智能窗帘控制器
目 录
一、引言 1
（一）研究的目的和意义 1
（二）国内外发展状况 2
（三）研究的内容和目标 2
二、系统的总体方案设计 3
元器件的介绍 3
1.89C51单片机 3
2.DS12887时钟芯片 3
3.步进电机的驱动电路 4
三、系统的硬件设计 5
（一）相关电路 5
1.时钟电路 5
2.晶振电路 6
3.电源电路 6
4.复位电路 7
（二）传感器 7
（三）步进电机 8
（四）键盘/显示接口电路 8
四、系统的软件设计 10
（一）主程序软件设计 10
（二）子程序的设计 10
1.定时子程序设计 10
2.步进电机子程序设计 11
3.显示子程序设计 12
4.键盘子程序设计 13
五、系统的仿真与测试 15
六、总结与展望 18
致谢 19
参考文献 20
附录A AT89C51的概况 21
附录B 系统设计原理图 23
附录C 设计实物图 24
附录D 程序清单 25
一、引言
（一）研究的目的和意义
当下的21世纪是属于信息化的时代，科技文明的发展正由多元化的互联网技术得到提升。通过对计算机技术的研发和通讯的保障，再利用综合布线的方法，将家居生活整合到一起组成了智能家居系统。不但提供了住行的场所，更多的是对于高品质生活的享受。赋予机械化的家具提供智慧，使他们可以自动的操作运行，让我们可以得到各个角度不同的信息状况，帮助我们更为方便的掌握情况，改善生活的环境，可以随心所欲的调节时间的安排，使家居生活更加的灵活方便，同时还能起到节能减排的作用。照明遥控系统，家具警报系统和远程电话以及智能窗帘控制等等就是网络化家居的结晶。也正是因为其布线方面特别简单，然后操作起来又能灵活多样，扩展方面也简单容易，所以得到了人们的一致好评。
通过
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
供智慧，使他们可以自动的操作运行，让我们可以得到各个角度不同的信息状况，帮助我们更为方便的掌握情况，改善生活的环境，可以随心所欲的调节时间的安排，使家居生活更加的灵活方便，同时还能起到节能减排的作用。照明遥控系统，家具警报系统和远程电话以及智能窗帘控制等等就是网络化家居的结晶。也正是因为其布线方面特别简单，然后操作起来又能灵活多样，扩展方面也简单容易，所以得到了人们的一致好评。
通过对不同标准的接口和MCU相连接，进行相关数据方面的解决处理，可以让系统实时的进行检测监控，因此我们的系统也可以面对大量的控制单元和各种各样不同的检测对象。采用单片机来进行控制的原因是它可以让我们的智能家居控制系统具备采集控制的方便、操作灵活简单、能大幅度的提高各种芯片和模块协调性，使系统更加的有使用价值。智能窗帘系统之所以可以进行自由的控制与定时开关功能，都是因为利用AT89C51单片机的相关优点得以顺利的完成，同时使用AT89C51单片机也可以最大程度的发挥系统的可操作性。
家居生活实现了现代化其中互联网技术的提高，计算机网络的不断运用和家居控制系统的快速发展以及通信技术的崛起起到了关键的作用。人们的生活习惯早已改变，生活不再是只注重舒适也慢慢开始往生活质量方面渗透。家居智能化也得到了迅速的发展。家居生活的安全防范，通信设备以及智能化操作成了智能家居控制系统重要的组成部分。现如今，传感器大都是标准的模块化，为智能家居控制设计提供便捷，且自动化新技术也在不断发展，与此同时，因为传感器和控制系统相辅相成的关系导致了传感器方面的使用也越来越多，导致了它的功能就越来越强大，随即而来的就是智能家居的实用性也得到增加。
传统遥控方式是需进行专门的布线，会占用一部分的资源频率，还会导致电磁方面的污染。但是远程电话控制这一新课题的推出，就可以避免上述的不良，同时因为各个地方的电话都是有联网的，我们利用已有的资源可以进行跨省甚至是跨越国家进行控制传输。对各种不同音效来了解受控信息状况正是利用了电话双工通信的特点。较传统更加具有可行性和优越性。同时电话遥控的课题现如今早就有相关方面的涉及，不过还只是停留在初始的阶段，所以离实现这一目标还有一段距离距，可是这样也不能够反映出双工通信电话的遥控特点。本次的设计就可以比较针这一方面进行较大的改进，通过利用单片机的相关优点，可以对提示音不同的操作进行提示还能对受控方进行信息的采集与反馈，这样我们就可以及时的了解当前状态来达到智能化方面的相关体现。
