一种自动启闭光控窗帘的设计
摘 要本课题将在国内外现有的发展基础上，对目前市面上大多数蓝牙遥控窗帘系统产品的资料进行查阅后，制订了一系列适合于本课题的预期实现目标，并最终成功设计出一款蓝牙遥控窗帘控制系统，选用了中低端定位的微型处理器芯片STC89C51单片机来作为主控核心，并结合LCD1602显示器、四相步进电机、ULN2003步进电机驱动芯片、蓝牙传感器和光敏传感器等一系列高性能元器件，设计出一款能够根据室外光照强度自动启闭窗帘并具有蓝牙遥控功能，用户可以通过手机蓝牙APP实现对窗帘的遥控收回或伸出的蓝牙遥控窗帘系统。本课题考虑到为了实现较高的性价比参数，尽量选用了能够满足本课题需求的STC89C51单片机芯片，并对一些市面上常用的并且资料丰富的高性价比元器件进行了选购，经过了一系列的软硬件系统设计后，成功实现了一款工作性能稳定并且具有高性价比的蓝牙遥控窗帘系统，非常适合推向市面上进行推广。
目录
一、 引言 1
（一） 蓝牙遥控窗帘的发展背景 1
（二） 蓝牙遥控窗帘的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 蓝牙遥控窗帘的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） 步进电机简介 4
（五） 蓝牙通信模块简介 5
（六） 光敏传感器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 手机蓝牙APP遥控电路设计 8
（三） LCD1602显示电路设计 8
（四） 窗帘拖动电路设计 9
（五） 光线采集电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 蓝牙遥控窗帘的主程序流程设计 11
（二） 蓝牙驱动子程序流程设计 12
（三） 显示屏驱动子程序流程设计 12
（四） 窗帘拖动子程序流程设计 14
（五） 光线采集子程序流程设计 15
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
蓝牙遥控窗帘的发展背景
蓝牙遥控窗帘系统在本课题中将通过STC89C51单片机来实现控制，考虑到目前市场上的大多数中高端性能的蓝牙遥控窗帘系统产品的售价都非常高，经过资料查阅后可以知道其内部的整体架构也不过是一些常用的嵌入式系统架构，以中高端的单片机等微处理器芯片做主控，在单片机外部布置了一些高性能传感器来采集信号，这种结构我们大学期间已经经过系统的学习，所以本课题决定采用一款最为熟悉的STC89C51单片机来实现程序代码执行器，实现蓝牙遥控窗帘系统的所有功能，从而有望能够大幅度降低目前市场上相关蓝牙遥控窗帘系统的整体成本水平，将具有中高端性能的蓝牙遥控窗帘系统实现普及化，大量淘汰一些性能低劣的产品。
通过对蓝牙遥控窗帘系统用户所反应上来的一些建议和改进措施来看，近几年来越来越多的产品用户表现出对目前市面上大多数蓝牙遥控窗帘系统的使用不满，究其原因是随着科学技术的飞速发展，智能仪器智能电子设备已经在工业和民用领域取得了广泛的普及，就以智能手机来说，几乎当下所有的智能元素都能够在手机中得到实现，所以对已经习惯于使用智能产品的用户来说，蓝牙遥控窗帘系统中一些跟不上潮流或者人机交互不完善的操作都会被引起用户的不满，所以在蓝牙遥控窗帘系统的发展背景中，这种系统持续不断的被改进和优化，这个改进和优化的脚步一直没有停下来。
一些蓝牙遥控窗帘系统产品的技术资料里都会提到的一个关键指标就是这款产品的内核采用的是什么，按照时间线路来看，早期的蓝牙遥控窗帘系统产品大多数采用的是以MCS51内核作为CPU的芯片，这种类型的内核能够实现较快的数据运算，这对于蓝牙遥控窗帘系统的运行需求提供了基本的保障，随着时间向前推移，一些采用哈弗结构的16位CPU出现在市面上，如德州仪器公司的430式微处理器，此时蓝牙遥控窗帘系统开始更新换代，其内部主控开始更新成16位CPU。而到了近段时间，32位型CPU研发技术已经变得成熟，ARM公司推出的32位型CPU是当下大多数蓝牙遥控窗帘系统中都在使用的主控芯片。
蓝牙遥控窗帘的国内外发展现状
蓝牙遥控窗帘系统目前在国内外的发展现状可以通过与这类系统有关的产品来进行反映，目前市面上的蓝牙遥控窗帘系统相关产品大致可以分为高中档和低档等层次，这种分类方法主要是通过这些产品所能够表现出来的最大性能来进行划分的，由于具备高端性能的蓝牙遥控窗帘系统产品的内部往往采用了高性能的微处理器和精密芯片来实现，这些芯片目前还只能依靠进口来获得，国内尚且没有掌握核心研发技术，而欧美国家目前不但掌握了与之相关的高性能芯片的研发技术，而且能够独立的通过这些芯片的搭建，配备高效的算法流程实现高端性能的蓝牙遥控窗帘系统，所以国内的研发团队还有一段很长的路要走。
本文主要研究内容
本文选用了一款高性能的STC89C51单片机芯片作为主控微处理器设计了性能高于大多数相关产品的蓝牙遥控窗帘系统，这款系统的实现解决了目前市面上大多数相关系统研发成本高昂的问题，与此同时改善了大多数系统所存在的普遍的缺点，将总体的功耗降低到了低功耗的特征，下列为本课题将要实现的各项功能指标。能够实现与STC89C51单片机的快速数据通信，将蓝牙遥控窗帘系统的运行数据显示出来；能够通过STC89C51单片机的普通GPIO管脚实现步进电机驱动脉冲的输出，使得步进电机能够实现较为精准的转动角度，从而能够在手动和自动模式下对窗帘进行拖动；能够快速对2.4GHz频段的蓝牙无线数据进行编码和解码，实现蓝牙遥控窗帘系统中一些重要数据的传送，用户通过手机蓝牙APP实现对窗帘的遥控启闭；通过对光敏传感器驱动电路的设计，实现对周围光线强弱的快速测量，并将采集结果以数字信号行驶进行输出，从而能够通过光线情况实现对窗帘的自动启闭。
