基于51单片机的智能窗帘控制系统
武汉长江工商学院
毕业论文(设计)
学院：工学院
专业：通信工程年级：2010级
题目：基于单片机的智能窗帘控制系统
姓名：袁勇飞学号：1003021103 指导老师：霍泰山职称：教授
2014年4月15日
武汉长江工商学院
本科毕业论文（设计）原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
年月日
目录
摘要 (1)
关键词 (1)
Abstract (1)
Key words (1)
1 概述 (2)
2 总体方案设计 (2)
2.1 设计的基本内容和要求 (2)
2.2 整体功能 (2)
2.3 原理框图 (2)
2.4 系统芯片介绍 (3)
2.4.1 STC89C51单片机的介绍 (3)
2.4.2 SC2262/2272原理介绍 (5)
3 系统各硬件模块 (7)
3.1 单片机控制系统 (7)
3.1.1 时钟模块 (7)
3.1.2 复位电路 (8)
3.1.3 电源模块 (8)
3.2 电机驱动模块 (9)
3.3 光敏检测模块 (9)
3.4 手动无线遥控模块 (10)
4 系统软件设计 (11)
4.1 模块化程序流程图 (11)
4.2 主要模块程序设计 (12)
4.2.1 直流电机程序设计 (12)
4.2.2 无线发射和接收模块程序设计 (13)
5 硬件调试 (13)
6 软件仿真 (13)
7 总结与体会 (14)
8 致谢 (14)
参考文献 (15)
附录 (15)
基于单片机的智能窗帘设计
摘要：本设计主要由STC89C51单片机控制系统、电源模块、电机驱动模块、光敏检测模块、手动控制模块、无线发送与检测模块等组成。处于光敏智能模式时，光敏电阻检测到光照强度的变化，将电阻变化转化为电压变化，并将该变化信号传输到单片机；正反转处于遥控控制时，单片机通过检测按键指令，作出相应的动作指令。单片机通过给驱动模块下达指令来控制电机的正反转，从而实现窗帘的打开和关闭，由此实现智能控制和手动遥控功能，使本设计更加方便和人性化，构成一个多功能自动窗帘控制系统，它将成为未来智能家居必不可少的一员。
关键词：单片机；红外遥控；智能家居
The intelligent curtain design based on MCU Abstract：The design consists of STC89C51single-chip microcomputer control system, motor drive module, power supply module, Sensitive detection module and so on. In the photosensitive intelligent mode, photosensitive resistance measurement to the change of light intensity, the resistance changes into the voltage change, and the change of signal to the microcontroller, microcontroller through the reversion to the motor drive module instructions to control the motor, so as to realize the curtain opened and closed, and can achieve remote manual control switch and manual key, make the design more convenient and humanized,constitute a versatile automatic curtain control systems.
Key words：STC89C51SCM；Infrared remote control；Smart home
1 概述
进入21世纪，随着信息化时代的到来和经济水平的提高，各种以电子技术，通信技术，互联网技术和控制系统等有机结合的产物——智能家居应运而生，智能家居系统较普通家居将使人们的生活更加方便，快捷，舒适，赋予家居物品以智能控制，其中智能窗帘便是智能家居[1]的重要一员。
目前，常用的窗帘轨道都是手拉式，只有一部分高端别墅和住宅是电动遥控窗帘，这些这些窗帘价格相当昂贵，因此在普通老百姓家里还没有广泛普及普通，而且民用住宅和和办公楼越来越多，窗户尺寸也越来越大，较以前的尺寸，现在的这种建筑结构虽然美观，而且采光良好，但与此同时就带来一个问题，高尺寸的窗户要是使用手动窗帘肯定不方便，而现在设计这些楼盘的设计师几乎没有考虑过这个问题，使一些高档住宅反而带来了生活上的不便。因此如何将窗帘做的更加智能，更加人性，性价比更高将成为以后窗帘制作的基本要求，而且市场前景巨大，本文就是基于单片机控制的智能窗帘的设计。
2 总体方案设计
2.1 设计的基本内容和要求
为了能根据实际情况来实现对窗帘自动开合的控制，大致有三种方法：声控、光控、手动，最后我们采用了光控和手动相结合的设计方案，其优点有：一是可以根据室外光线明暗自动调节；二是可以根据个人实际需求进行手动控制；三是根据元器件的选择和后期的制作成本比较低。
设计要求：
（1）利用STC89C51单片机为核心来控制直流电机正反转实现窗帘的开关。
（2）利用上下两个限位开关实现最高点、最低点电机自动停止来防止窗帘的过卷，以达到防过卷功能。利用按键实现手动控制功能。
（3）无线遥控功能是利用SC2262编码和SC2272 解码芯片组成的315M无线发送接收模块实现。
（4）实现智能化控制，窗帘的打开和关闭是通过光敏电阻检测环境亮度自动完成的，光线暗并关闭，光线强就打开，不产生误动作。
（5）利用按键实现手动控制功能。
（6）利用各色LED灯能够指示运行状态。
2.2 整体功能
本设计是由单片机控制系统、电源模块、电机驱动模块、自动光敏检测模块、手动遥控模块等模块组成。当处于自动模式下时，利用光敏电阻检测光照强度的变化，通过光敏电阻阻值得变化转化为电压变化，并将电压变化的信号送单片机，单片机通过电机驱动模块控制着电机的正反转实现窗帘的来回移动，构成一个多功能自动窗帘控制系统；当处于智能遥控模式时，通过遥控发射和接收模块，单片机通过遥控指令控制电机的正反转；当处于手动按键模式时，通过按键控制电机的正反转来实现窗帘的打开与关闭。其中,光敏控制模块室由光敏电阻和三极管组成的；电机驱动模块是利用了三极管和继电器的的通断实现电机的正转与
反转；遥控发射和接收模块经过利用SC2262/SC2272 编码解码芯片[2]组成的无线发送接收来实现无线遥控功能。单片机用C语言
[3]编程，然后绘制电路板，焊接和后期调试，基本达到了我们所期望的系统功能。2.3 原理框图
系统整体流程图如图2-1所示。
图2-1 系统整体流程图
2.4 系统芯片介绍
2.4.1 STC89C51单片机的介绍
