西南民族大学电气综合训练报告.doc

1.前言 在现代社会对居室设计而言，窗帘不仅具有遮光的作用，更有美化的作用， 它不仅可以协调居室的色彩搭配，而且能够柔化空间造型的线条，营造温馨惬意的生活环境。现在很多厂家生产的地洞窗帘控制系统，都是由主机（以微电脑芯片为核心组成的智能控制中心），各种传感器（红外线传感器，风雨信号传感器，温度传感器，烟雾传感器等），各种报警终端（警灯，警笛，电话报警。接报警指挥中心等），遥控器以及一系列机械传动装置组成的具有智能化，人性化，网络化的高科技产品。此次设计以AT89C52为主要控制芯片，由舵机提供动力，由光敏电阻分压以模拟感受光强度，改变百叶窗帘的开启度数以调节室内亮度，实现了智能化。 2 总体方案设计 2.1 设计要求 设计光敏窗帘自动控制器，具有以下功能： 1.检测光照强度； 2.可按键决定窗帘开关； 3.可以设置早晨打开窗帘和晚上关闭窗帘的时间光线明暗程度自动调节窗帘打开的幅度，如果室内光效较暗，自动调节窗帘，增加透入光线的强度，直达初始设置值。如果光线过强则适当关闭窗帘 方案一: 采用光敏二极管，把光照强度转换成相应的数字电平，然后直接接在单片机中。此方案硬件连接简洁，但是光敏二极管只能控制高低电平不能分范围工作，且检测精度低，灵敏度低。 方案二:模拟光照，采用光敏电阻把光照强度转换成相应的电压值，然后通过运放和转换器给单片机输入一个标准的数字信号。进而控制舵机的旋转角度模拟窗帘的开启关闭角度。由于光敏电阻属于纯阻器件，引入后不会存在对其他器件造成干扰，而且电路也不复杂。在给定偏压下，光照度越大，光电流也越大。在一定光照强度下，所加电压越大，光电流越大，从而使单片机能够灵活控制舵机旋转不同的角度，带动窗帘开关的开启角度，-90°就是全关，+90°就是全开。 确定方案：第二种方案实现起来比较简单，而且容易控制，设计过程清晰，简单明了，因此为了系统设计的完美性，提高精准度，也为了控制方便，此次设计采用第二种方案。 2.3 系统总体框图 此次设计的系统由光强度采集部分、单片机最小系统部分、舵机显示部分、AD转换部分、液晶设置时间显示部分组成，结构框图如下图所示： 图2.0 图3.0 的初始化，聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。 定时器产生2.5%~7.5%的PWM波用P1^0输出 图3.1 图3.23.3V或5V工作电压，对比度可调内含复位电路提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能有80字节显示数据存储器DDRAM内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM1602采用标准的16脚接口，其中： 第1脚：VSS为电源地 第2脚：VCC接5V电源正极 第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。 第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。 第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。 第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。 第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。180度 图3.3烧坏舵机电路或者舵机里面的电机。360度舵机转动的方式和普通的电机类似，可以连续的转动，不过我们只可以控制它转动的方向和速度，不能调节转动角度。 数字舵从根本颠覆了舵机的控制系统体系， 相对于传统模拟舵机，数字舵机的两个优势是：1.因为微处理器的关系，数字舵机