3.2 系统框架图 本系统主要由单片机、液晶 显示、键盘、电动机及传感 电路等部分组成。其基本框 架图如右图所示。
4.1 ATmega16部分 与ATmega16单片机相连的有传感检测电路、BC7281键盘显示系统电路、LCD液晶显示 电路等几部分框架图如下图。 本电路结构将实现数据的接收和采集以及窗户的开和关、窗帘的四种位置控制。
1.1关于项目的选择 在还没有确定项目的时候，组内成员对选择项目有很多想法。有的想新奇一些选择木棒 测量这一项目，也有想弄些有难度的像智能机械手，还有想弄一些实用的，如温控系统。 但经过热烈的讨论，以及实际情况（组内没有参加过此类项目设计的组员）限制，我们 最后还是选择了相比之下，较为简单的窗帘自动控制系统。
本设计用ATmega16单片机为系统的控制芯片， 可通过BC7281键盘实现窗帘自动和手动控制，并能够 通过LCD液晶屏来显示菜单，从而使用户能够根据需 求选择窗帘的工作模式。通过检测外界光照强度，并 运用A/D转换将其送给ATmega16单片机，单片机将其 与设置的光强进行比较从而控制直流机正反转，实现 窗帘的开关。单片机通过采集有无雨水和风速来控制 窗户的开和关。
无强光，窗 帘保持。
按键为6，进入下 雨关窗模式。
有无雨 水
有雨水，窗帘关闭。
无雨水，窗帘保持 原位置。
1.功能要求与关于项目的选择 2.方案论证 3.系统的基本方案及框架图 4.系统硬件电路的设计 5.程序流程图 6.硬件清单 7.心得与体会
1.功能要求 （1）利用四个按键来控制窗帘的四种开度，通过按下不同的按键来使窗帘达到相应的开 度。 （2）利用光敏电阻，根据不同的环境下的光照强度不同从而实现窗帘的开启与关闭。 （3）示教复现功能：按照基本要求第（1）项的遥控控制方式，顺序实现窗帘的“全关— 位置1—位置2—全开—位置2—位置1—全关”，每两种开度操作之间可任意移动，然后 可重复这一过程； （4）增加风力、雨水传感器，自动实现窗的开关。
由于本项目已经明确要求不得使用步进电机，根据实际条件我们选接一个驱动电路即可控制电机的正反转,抑制在低速时引 起的超调。所以我们选择方案一。
3.1系统的基本方案 （1）用L298电路驱动直流机，用直流机控制窗帘的上升、下降及停止，实现窗帘的四种 位置的控制。 （2）由于缺少风力传感，只得添加一个风扇来担当；当风扇转动时默认为刮大风，窗帘 关闭，反之这窗帘保持在原来的位置。 （3）自制一个水槽，在水槽的底端固定两个探针，在没有雨水时探针是断开的；当检测 到有雨水落下时，两个探针导通，窗户自动关闭。 （4）自制一个光照强度模拟装置，通过控制发光二极管的亮灭来模拟光照的强弱，从而 实现窗帘的开关。
开始
判断按键F是否按下
F键按下，进入菜单，进行相应操作。
按键为5，进入强 风关窗模式。
判断按键
有无强 风
按键为0，窗帘关闭。
按键为2，窗帘到 达2位置。
按键为1，窗帘到 达1位置。
按键为3，窗帘全 开。
按键为4，进入强 光关窗模式
有无强 光
有强风，窗 帘关闭。
无强风，窗 帘保持。
有强光，窗帘关闭。
2.1单片机的选择 方案一：采用传统的89C51芯片为控制核心。具有4KB的程序存储器，128KB的数据存 储器，64KB的片外存储器寻址能力，64KB的片外数据存储器寻址能力，32根输入/输出 线，1个全双工异步串行口，2个16位定时/计数器，5个中断源，2个优先级。但数学处理 能力差，没有ISP下载线及SPI接口，功能单一，运算速度慢，控制过程比较烦琐。 方案二：采用Atmega16芯片为控制核心。具有高性能、低功耗以及运算速度快的8位 AVR微处理器，32个8位通用工作寄存器，全静态工作，16KB的系统内可编程Flash,内存 大、数学处理能力强，上电复位以及可编程的掉电检测，支持扩展的片内调试功能，32个 可编程I/O口，功耗小。可通过ISP下载线写入程序，其SPI接口可用于对无线通讯模块的 控制，也可以通过SPI口扩展内存。 由于Atmega16芯片的程序存储器比较大，接口丰富，扩展功能强，具有可与PTR8000 连接的SPI口，且运行速度快。故采用方案二。
4.2 直流机驱动部分电路及速度控制 电源部分电路
4.3 L298驱动部分 恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N。L298是SGS公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封 装的L298N，内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机，或一个两 相步进电机。L298N芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最 高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口提供信号；而 且电路简单，使用比较方便。L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS，VSS可接4．5～7 V电压。4脚VS接电源电压，VS电压范围VIH为＋2．5～46 V。输出电流可达2．5 A，可 驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电 流传感信号。L298可驱动2个电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电动机， 本实验装置我们选用驱动一台电动机。5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的正反 转。EnA，EnB接控制使能端，控制电机的停转。表1是L298N功能逻辑图。由表1可知 EnA为低电平时，输入电平对电机控制起作用，当EnA为高电平，输入电平为一高一低， 电机正或反转。同为低电平电机停止，同为高电平电机刹停。
2.2电机的选择 方案一：采用普通直流电机。直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调整范围 广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现无级调速。但直流电机控制要求较高, 特别是在低速时,很容易出现超调,引起整个系统的震荡. 方案二：采用步进电机。步进电机能够快速的启动和反转，也能够快速的停止，转换精度 更高，控制更加灵活。但其体积比较大，且需要交步进机驱动器来驱动，价格也比较昂贵。