STC系列单片机是美国STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有Flash 程序存储器、A\D、UART、PWM、SPI、SRAM等模块。该器件的基本功能与普通的51单片机完全兼容。
主要功能和性能参数：
1.STC89C5xRC对应Flash空间：4KB\8KB\15KB；
2.工作频率范围：0~40MHZ，相当于普通8051的0~80MHZ；
3.内置标准51内核，机器周期：增强型为6时钟，普通型为12时钟；
4.内部存储器（RAM)：512B；
5.中断源:8个；
6.通用异步通信口（UART）1个；
7.定时器\计数器：3个16位；
8.工作电压：3.8~5.5V；
9.通用I\O口：32\36个；
10.有ISP(在系统可编程）\IAP(在应用可编程),无需专用编程器\仿真器；
11.外形封装：40脚PDIP、44脚PLCC和PQFP等；
2.4.2 SC2262/2272原理介绍
SC2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441种地址码,SC2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。
编码芯片SC2262一个完整的码字是由数据码、地址码、同步码组成。SC2262的14脚TE为低电平时，17脚的编码输出将会被启动。当17脚处于高电平时，315MHz高频发射电路将会起振，与此同时发射等幅高频信号；当17脚处于低平期时，315MHz的高频发射电路将会停止振荡。由此可以看出，高频发射电路的信号发送与否完全取决于SC2262编码芯片17脚输出的数字信号，从而完成对高频电路幅度（ASK）调制，相当于调制度为100％的调幅。
SC2262引脚如下表2-5所示。
表2-5 SC2262引脚图
相应的振荡频率越慢，编码的宽度也会越大，发码一帧的时间越长。
推荐值:2262/4.7M/2272/820K ，2262/3.3M/2272/680K ，2262/1.2M/2272/200K。
SC2272的引脚如下表2-6所示。
表2-6 SC2272引脚图
OSC215振荡电阻振荡器输出端。
DIN17数据信号输入端，来自接收模块输出端。
SC2272解码芯片不同的型号有不同的后缀，代表不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，与此同时数据一旦接收成功就能一直保持相应的电平状态，直到下次遥控状态发生变化时改变；M表示非锁存输出，数据脚输出的是瞬时电平，与发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀中的4和6表示有几路并行控制通道。当采用4路（SC2272-M4）并行数据时，对应的地址编码应该是8位；如果采用6路(SC2272-M6)并行数据时，对应的地址编码应该是6位。
3系统各硬件模块
3.1单片机控制系统
3.1.1 时钟模块
在STC89C51单片机内有一个高增益的反相放大器反相器输入端为XTAL1，其输出端为XTAL2，由该反相放大器和时钟电路一起构成单片机的时钟方式。具体根据要求和外围电路的不同，可以分为外部时钟方式和内部时钟方式两种，综合各方面因素，我们采用内部时钟方式。
在内部时钟方式电路中，需在其输入端和输出端加上两个30pf 的电容构成振荡电路，一般的晶振频率在1.2MHZ到12MHZ之间，因为本设计对时钟并无特殊要求，所以选择12MHz晶振即可驱动电路。时钟模块图如图3-1所示。
图3-1 时钟模块电路图
3.1.2 复位电路
简单的说复位电路的作用就是起到一个保护的作用，因为复位电路是否合理直接关系到整个系统的工作的稳定性和稳定性，避免出现CPU误读程序或是死机等现象。一般而言复位方式有两种：手动按键复位和上电复位。手动按键复位是在单片机输入端RST上加上一个高电平，即可在电源正VCC与RST之间加一个复位按键，启动单片机时手动按下复位键即可完成复位功能。考虑到调试过程中可能碰到许多问题，需要随时复位，所以选择手动按键复位方式比较方便，电路图如3-2所示。
图3-2 复位电路电路图
3.1.3 电源模块
由于本设计只是智能窗帘初期原理的研究，所以只需要满足单片机工作的电压即可，而且选取的是只需要+3.3V的直流电机，为了节省成本和操作简单，还有调试安全的角度，供电方式直接选用三节1.5V的干电池或者是直接用USB转接线即可满足条件。电源模块如图3-3所示。
图3-3 电源模块电路图
3.2 电机驱动模块
电机驱动是由STC89C51单片机的控制来实现，单片机[7]的P1.1口控制正反转切换，P1.1和P1.2口分别控制电机的正反转，且当P3.0和P3.5口在单片机复位状态下时输出高电平，三极管Q1和Q2截止，两个继电器RL1和RL2都处于释放状态，电动机因没有足够的电压驱动无法转动。当P3.0和P3.5口中的一路被拉低后，例如P3.0口拉低，则Q1导通，继电器RL1吸合，电机转动，当P3.5口为低时，则继电器RL2吸合，电机反转。需要注意的是P3.0和P3.5口只有一个处于高电平，即在同一时间，两个继电器只有一个保持闭合状态，这样避免的了单片机的指令紊乱。电路如图3-4所示。
图3-4 电机驱动模块电路图
3.3 光敏检测模块
光敏检测模块主要是利用光敏电阻[5]或者称为光导管来感受光线的强弱来控制的，光敏电阻大部分都是由半导体材料制作而成[9]，因此具有一般半导体材料的特性，当光敏电阻受到光线的照射时期阻止迅速下降，且光线越强，阻止越小，由电路3.1.4可知，当光线照射到光敏电阻R21上时，其电阻值迅速减小，R21和R19分压之后，集电极和基极压降大于等于0.7V，三极管Q6处于放大状态，P1.0口置高，此时表示“白天”，当进入夜晚时，光敏电阻值无限大，此时三极管Q6处于截止状态，P1.0口置低，此时表示“黑夜”。然后单片机通过P1.0口的状态控制电机的正反装。检测模块如图3-5所示。
图3-5 光敏检测模块电路图
3.4 手动无线遥控模块
如图3-6和3-7所示，遥控模块由无线发射和接收电路[4]组成，其中发射模块主要是由SC2262 编码芯片，接收模块主要是由解码芯片SC2272 配对使用构成的315M无线遥控电路，这两种芯片采用CMOS工艺制造,电路具有省电模式，可用于无线电或红外线遥控应用。无线遥控发射模块如图3-6所示。
图3-6 无线遥控发送模块电路图
无线遥控[8]主要用到315M无线遥控器，下面介绍315M遥控器。
之所以称为315M无线遥控器，是因为信号发射模块的工作频率在315MHZ，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在－25～＋85度之间变化时，频率漂移仅为3ppm/度。一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高精度电阻和微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移，因此315M 发射模块比较稳定。
