《单片机应用与仿真训练》设计报告_基于单片机的遥控窗帘课程设计.doc

河南理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 基于单片机的遥控窗帘设计 摘 要 本设计是基于单片机的遥控窗帘，采用8位的AT89S52单片机做控制器，程序采用C语言编程。利用直流电机正反转，实现控制窗帘的开关。直流电机用专用驱动集成电路L298N驱动，L298N属于H 桥集成电路，输出电流大，功率强，最大输出功率达200W。用单片机控制芯片L298N的使能端ENABLEA和输入端IN1、IN2，达到控制电机正转、反转、停止的目的。1 概述 4 1．1 单片机发展应用背景 4 1．2 基于单片机的遥控窗帘设计的基本要求 4 1．3 智能遥控窗帘的构架框图 5 2 系统总体方案及硬件设计 6 2．1 自动窗帘总体设计方案 6 2．2 按键控制模块 6 2．3 无线遥控模块 7 2．4 驱动模块 8 2．5 霍尔传感器测量模块 10 3 Proteus软件仿真 11 3．1 驱动模块的仿真 12 3．2 仿真结果 14 4 课程设计体会 15 参考文献 16 附1 源程序代码 17 附2 系统原理图 20 1 概述 1．1 单片机发展应用背景 当今，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，微型计算机的应用已渗透到生产、生活的各个方面。其中单片机问世不久，然而体积小、廉价、功能强，其销售额每年近80%的速度增长。它的性能不断提高，适用范围越来越宽，在计算机应用领域已占有日益重要的地位。 近几年来，随着科学技术的发展和人民生活水平的日益提高，城市建设步伐的加快，一栋栋居民楼、写字楼、宾馆拔地而起。进入寻常百姓的家用电器品种与数量愈来愈多，这些家用电器有的能减轻人们的家务、有的能丰富人们的文娱生活，有的则能提高人们的生活质量…… 为了进一步满足人们高水准生活的需要，家用电器产品性能也在不断的更新挽代，从始初的晶体管、到电子管；由模拟到数字；由分立元件到集成电路；从普通向高性能、多功能型；由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。与此同时，窗帘作为装修业不可缺少的一部分，也日益火爆起来，目前，常用的窗帘轨道都是钢丝绳手拉式或滑轮式，只有一部分高收入的家庭采用是电动遥控轨道。但价格相当昂贵，不能普及。所以设计的目标就是实现功能全、造价省。能够进入大众生活。一款使用微电脑管理的、红外遥控器控制的多功能窗帘，控制器符合当今的发展趋势。该窗帘控制器采用AT89S52单片机的最小系统设计，控制一个直流电动机控制窗帘的拉开和关闭。 1．2 基于单片机的遥控窗帘设计的基本要求 采用两人一组进行设计，共同协作完成设计： （1）首先按设计题目要求制订方案。 （2）设计出硬件原理图。 （3）焊接电路。 （4）对设计的硬件、软件调试，直至正确地实现系统功能。 设计系统的功能目标： 1） 控制窗帘的开关、利用直流电机正反转实现。 2） 防过卷功能。 3） 具有无线遥控和手动按键控制两种功能。 4） 能够指示运行状态。 我们的设计目标是以以上设计为基础，尽量设计出实用美观的硬件电路，以及智能化、人性化的程序。使我们的设计总体上更贴近于实际应用，综合性能和工艺造价符合实际应用的要求。 1．3 智能遥控窗帘的构架框图 以AT89S51为控制器，程序采用C语言编程。利用直流电机正反转，实现控制窗帘的开关。直流电机用专用驱动集成电路L298N驱动，L298N属于H 桥集成电路，输出电流大，功率强，最大输出功率达200W。用单片机通过光耦TLP521-4控制芯片L298N的使能端ENABLEA和输入端IN1、IN2，达到控制电机正转、反转、停止的目的。而且，光耦采用砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。H 桥集成电路，输出电流大，功率强，最大输出功率达200W。用单片机通过光耦TLP521-4控制芯片L298N的使能端ENABLEA和输入端IN1、IN2，达到控制电机正转、反转、停止的目的。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。 对应于硬件电路，从上到下。按键分别为K1表示按键作为外部中断0的触发脉冲、K2表示外部中断1的触发脉冲和K3表示P10按键停止。 作为一个独立的模块，按键能实现执行电机正转、反转、停止的功能。其中，按键K1（外部中断0的触发脉冲）按下后，程序执行外部中断0的中断服务程序。按键K2（外部中断1的触发脉冲）按下后，程序执行外部中断1的中断服务程序。按键K3（对应于P10口）按下后，电机即停止正转或者反转，也即停止窗帘的移动。 2、3 无线遥控模块 无线遥