（二）国内外发展状况
16世纪的意大利建筑师安德烈亚帕拉第奥提出了卷帘设计的样式和比例的理念并得以实施，即帕拉第奥原则。卷帘通过天然亚麻或棉布制作而成，且使用的是滑轮系统来进行拉下或卷起，来达到遮挡阳光以及保护隐私的作用。
美国发明家特斯拉于1888年在南斯拉夫出生。他发明出的交流电动机是根据电磁感应的原理制作而成，又称为感应电动机，这种电动机的结构简单，使用的是交流电，不需要整流，也没有火花，所以被广泛应用于各种工业家庭电器，而且交流电动机通常是用三相交流供电的。
1984年美国联合科技公司将建筑设备整合化、信息化的概念应用于美国康乃迪克州哈特弗市城市广场的建设中，是人类历史上第一个智能家居的典型案例。经过多年发展，如今智能家居早成为全球物联网的重要组成部分。
美国电子工业协会1988年编制了第一个适用家庭住宅的电气设计标准《家庭自动化系统与通讯标准》，我国也从1997年初开始制定《小康住宅电气设计导则》。
在智能家居领域有很多研究的新方向，例如节能环保方向，如三菱化学星岛时太郎在2011年4月发布在有机薄膜太阳能电池领域有望成为“新一代太阳能电池”，最高9.2％能源转换效率站在了世界的前沿。在窗户玻璃和窗帘之间安装一种感光器，在光照强度达到某一定值，便能够将光能转换成电能，使窗帘自动提升或降落，从而保证室内始终处于适宜的光亮环境的方式便是光能窗帘。而在电机控制方向，陆华才等在2009年对利用电流的波形进行检测卡尔曼滤波状态观测器以实现电机的无传感器控制的方面有进一步进行了改进，他提出了能够扩展卡尔曼滤波方法的一种状态增强的方法，并且更是取得了良好的实验结果。2013年德州仪器宣布推出了最新的“磁场定向控制”解决方案，该方案不仅可以帮助电机控制系统的设计人员在五分钟甚至在更短的时间内来进行识别、调节，而且能够通过可变速
一、引言 1
（一）研究的目的和意义 1
（二）国内外发展状况 2
（三）研究的内容和目标 2
二、系统的总体方案设计 3
元器件的介绍 3
1.89C51单片机 3
2.DS12887时钟芯片 3
3.步进电机的驱动电路 4
三、系统的硬件设计 5
（一）相关电路 5
1.时钟电路 5
2.晶振电路 6
3.电源电路 6
4.复位电路 7
（二）传感器 7
（三）步进电机 8
（四）键盘/显示接口电路 8
四、系统的软件设计 10
（一）主程序软件设计 10
（二）子程序的设计 10
1.定时子程序设计 10
2.步进电机子程序设计 11
3.显示子程序设计 12
4.键盘子程序设计 13
五、系统的仿真与测试 15
六、总结与展望 18
致谢 19
参考文献 20
附录A AT89C51的概况 21
附录B 系统设计原理图 23
附录C 设计实物图 24
附录D 程序清单 25
一、引言
（一）研究的目的和意义
当下的21世纪是属于信息化的时代，科技文明的发展正由多元化的互联网技术得到提升。通过对计算机技术的研发和通讯的保障，再利用综合布线的方法，将家居生活整合到一起组成了智能家居系统。不但提供了住行的场所，更多的是对于高品质生活的享受。赋予机械化的家具提供智慧，使他们可以自动的操作运行，让我们可以得到各个角度不同的信息状况，帮助我们更为方便的掌握情况，改善生活的环境，可以随心所欲的调节时间的安排，使家居生活更加的灵活方便，同时还能起到节能减排的作用。照明遥控系统，家具警报系统和远程电话以及智能窗帘控制等等就是网络化家居的结晶。也正是因为其布线方面特别简单，然后操作起来又能灵活多样，扩展方面也简单容易，所以得到了人们的一致好评。
通过
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
供智慧，使他们可以自动的操作运行，让我们可以得到各个角度不同的信息状况，帮助我们更为方便的掌握情况，改善生活的环境，可以随心所欲的调节时间的安排，使家居生活更加的灵活方便，同时还能起到节能减排的作用。照明遥控系统，家具警报系统和远程电话以及智能窗帘控制等等就是网络化家居的结晶。也正是因为其布线方面特别简单，然后操作起来又能灵活多样，扩展方面也简单容易，所以得到了人们的一致好评。