解码芯片SC2272在接收到信号后，其地址码经过两次比较，核对，在VT脚上输出高电平，与此相对应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，SC2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，SC2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于SC2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控[6]（ASK调制）相当于调制度为100％的调幅。
利用315M遥控器发出正转、反转和停止信号，与窗帘相连接的控制电路接收到控制信号后，根据遥控命令来控制电机的运行状态，从而达到远距离对控制窗帘的打开、闭合和停止。
同时手动遥控模块的设计使窗帘更加人性化，注重保护个人隐私。
接收模块如图3-7所示。
图3-7 无线遥控接收模块电路图
4 系统软件设计
4.1 模块化程序流程图
主程序完成整个系统的初始化，给出了整个系统的逻辑控制原理，并对实现各个模块的功能给出控制指令，发送控制命令。要求各个模块之间的优先级互不冲突，系统运行稳定，具体流程如图4-1所示。
无线遥控模块
手动控制模块光敏检测模块
ST89C51单片机
上限位开关
下限位开关
电机驱动模块图4-1 主程序流程图
4.2 主要模块程序设计
4.2.1 直流电机程序设计
直流电机根据需要实现的功能，主要实现在单片机的控制指令下能够准备无误的实现正转和反转，以及在防过卷功能上能够在上限位和下限位开关的动作下准确判断指令并停止。基本流程图如图4-2所示。
图4-2 电机驱动模块流程图
4.2.2 无线发射和接收模块程序设计
无线发射和接收模块是整个智能窗帘里面最能体现智能家居理念的模块，在以后的家居系统中一定会被广泛应用。其基本流程图如图4-3所示。
图4-3 无线模块流程图
5 硬件调试
按照电路图，在焊接完成后，按照之前编写的程序烧入到单片机中对电路板进行调试，大部分模块焊接的还是没有问题的，主要是虚焊的问题，但是在无线遥控发射和接收模块电路部分始终没有调试出信号，因此在选择无线[10]发射与接收芯片的时候修改了几种方案，一种是使用集成红外接收器，型号是HS0038，但是在红外接收时因为HS0038对室外光线照射的时间和光强比较敏感，因此单片机接收到的红外干扰信号比较强，于是选择了利用SC2262和SC2272 编码解码芯片组成的无线发送接收模块实现无线遥控，同时在整个电路的设计上也是经过多次调整。
在窗帘防过卷功能的实现上，考虑过采用霍尔传感器，但是因为考虑到经济成本和电路复杂程度，所以选择了两个限位开关来代替霍尔传感器，当限位开关闭合时说明电机已经将窗帘拉到最高位或者是最低位，此时单片机根据限位开关的状态给电动机发出停止指令。
最后单片机的代码是采用的c语言编写的，其中也出现过问题，但是在老师和同学的帮助下，最终解决了一系列问题，达到了最初我们设计时想要达到的功能。
6 软件仿真
由于无线模块中有些元器件protues无法仿真，所以只仿真了电机驱动模块，手动控制模块，光敏检测三个模块的电路，同时也将部分电路简化了，这样将更加直观的看到整个系统实现的功能以及各个模块的现象。系统仿真图如图6-1所示。
图6-1 仿真图
7 总结与体会
通过这次毕业设计，让自己对所学知识和相关课程都有了一定巩固和新的认识。此次毕业设计不再是像以往课程设计一样是一组人完成一个课题，大家可以分工完成，每个人只需要了解和掌握自己的那部分知识，相对比较轻松，但这次毕业设计是一个既花脑力又花时间的过程，设计从初期的选题到中期的资料查阅在设计的过程中要不断查询相关的资料和书籍，从图书馆到互联网，任何成果的得来都要付出艰辛的努力，再到后期的芯片选型，论文格式和内容的修订，软件编程和硬件焊接加上调试都是自己一点一点完成的，虽然这个过程相当漫长，同时也碰到了许多困难，但是很庆幸一路有老师和同学的帮助，最后基本完成了本设计最初所想要实现的功能。
同时也是借此机会让自己明白了许多道理：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。感觉到自己所学知识的不足的同时，让我通过这此设计过程进一步复习掌握了模拟电子技术，数字电子技术等相关的课程实践方面的学习，并且复习了C语言，单片机原理，单片机开发软件keil，Protel，protus等专业软件，对单片机应用系统的整个设计过程有了大致了解。
当然本设计也存在许多问题和不足，着也反映了自己能力不足，更加鞭策自己在以后的学习和生活中需要更加努力，需要多动手，多实践，将理论和实践相结合，已达到事半功倍的效果.
8 致谢
在毕业答辩即将到来之际，借此机会感谢大学四年所有教过我的老师，特别是我的指导老师霍泰山老师，在整个论文的选题，理论研究，后期的资料整理；以及论文的大致进度和格式等问题上都作出了悉心指导；在对部分电路的原理，后期电路板焊接，电路信号的调试提供了很多帮助；软件中部分代码的逻辑关系与其对应实现的功能等等都作出了专业的解答。
由于答辩前一直是在公司实习，所以时间也比较紧，学校许多动态和信息都不能很及时的了解到，但是在同学汪辉和文思杰的帮助下，许多问题都相应的解决了，所以在此衷心的谢谢所有在毕业设计过程中帮助和指导过我的老师和同学，正是有他们的帮助，才能顺利的完成毕业设计。
参考文献
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[4]解月珍.通信电子线路[M]北京:高等教育出版社,2003
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[10]吕俊芳.传感器接口与检测仪器电路[M].北京：北京航空航天大学出本社，2000
附录：1 原理图
2 源程序
#include
#include
#include
#define uc unsigned char
#define ui unsigned int
sbit in_go = P1^3;
sbit in_back = P1^2;//手动前进后退按键
sbit out_go = P3^0;
sbit out_back = P3^5;//电机控制输出
sbit limit_go = P3^4;
sbit limit_back = P3^6;//前进后退限位开关
sbit led_go = P1^4;
sbit led_back = P1^5;//前进后退限位指示灯
sbit light = P1^0;//光线传感器
sbit change = P1^1;//手动自动切换按键（默认自动）sbit led_zhishi = P1^7;
sbit buzz = P1^6;
bit bdata flag1,flag2,change_flag,flag_shan,flag_shan1,flag_shan2;
uc m,n,shan;
void delay(ui x)//延时函数
{
ui i,j;
