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基于单片机的自动窗帘设计

 2023-08-01 18:21:49  

论文总字数:11288字

摘 要

窗帘不但可以遮光,同时还可以保护人的隐私,对人的生活有很大的帮助。因此,本文基于单片机STC89C52控制设计了一款自动窗帘,主要实现对窗帘的手动控制、定时控制以及光照控制三种方式。其主要设计过程:由单片机STC89C52构成主控模块,接着将光敏电阻和ADC0832转换器组成的光照检测电路接入单片机,同时接入DS1302芯片进行时钟计数,然后单片机对其进行信息处理,并通过ULN2003芯片驱动电机转动。按键装置可以实现简单的人机对话,液晶显示器可以显示当前日期、时间、控制模式、光照强度。

关键词:STC89C52,自动窗帘,步进电机,ADC0832,液晶显示器

Abstract: Curtains can also protect people’s privacy while shading, which is very helpful to people. Therefore, this paper designs a automatic curtain controlled by the microcontroller STC89C52, mainly to achieve three control modes of curtain: manual control, timing control and lighting control. The main design process: design a main control module made up of single-chip microcomputer STC89C52, and then connect the light-sensing detection circuit composed of photo-resistor and ADC0832 converters to the single-chip microcomputer. At the same time, access the DS1302 chip for clock counting, and then the single-chip microcomputer performs information processing and then drives stepper motor through the relay ULN2003. The key device was designed to achieve a simple human-machine dialogue, the LCD display can display the current date, clock, control mode and intensity of illumination.

Keywords:STC89C52, Automatic curtain, Stepper motor,ADC0832, LCD

目录

1 绪论 4

1.1课题背景和意义 4

1.2 国内外发展状况 4

1.3 设计思想及功能 4

2 总体方案设计 5

2.1 系统概述 5

2.2 系统框图 5

3 系统硬件设计 6

3.1最小系统模块 6

3.1.1 STC89C52单片机 6

3.1.2 STC89C52引脚说明 7

3.2 液晶显示模块 9

3.2.1 1602液晶 9

3.2.2 1602液晶引脚说明 10

3.2.3 显示模块电路 11

3.3 时钟模块 11

3.3.1 DS1302 11

3.3.2 DS1302引脚说明 12

3.3.3 时钟模块电路 13

3.4 光照检测模块 13

3.4.1 光敏电阻简介 13

3.4.2 ADC0832简介 16

3.4.3 光照检测电路 18

3.5 电机驱动模块 18

3.6 按键模块 19

4 系统软件设计 20

5 软硬件调试 22

结 论 24

参考文献 25

致 谢 26

1 绪论

1.1课题背景和意义

时代在发展,科技在进步,人们却越来越懒惰了,都说懒人推动世界的发展,这句话还是有一定的道理的。现有的生活方式已不再满足人们的需求,人们更希望自己的住宅舒适便捷,而家居智能化就正好满足了这个要求。不同于传统家居仅有的使用和装饰功能,智能家居与物联网相连,人们可随时随地的网络远程控制,这样既高端大气上档次,还体现一个人的品味。人们的生活离不开窗帘,窗帘在避光的同时保护了人的隐私,但是每天手动拉闭窗帘不符合现今“快餐时代”的要求,于是自动窗帘应运而生。自动窗帘的出现意味着人们的生活方式将进一步改变,是科技发展的一大进步。

1.2 国内外发展状况

科技在不断发展的同时改变了人们的生活观念,人们更期待高效便捷的生活,因此智能家居得到了蓬勃发展。如自动窗帘、智能马桶、智能垃圾桶、智能空调等的一些智能家居,早已在科技发达的国家普及推广。反观国内,大多数家庭还在使用传统的布艺窗帘,人们仍然在每天机械的拉闭窗帘。如果自动窗帘推广开来,相信一定能吸引大批的顾客,因此它在国内具有更大的发展空间,更加值得推广和应用。

1.3 设计思想及功能

现在基本上家家户户都安装有窗帘,尽管款式多样,仍改变不了机械式的手动拉闭。本次设计自动窗帘就在一般窗帘具有的手动功能上,增添了其他的功能——光控功能和定时功能。对于一些懒人们来说可以说是福音了,当然对于勤快的人来说,则可以更加的便捷和人性化。

该系统实现功能如下:

  1. 手动功能:用户简单通过按键开闭窗帘;
  2. 光照自动控制功能:窗帘根据用户设置光照阈值,自动打开和关闭;
  3. 定时功能:用户根据实际情况需要设置时间开关窗帘;
  4. 可以通过按键使上面三种控制模式循环切换。

2 总体方案设计

2.1 系统概述

本次设计的自动窗帘控制系统,要求有手动、定时和光控功能。系统总共由8个模块组成,用到的器件主要有STC89C52单片机,光敏电阻,1602LCD,DS1302,A/D转换器,步进电机,LED指示灯。

最小系统模块一般由STC89C52微控制器,晶体振荡器,电源和复位电路组成,是系统的主要控制部分。

显示模块用的是1602液晶,可以显示当前日期、时间、模式和光照强度。

时钟模块单片机通过DS1302读取时间信息。

光照检测模块,用到了光敏电阻和模数转换芯片ADC0809,可以将采集到的光照值模拟量数字化并在液晶显示器上显示出来;窗帘使用步进电机进行代替模拟,同时配有一个LED灯用来指示窗帘当前的开关状态,指示灯为红灯时代表窗帘开着,不亮时则表示窗帘关上了。

按键模块设计了5个按键,用于设置当前时间,窗帘开关时间,光控阈值,控制模式。

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