通过对不同标准的接口和MCU相连接，进行相关数据方面的解决处理，可以让系统实时的进行检测监控，因此我们的系统也可以面对大量的控制单元和各种各样不同的检测对象。采用单片机来进行控制的原因是它可以让我们的智能家居控制系统具备采集控制的方便、操作灵活简单、能大幅度的提高各种芯片和模块协调性，使系统更加的有使用价值。智能窗帘系统之所以可以进行自由的控制与定时开关功能，都是因为利用AT89C51单片机的相关优点得以顺利的完成，同时使用AT89C51单片机也可以最大程度的发挥系统的可操作性。
家居生活实现了现代化其中互联网技术的提高，计算机网络的不断运用和家居控制系统的快速发展以及通信技术的崛起起到了关键的作用。人们的生活习惯早已改变，生活不再是只注重舒适也慢慢开始往生活质量方面渗透。家居智能化也得到了迅速的发展。家居生活的安全防范，通信设备以及智能化操作成了智能家居控制系统重要的组成部分。现如今，传感器大都是标准的模块化，为智能家居控制设计提供便捷，且自动化新技术也在不断发展，与此同时，因为传感器和控制系统相辅相成的关系导致了传感器方面的使用也越来越多，导致了它的功能就越来越强大，随即而来的就是智能家居的实用性也得到增加。
传统遥控方式是需进行专门的布线，会占用一部分的资源频率，还会导致电磁方面的污染。但是远程电话控制这一新课题的推出，就可以避免上述的不良，同时因为各个地方的电话都是有联网的，我们利用已有的资源可以进行跨省甚至是跨越国家进行控制传输。对各种不同音效来了解受控信息状况正是利用了电话双工通信的特点。较传统更加具有可行性和优越性。同时电话遥控的课题现如今早就有相关方面的涉及，不过还只是停留在初始的阶段，所以离实现这一目标还有一段距离距，可是这样也不能够反映出双工通信电话的遥控特点。本次的设计就可以比较针这一方面进行较大的改进，通过利用单片机的相关优点，可以对提示音不同的操作进行提示还能对受控方进行信息的采集与反馈，这样我们就可以及时的了解当前状态来达到智能化方面的相关体现。
（二）国内外发展状况
16世纪的意大利建筑师安德烈亚帕拉第奥提出了卷帘设计的样式和比例的理念并得以实施，即帕拉第奥原则。卷帘通过天然亚麻或棉布制作而成，且使用的是滑轮系统来进行拉下或卷起，来达到遮挡阳光以及保护隐私的作用。
美国发明家特斯拉于1888年在南斯拉夫出生。他发明出的交流电动机是根据电磁感应的原理制作而成，又称为感应电动机，这种电动机的结构简单，使用的是交流电，不需要整流，也没有火花，所以被广泛应用于各种工业家庭电器，而且交流电动机通常是用三相交流供电的。
1984年美国联合科技公司将建筑设备整合化、信息化的概念应用于美国康乃迪克州哈特弗市城市广场的建设中，是人类历史上第一个智能家居的典型案例。经过多年发展，如今智能家居早成为全球物联网的重要组成部分。
美国电子工业协会1988年编制了第一个适用家庭住宅的电气设计标准《家庭自动化系统与通讯标准》，我国也从1997年初开始制定《小康住宅电气设计导则》。
在智能家居领域有很多研究的新方向，例如节能环保方向，如三菱化学星岛时太郎在2011年4月发布在有机薄膜太阳能电池领域有望成为“新一代太阳能电池”，最高9.2％能源转换效率站在了世界的前沿。在窗户玻璃和窗帘之间安装一种感光器，在光照强度达到某一定值，便能够将光能转换成电能，使窗帘自动提升或降落，从而保证室内始终处于适宜的光亮环境的方式便是光能窗帘。而在电机控制方向，陆华才等在2009年对利用电流的波形进行检测卡尔曼滤波状态观测器以实现电机的无传感器控制的方面有进一步进行了改进，他提出了能够扩展卡尔曼滤波方法的一种状态增强的方法，并且更是取得了良好的实验结果。2013年德州仪器宣布推出了最新的“磁场定向控制”解决方案，该方案不仅可以帮助电机控制系统的设计人员在五分钟甚至在更短的时间内来进行识别、调节，而且能够通过可变速
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