for(i=0;i for(j=0;j<110;j++); } void work()//工作函数 { if(change==0)//判断切换是否按下 { buzz=1; delay(50); if(change==0) change_flag=~change_flag;//手动，自动切换 buzz=0; while(!change);//释放 } led_zhishi=change_flag; if(change_flag==0)//自动模式 { if(light==0)//夜间（无光）时关闭窗帘 { delay(50); 单片机的电子密码锁 目录 第一章绪论......................................................... . (2) 1.1电子密码锁简介......................................................... .. (2) 1.2电子密码锁设计的背景及意 义............................................................................. . (3) 第2章总体设计............................................................................. . (3) 2.1设计分析............................................................................. (3) 2.2系统结构............................................................................. (4) 第3章硬件电路设计............................................................................. (5) 3.1单片机最小系统设计............................................................................. . (5) 3.1.1时钟电路............................................................................. (5) 3.1.2 复位电 路 ............................................................................ . (6) 3.1.3 最小系 统 ............................................................................ 基于51单片机的简易计算器制作专业：电气信息班级：11级电类一班 姓名：王康胡松勇 时间：2012年7月12日 一：设计任务 本系统选用AT89C52单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下： （1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LED 显示数据和结果。 （2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LED上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LED上提示八个0；当除数为0时，计算器会在LED上会提示八个负号。 设计要求：分别对键盘输入检测模块；LED显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真 分析其设计结果。 二．硬件设计 单片机最小系统 CPU:A T89C52 显示模块：两个4位7段共阴极数码管 输入模块：4*4矩阵键盘 1.电路图 电路图说明 本电路图采用AT89C52作为中处理器，以4*4矩阵键盘扫描输入，用两个74HC573(锁存器)控制分别控制数码管的位于段，并以动态显示的方式显示键盘输入结果及运算结果。为编程方便，以一个一位共阴极数码管显示负号。 三，程序设计 #include 目录 摘要 (1) 第1章绪论 (2) 1.1 系统设计的背景及意义 (2) 1.2 设计的基本内容 (2) 1.3 实现的基本功能 (3) 第2章总体电路设计与原理说明 (4) 2.1 方案介绍 (4) 2.2总体方案设计 (5) 2.2.1 自动控制窗帘基本功能 (5) 2.2.2 总体结构设计 (5) 第3章硬件分析与设计 (7) 3.1 单片机及相关电路设计 (7) 3.1.1 89C51单片机概述 (7) 3.1.2 晶振电路 (8) 3.1.3 复位电路 (8) 3.1.4 显示电路 (9) 3.2 光敏传感器电路 (9) 3.3 A/D转换电路 (11) 3.4 步进电机电路 (12) (13) 3.5 温度检测电路 (13) 3.6 红外控制电路 (15) 第4章程序分析设计 (18) 4.1 主程序 (18) 4.2 重要子程序设计 (18) 第5章总结 (19) 参考文献 (21) 附录1 :原理图 (22) 附录2 :部分子程序 (23) 摘要 自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域，自动控制技术起到了关键作用。当然，在智能家居方面，自动控制技术有较好的发展前景。应用自动控制技术，将是家居环境更加智能化，人性化。 针对家居环境采光及避光问题，自动窗帘控制系统将取代手动控制，更加人性化。本文综述了自动窗帘系统的设计与控制系统，介绍了设计制作一个完整的自动窗帘控制系统所需要做的理论分析，以及各环节功能的实现。自动窗帘控制系统核心是采用单片机AT89C51控制，其次采用感光传感器，红外控制电路，温度检测电路等外围电路。整个系统在各模块的配合下实现半自动控制，自动控制等功能。该设计在理论层面上，以程序语言驱动各模块工作，实现了各模块的内在联系，应用层面上采用软件进行原理图设计和仿真。 该自动窗帘系统硬件电路主要由光敏检测电路，红外控制电路，温度检测电路，步进电机驱动电路构成。该设计则主要讨论了自动窗帘系统的设计过程，硬件电路设计，软件调试过程，以及利用软件实现红外线遥控信号的编码及解码方式。通过本系统可以实现通过光照强度实现窗帘开关自动控制，通过温度检测电路实现窗帘开关自动控制，同时实现红外遥控的半自动控制。 关键词：自动控制，自动窗帘，单片机，步进电机 基于51单片机的智能家居控制系统 目录 作品简介 (3) 智能家居服务背景 (4) 技术与工艺创新 (4) 可行性分析 (5) 行业背景 (8) 竞争优势 (9) 市场前景 (10) 投资分析 (12) 参考文献 (14) 基于51单片机的智能家居控制系统 作品简介 21世纪是信息化的世纪，各种电信运营商和互联网新技术推动了社会文明的巨大进步。