方案设计及元器件选择
目录
一、 引言 1
（一） 蓝牙遥控窗帘的发展背景 1
（二） 蓝牙遥控窗帘的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 蓝牙遥控窗帘的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） 步进电机简介 4
（五） 蓝牙通信模块简介 5
（六） 光敏传感器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 手机蓝牙APP遥控电路设计 8
（三） LCD1602显示电路设计 8
（四） 窗帘拖动电路设计 9
（五） 光线采集电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 蓝牙遥控窗帘的主程序流程设计 11
（二） 蓝牙驱动子程序流程设计 12
（三） 显示屏驱动子程序流程设计 12
（四） 窗帘拖动子程序流程设计 14
（五） 光线采集子程序流程设计 15
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
蓝牙遥控窗帘的发展背景
蓝牙遥控窗帘系统在本课题中将通过STC89C51单片机来实现控制，考虑到目前市场上的大多数中高端性能的蓝牙遥控窗帘系统产品的售价都非常高，经过资料查阅后可以知道其内部的整体架构也不过是一些常用的嵌入式系统架构，以中高端的单片机等微处理器芯片做主控，在单片机外部布置了一些高性能传感器来采集信号，这种结构我们大学期间已经经过系统的学习，所以本课题决定采用一款最为熟悉的STC89C51单片机来实现程序代码执行器，实现蓝牙遥控窗帘系统的所有功能，从而有望能够大幅度降低目前市场上相关蓝牙遥控窗帘系统的整体成本水平，将具有中高端性能的蓝牙遥控窗帘系统实现普及化，大量淘汰一些性能低劣的产品。
通过对蓝牙遥控窗帘系统用户所反应上来的一些建议和改进措施来看，近几年来越来越多的产品用户表现出对目前市面上大多数蓝牙遥控窗帘系统的使用不满，究其原因是随着科学技术的飞速发展，智能仪器智能电子设备已经在工业和民用领域取得了广泛的普及，就以智能手机来说，几乎当下所有的智能元素都能够在手机中得到实现，所以对已经习惯于使用智能产品的用户来说，蓝牙遥控窗帘系统中一些跟不上潮流或者人机交互不完善的操作都会被引起用户的不满，所以在蓝牙遥控窗帘系统的发展背景中，这种系统持续不断的被改进和优化，这个改进和优化的脚步一直没有停下来。
一些蓝牙遥控窗帘系统产品的技术资料里都会提到的一个关键指标就是这款产品的内核采用的是什么，按照时间线路来看，早期的蓝牙遥控窗帘系统产品大多数采用的是以MCS51内核作为CPU的芯片，这种类型的内核能够实现较快的数据运算，这对于蓝牙遥控窗帘系统的运行需求提供了基本的保障，随着时间向前推移，一些采用哈弗结构的16位CPU出现在市面上，如德州仪器公司的430式微处理器，此时蓝牙遥控窗帘系统开始更新换代，其内部主控开始更新成16位CPU。而到了近段时间，32位型CPU研发技术已经变得成熟，ARM公司推出的32位型CPU是当下大多数蓝牙遥控窗帘系统中都在使用的主控芯片。
蓝牙遥控窗帘的国内外发展现状
蓝牙遥控窗帘系统目前在国内外的发展现状可以通过与这类系统有关的产品来进行反映，目前市面上的蓝牙遥控窗帘系统相关产品大致可以分为高中档和低档等层次，这种分类方法主要是通过这些产品所能够表现出来的最大性能来进行划分的，由于具备高端性能的蓝牙遥控窗帘系统产品的内部往往采用了高性能的微处理器和精密芯片来实现，这些芯片目前还只能依靠进口来获得，国内尚且没有掌握核心研发技术，而欧美国家目前不但掌握了与之相关的高性能芯片的研发技术，而且能够独立的通过这些芯片的搭建，配备高效的算法流程实现高端性能的蓝牙遥控窗帘系统，所以国内的研发团队还有一段很长的路要走。
本文主要研究内容
本文选用了一款高性能的STC89C51单片机芯片作为主控微处理器设计了性能高于大多数相关产品的蓝牙遥控窗帘系统，这款系统的实现解决了目前市面上大多数相关系统研发成本高昂的问题，与此同时改善了大多数系统所存在的普遍的缺点，将总体的功耗降低到了低功耗的特征，下列为本课题将要实现的各项功能指标。能够实现与STC89C51单片机的快速数据通信，将蓝牙遥控窗帘系统的运行数据显示出来；能够通过STC89C51单片机的普通GPIO管脚实现步进电机驱动脉冲的输出，使得步进电机能够实现较为精准的转动角度，从而能够在手动和自动模式下对窗帘进行拖动；能够快速对2.4GHz频段的蓝牙无线数据进行编码和解码，实现蓝牙遥控窗帘系统中一些重要数据的传送，用户通过手机蓝牙APP实现对窗帘的遥控启闭；通过对光敏传感器驱动电路的设计，实现对周围光线强弱的快速测量，并将采集结果以数字信号行驶进行输出，从而能够通过光线情况实现对窗帘的自动启闭。
方案设计及元器件选择
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzdq/440.html
