单片片机在电子产品中的应用己经越来越广泛,在很多的电子产品中也用到了无线遥控控制。
随着窗帘无线遥控控制器应用范围的日益广泛和多样,各种适用于不同场合的窗帘控制器应运而生。
智能家居系统是一个人的社会系统工程,我们应当加快我国智能家居标准化进程。
自动窗帘系统作为智能家居也是一个很重要的部分,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习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白动化,没有摆脱对人的依赖作用。
而采用遥控控制时,需要候机电源,不可能为了完成断电而增加遥控功能,也增加了成木,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。
因此,时控式的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无线线遥控发射芯片、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)采用无线发射和接受模块,大大方便了系统的设计。
(2)遥控自动窗帘可以实现远距离的操作。
(3)采用无线遥控方式,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。
(4)另一种控制方式为手动控制方式,防止停电后采用手动控制。
(5)体积小、结构简单、灵敏度高、抗干扰性强、经济实用、工作可靠。
尽管遥控自动窗市系统在国内是一个新兴的行业,但是,它也正以不可抵挡之势迅速崛起。
遥控自动窗帘系统走进中国以来,在短短四年的时间里,遥控自动窗帘系统生产商由最初的几家公司增加到如今的百余家企业,其行业发展之迅速是目前国内任何其他行业无法比拟的。
目前,我国遥控自动窗帘系统生产厂商、分销商、集成商与装饰公司都形成了相当规模,不少国内知名企业纷纷涉足遥控自动窗帘系统行业。
随着自动窗帘热潮在世界范围内的日渐兴起,随着中国电子技术的飞速发展、人们生活水平的不断提高以及智能电子技术在生活中的广泛应用,自动窗帘已经成为未来家居装饰潮流发展的最新方向,在不久的将来,没有自动窗帘系统的住宅肯定不合潮流。
从日前的发展趋势来看,在未来的20年时间里,白动窗帘行业将成为中国的主流行业之一,其市场的发展前景是非常广阔的。
1.2窗帘无线遥控器完成的功能本文介绍一款使用微电脑管理的、无线遥控器控制的多功能窗帘控制器。
该窗控制器采用AT89S51单片机的最小系统设计,控制一个12V的可逆直流电动机控制窗帘的拉开和关闭。
另外该控制器采用无线发射模块F05P和无线接受模块J04V来通过控制单片机间接控制电机。
窗帘控制器可以使用无线遥控器进行远程手动开、手动关和自动停止控制,两种工作方式可以方便地进行选择。
当选择无线遥控控制方案时,手动控制无效;当选择手动控制方案时,无线遥控控制亦无效。
另外,电机拉动窗帘的工作的时间长度可以通过程序进行设置。
2总体设计方案该窗帘控制器采用AT89S51单片机的最小系统设计,控制一个12V的直流电动机控制窗帘的拉开和关闭。
无线发射模块和无线接受模块分别F05P和J04V。
直流电机通过L298N芯片来进行驱动。
该窗帘控制器可以使用无线遥控器进行远程手动开、手动关和自动停止控制。
该无线遥控窗帘可谓是一款多功能的窗帘控制器。
其原理图如图2-1所示。
(硬件电路见附录1)图2-1 总体设计方案原理图3 AT89S51单片机概述3.1 AT89S51单片机简介单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),简称单片机。
就是将微处理器(CPU)、存储器(ROM和RAM)、总线、中断系统、定时器/计数器、输入/输出接口(I/O口)和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。
由于单片机的重要应用领域为智能化电子产品,一般需要嵌入仪器设备内,故又称嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller)。
单片机的主要特点如下:(1)可靠性高(2)便于扩展(3)控制功能更强(4)低电压、低功耗(5)片内存储容量较小单片机的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑,单片机的诞生标志着计算机正式形成了计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
单片机作为最经典的嵌入式系统,它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。
3.2 AT89S51单片机的硬件结构及引脚3.2.1 AT89S51单片机的内部结构AT89S51单片机包含CPU、存储器(包括RAM和ROM)、I/O接口、定时/计数器、中断系统等几大单元。
其结构框图如图3-1所示。
图3-1 单片机的内部结构框图AT89S51单片机的内部结构原理图如图3-2所示。
图3-2 单片机的内部结构原理图(1)中央处理器(CPU)1)8位CPU,能够进行布尔处理。
2)内部时钟电路。
3)总线控制逻辑。
(2)内部存储器系统1)4KB程序存储器(ROM/EPROM/Flash),可外扩至64KB。
2)128B的数据存储器,可外扩至64KB。
(3)I/O接口及中断、定时部件1)4个8位并行I/O接口。
2)5个中断源的中断系统,2级优先。
3)2个16位定时器/计数器。