本文介绍的智能化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、电视等）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开调节室温度，这一切的实现都仅仅是发一条简单的短信。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。 实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用STC89C52RC作为主控器件，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；而且外置红外控制遥控，可以不改变家居摆设情况下随意控制带红外控制功能的家电，如（空调、电视等）。软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。本设计的STC89C52RC与各个芯片和模块的接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。 本系统的远程控制是基于全球移动通信系统（GSM）通信方式，程控交换信令作为系统控制命令，采用Siemens TC35 GSM模块实现，单片机通过Siemens TC35 GSM模块识别接收来自手机的控制信号，用户可以根据设定的指令远程控制；各种传感器的检测是利用数据采集系统将多路被测量值转换成数字量，再经过单片机进行数据处理，实现实时测控；短消息发送部分采用基于SIEMENS TC35 GSM模块和TI公司的电平转换芯片MAX3238等器件构成的移动终端的硬件电路可以完成短消息收发等功能。 一、智能家居的服务背景 项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院 大学生创新训练计划结题报告 项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶 所学专业电气工程及其自动化 所在学院物联网工程学院 (手机) 电子信箱diamond-heartqq. 项目起止年月2011/11-2012/05 第一指导教师肖永松 专业技术职务工程师 (手机) 电子信箱https://www.wendangku.net/doc/8b7899994.html, 结题日期2012年5月 江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月 大学生创新训练计划 《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹 江南大学 二○一二年五月 简介 随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。 计划设计一个系统可以实现以下功能： 在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。 最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。 控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。 设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。 目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11) 第一章引言 1.1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快，其中电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4×6矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路，一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能： 1.扩展4*6键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）； 5. 实现结果低于五位的连续运算； 6. 使用keil 软件编写程序，使用汇编语言； 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试 基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。 目录 内容摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1引言 (1) 2 系统的总体方案 (3) 2.1系统框图 (3) 2.2系统的组成 (6) 3 硬件设计 (16) 3.1远端模块设计 (16) 3.2本地模拟分机部分的设计 (17) 3.3智能显示和温度部分的电路设计 (18) 4 软件设计 (21) 4.1 软件说明 (21) 4.2 软件流程图 (22) 5 系统调试 (25) 5.1 硬件调试 (25) 5.2 软件调试 (27) 5.3 软硬件联调 (28) 结束语 (30) 附录一 .................................................................错误！未定义书签。参考文献: .. (31) 致谢 (33) 内容摘要：设计了一个模拟智能家居系统，该系统以STC单片机作为控制核心，利用双音多频信号作为远距离的通信信号，利用串口进行模块内部的通信。文章详细介绍了系统的组成、工作原理及其软硬件设计。 关键词: 智能家居；DTMF；STC89C52RC；模拟电话 Abstract: The paper designs a system which simulates the intelligent home system. The system takes STC MCU as the control core, uses the DTMF signals as the long-distance communication signals, and serial communication as the communication method between the internal modules. This paper introduces the composition, working principle and the design of hardware and software. Key words: Intelligent home system, DTMF, STC89C52RC, Analogue telephone 简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况，交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯，不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。 近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车，特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，并基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行倒计时显示电路，灯状态电路，特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计和仿真中，程序在KEIL软件中用单片机c语言编写，电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究，充分了解定时器，中断以及延时原理，为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。 DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H YJ EQU 50H ;结果存放 YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ;功能键存放 ORG 00H START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空MOV GONG,#0 MOV 30H,#10H MOV 31H,#10H MOV 32H,#10H MOV 33H,#10H MOV 34H,#10H MLOOP: CALL DISP ;PAN调显示子程序WAIT: CALL TESTKEY ; 判断有无按键JZ WAIT CALL GETKEY ;读键 INC R3 ;按键个数 CJNE A,#0,NEXT1 ; 判断就是否数字键 LJMP E1 ; 转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2 LJMP E1 NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3 LJMP E1 NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4 LJMP E1 NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5 LJMP E1 NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6 LJMP E1 NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7 LJMP E1 NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8 LJMP E1 NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9 LJMP E1 NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10 LJMP E1 NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断就是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12 LJMP E2 NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13 LJMP E2 毕业设计（论文） 题目：基于51单片机的智能 窗帘控制系统设计与实现 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 基于单片机的智能家居控制系统 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 智能家居控制系统功能分析 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 总体设计 2.1 整体介绍 本次设计以STC89C52芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，以Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用无线遥控器与Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风阀等），实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数据与历史数据查询并Excel 表输出。 2.2系统设计方案 根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块，Web 服务器，Web HTML 模块，数据采集模块，继电器模块，按键模块，报警模块，等等。系统的整体框图如图1所示。 系统整体框图 网页 服务器（串口核心控制设备（以 STC8052为数据库设备状态传感器 （温度，LCD 显示 模式，温 度，湿度 继电风 水阀开 新风开 加湿 回风开用户输入 用户控制 环境信按 智能控制仪表简单设计 龙岩学院电子信息工程 学号：200402208 姓名：邓晶晶指导老师：吴春富 【摘要】：随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展,为智能控制仪表测控功能的完善、 测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。本设计介绍了一种用变送器现场采集的温、湿度等信号再经A/D 转换送单片机进行处理,最后通过数码显示器,键盘等硬件设计实现了工作过程的自动化。一般的单片机系统在工业现场等恶劣的环境下容易死机,所以在本文中外加监视电路对系统起保护作 用。 关键词】：AT89C52 单片机;HD7279A; 看门狗; 第1章引言 仪器仪表是人类认识世界的工具，人们借助于各种仪器仪表对各种物理量进行度量，反映其大小与变化规律.随着人类认识能力的提高与科学技术不断进步，仪器仪表技术得到了飞速发展.50年代以前, 仪器仪表多为指针式，其理论基础是机电学?从50年代起，电子技术特别是数字技术的发展，给仪表行业带来了生机，各种数字式仪表相继问世，许多传统的指针式仪表相继被淘汰，数字仪表使仪表外观耳目 一新，数据表达能力与总体性能都大幅提高? 70年代中期，随着微处理器的出现以及单片机的兴起与应 用，设计者将计算机特有的许多优点引入仪表设计，随之产生了一代崭新的智能仪表，使仪表逐渐由数字型向智能化发展，其功能也由单一显示功能转变为具有信息处理、传输、存贮、显示、控制等功能，使仪 表性能产生了质的飞跃.，品种繁多?目前，我国仪器仪表有13大类，1 300多个产品.其中自动化仪表及控制系统是和国民经济各产业部门关系最为密切的一类产品，其传感变送单元与主控装置及I/O接口 均正朝智能化方向发展?在本设计中采用以单片机作为仪表核心控制器件，可以利用A/D转换芯片对标 准信号进行采集、转换，将输入的模拟量转换成单片机能够检测的数字量进行分析和监测控制，同时可 以利用键盘显示电路将相关数据进行显示。与此同时通过所查阅的资料我还了解到随着测量技术的发展 和微处理器的广泛应用，单片机系统的电路越来越复杂，而系统的可靠性问题也越来越突出，一般的单 片机系统在工业现场等恶劣的环境下容易死机，因此系统在这些场合要保证能够稳定的工作就必须外加 监视电路，在设计中采用了美国集把关定时器、电压监控和串行EEPRO三项功能于一体的专用集成芯 片X5045。该芯片的应用将有利于简化单片机系统的结构，增强功能、降低系统的成本，尤其是大大的增加了系统的可靠性。X5045中的看门狗对系统提供了保护功能。当系统发生故障而超过设置时间时，电路中的看门狗将通过RESET言号向CPU作出反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具 有的电压临控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。本次毕业设计旨在掌握智能控制仪表的设计方法，同时掌握在开发系 统下实现部分软件的仿真方法。 第2章控制系统的硬件设计 硬件组成智能仪表的硬件方框图如图 2.1 图2.1 智能控制仪表的原理框图 2 《单片机技术及其应用》课程设计报告 专业：通信工程 班级：09312班 姓名：某某某 学号：09031069 指导教师： 二0一二年六月十八日 目录 1设计目的 (1) 2 设计题目描述与要求 (1) 3 设计过程 (2) 4硬件总体方案及说明 (6) 5 软件总体方案及设计流程 (9) 6 调试与仿真 (13) 7 心得体会 (14) 8 指导老师意见 (15) 9 参考文献 (16) 附录一 (16) 附录二 (21) 基于51单片机的数字计算器的设计 1设计目的 简易计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用和单片机完整程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论，还学到了单片机硬件电路和程序设计，简易计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真，来加深对单片机的认识，充分发挥我们的个人创新和动手能力，并提高我们对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 本设计是基于51系列的单片机进行的简易计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED 上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件选择AT89C51单片机和74ls164，输入用4×4矩阵键盘。显示用5位7段共阴极LED静态显示。软件从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的Keil软件进行编程，并用proteus仿真。 2 设计题目描述与要求 基于AT89C51数字计算器设计的基本要求与基本思路： （1）扩展4*4键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 （2）使用五位数码管接口电路 基于51 单片机的智能窗帘控制系统设计与实现毕业论文 毕业设计（论文） 项:基于51 单片机的智能 窗帘控制系统的设计与实现 温州职业学院家用电器也在不断更新从晶体管开始到电子管；从模拟到数字；从分立元件到集成电路；从普通到高性能、多功能；从手动控制到红外遥控，再到智能开发毕业设计智能窗帘控制系统的设计与实现就是基于这一理念。该系统的主要模块包括单片机驱动模块、电机驱动模块、光敏检测模块、无线收发模块和发光二极管信号显示模块。系统分为两种模式。智能模式下，光敏电阻检测光照强度的变化，单片机驱动电机驱动模块中的电机正反转，实现窗帘的前后移动。手动模式下，遥控器中的无线发送模块发送信号，单片机驱 动电机本文设计的智能遥控窗帘操作简单、功能实用、结构简单，基本满足了人们对窗帘智能化的基本需求，具有广阔的研究价值。 关键词:51 单片机，智能，无线遥控，DC 电机 1 温州科技职业学院毕业论文（设计） 目录 简 介 (41) 4 | 提出了1991 年1 月的问题。................................................................. 41 .2国外最新研究成果 (5) 1.2.1 光控窗帘................................................... 5 1.2隔.2 音帘 ................................................................................................................................. 51 .2.3 节能窗帘 (5) 1.2.4 隐形窗帘................................................... 5 1.2罐.5 遮光 (5) 基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。 河南##############学校 毕业设计（论文） 基于51单片机的简易计算器 系部: 自动控制系 专业: 电气自动化 班级: 自083 姓名: 崔 # # 学号: 091415302 指导老师: 许 # 二零一二年五月八日 基于51单片机的简易计算器 摘要 工程实践教学环节是为了学生能够更好地巩固和实践所学专业知识而设置的，在本次工程实践中，我以《智能化测量控制仪表原理与设计》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》课程中所学知识为基础，设计了简易计算器。本系统以MCS-51系列中的8051单片机为核心，能够实现多位数的四则运算。该系统通过检测矩阵键盘扫描，判断是否按键，经数据转换把数值送入数码管动态显示。本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容：基于单片机简易计算器的基本功能，同时对矩阵键盘及数码管动态显示原理进行了简单的阐述；介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体流程框图，并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明；对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。 关键词：MCS-51；8051单片机；计算器；加减乘除 Based on the simple calculator 51 SCM Abstract The engineering practice teaching is to students better to consolidate and practice have set up by the professional knowledge, in this engineering practice, I to the intelligent measurement control instrument principle and design ", "the MCS-51 series single chip computer and its application" course knowledge as the foundation, the design the simple calculator. This system to MCS-51 of the 8051 series single chip microcomputer as the core, can realize the connection arithmetic. The system through the test matrix keyboard scan, judge whether key, the data transfer the numerical into digital tube dynamic display. This system mainly introduced the design that the following aspects of content: based on single chip microcomputer simple calculator basic functions, and the matrix keyboard and a digital tube dynamic display of the principle of a simple expatiated; introduced the design of the whole system, the whole process of the system are discussed, and its function module partition and the components for a detailed explanation; the functional modules of the system hardware and software of the implementation of the detailed design instructions. Key words: MCS-51；8051 single chip microcomputer；Calculator；Add, subtract, multiply and divide: 目录 一引言 (2) 二概要设计 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2总体设计框图 (2) 三硬件设计 (3) 3.1LED循环电路设计 (3) 3.1.1 89cs51单片机概述 (3) 3.1.2 LED循环说明 (5) 3.2 倒计时显示电路 (5) 3.2.1 74LS164芯片 (5) 3.2.2 共阴极数码显示管 (6) 3.2.3 倒计时电路 (6) 3.2.4 急通车电路 (7) 四软件按设计 (7) 4.1 程序流程图： (7) 4.2 LED红绿灯显示 (8) 4.3倒计时显示 (9) 4.4 急通车控制 (9) 4.5程序代码 (9) 五总结 (9) 参考文献 (9) 附录一： (9) 附录二： (10) 基于51单片机的交通灯控制系统设计 摘要：在日常生活中，交通信号灯的使用，市交通得以有效管理，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。交通灯控制系统由80C51单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外，还具有时间设置、LED信息显示功能，市交通实现有效控制。 关键词：交通灯，单片机，自动控制 一引言 当今，红绿灯安装在个个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这个技术在19世纪就已经出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械般手势信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转方式玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，是警察受伤，遂被取消！ 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成，1914年始装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 信号灯的出现，使得交通得以有效的管理，对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯时通行信号灯，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非两一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆必需让合法的正在路口内行驶的车辆和过人行横线的行人优先通行。红灯是禁行信号灯，面对红灯的车辆必需在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已经十分接近停车线而不能安全停车的可以进入交叉路口！ 二概要设计 2.1 设计思路 利用单片机实现交通灯的控制，该任务分以下几个方面： a 实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。 b 用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示，串行并出或者并行并出实现。 C 实现急通车。这需要人工实现，编程时利用到中断才能带到目的，只要有按钮按下，那么四个方向全部显示红灯，禁止以诶车辆通行。当情况解除，让时间回到只能隔断处继续进行。 2.2总体设计框图 见图一：基于51单片机的智能密码锁
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