基于单片机AT89S52的智能窗帘控制系统的设计
基于单片机AT89S52的智能窗帘控制系统的设计[20200131185602]
摘要
在科技的发展中，单片机为传统的手拉式或滑轮式窗帘应用模式转轨到新的红外、光敏、按键模式提供了具体解决方案，也为窗帘的智能化发展提供了新的思路。
本文描述了智能控制窗帘系统的设计和工作原理，给出了，智能窗帘系统的硬件原理图、软件流程图。介绍了一款多功能窗帘控制系统。该系统采用AT89S52 单片机的最小系统设计，可以使用红外遥控器进行远程手动控制，也可以输入时间进行时间控制，还可以根据室外环境亮度实现窗帘的自动控制。为智能家居的实现提供了依据，具有良好的发展前景和应用价值。
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关键字:】AT89S52；红外遥控器；自动窗帘；直流电动机；
引言 1
一、系统硬件设计方案 1
（一）总体方案设计 1
（二）系统基本功能 1
（三）遥控器设计方案 2
（四）控制器设计方案 2
二、系统硬件主要元器件介绍 3
（一）单片机AT89S52简介 3
（二）SHT11湿温度芯片 3
（三）ISD4002语音芯片 5
（四）L293驱动 6
（五）DS1302时钟芯片 7
三、控制器硬件电路设计 7
（一）振荡电路 7
（二）无线接收模块 8
（三）语音模块 8
（四）电机控制模块 9
（五）位置检测模块 9
（六）报警模块 9
（七）温湿度传感器 9
四、遥控器硬件电路设计 10
（一）按键控制模版 10
（二）液晶显示屏 10
（三）报警模块 10
五、系统的软件设计 11
（一）主程序流程图 11
（二）无线收发程序流程图 11
（三）语音模块子程序 11
六、 keil仿真 11
（一）关于keil软件的介绍 11
（二）关于keil软件的操作 13
（三）生成HEX文件 13
总结 13
附件1：控制器原理图 15
附件2：控制器PCB布局图 16
附件3：控制器顶层布线图 17
附件4：控制器底层布线图 18
附件5：遥控器原理图 19
附件6：遥控器PCB布局图 20
附件7：遥控器的顶层布线图 21
附件8：遥控器的底层布线图 22
附件9：程序清单 23
参考文献 26
致谢 27
引言
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，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
窗帘控制器可以使用红外遥控器进行远程手动开、手动关和手动停控制；可以执行事先输入的开启时间和关闭时间进行时间控制；还可以根据室外环境亮度实现环境亮度光控。三种工作方式可以方便地进行选择，当选择时间控制的方案时，数码管还能显示当时小时和分钟时间，不过时间数据只能顺序显示，显示一遍后，略等片刻再显示下一遍时间。另外、电机拉动窗帘的工作的时间长度，进行设置。
近代，由于科技的发展，帘布的材质有了飞跃的发展，出现了以铝合金、木片、无纺布为材质做成的窗帘，这些窗帘统称为简约窗帘，随着科技的进步及阻燃技术的发展，目前各种功能的窗帘不断涌现， 今天，窗帘已与我们的空间并存，格调千变，样式万化，功能用途也细化到任何用的着的地方。
在人民生活和工作中，随着科技的不断改善，电动窗帘越来越为人所接受，在欧美等发达国家，电动窗帘已广泛应用。电动窗帘产品不但实现了电动化，还能通过红外线、无线电遥控或定时控制实现自动化，而且可运用阳光、温度、风等电子感应器，实现产品的智能化操作，降低了人们的劳动强度，延长了窗帘产品的使用寿命。如今，电动窗帘已成为现代高档住宅、宾馆、智能大厦、多媒体中心、私家别墅等的首选自动化窗饰!
一、系统硬件设计方案
（一）总体方案设计
自动窗帘控制系统总体方案设计是基于满足设计要求的前提并且根据理论上的可实现性和硬件上的经济实用性，而进行设计的重要环节。本章从人们对系统功能需求出发，在综合考虑各种因素的情况下，设计出自动控制系统的总体构架，并且在基本功能需求的基础上尽可能考虑系统的可扩展性。
（二）系统基本功能
单片机在各种电子产品中的应用已经越来越广泛，很多的电子产品利用单片机所得的便利性得到了人们的青睐，针对单片机控制的智能窗帘控制系统的智能化要求，要求其能够实现如下功能：
（1）手动控制：本功能使电机窗帘具有手动正、反转和停止的功能。而且增加了工作状态的指示，根据电机工作的状态，数码管均有不同的状态指示。
（2）环境亮度控制：窗帘的关闭和开启通过室外阳光亮度自动完成窗帘的开启或关闭操作控制，达到“黑天关闭，白天打开”的智能管理，不产生有误动作。
（3）半自动手动控制：半自动手控在需要关闭和打开窗帘的时候，只要简单的按一下“正传”或“反转”的按钮后，窗帘到位后自动停止。
此功能都是基于单片机控制的，采用直流电机控制以及液晶显示，不同的设计部分在于检测器件的选取上。 此次课程设计采用光照检测元件，通过光照强度来控制窗帘的开闭，以减少光照对室内的温度影响。
（三）遥控器设计方案
如图1所示
图 1 遥控器框图
（四）控制器设计方案
如图2所示
图 2 控制器框图
二、系统硬件主要元器件介绍
该窗帘控制系统电路分为8个部分：电源、显示、电机控制执行、冥想提示、单片机主控器件、光控电路测光、红外接收、数据存储。电源可以通过外接变压器输入12V或直流13V-14V电压供电。为鸣响电路、红外接收电路、显示电路提供电源。
（一）单片机AT89S52简介
AT89S52 与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz、 三级加密程序的存储器、32个可编程I/O 口线 、三个16位的定时器/计数器 八个中断源、全双工 UART 串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断还可唤醒、看门狗 定时器、双数据指针、掉电标识符 。
AT89C52是51系列单片机的一个型号，是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存储器 技术制造，与工业80S51 产品指令和引脚完 全兼容。它是ATMEL公司生产的。 AT89S52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89S52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
摘要
在科技的发展中，单片机为传统的手拉式或滑轮式窗帘应用模式转轨到新的红外、光敏、按键模式提供了具体解决方案，也为窗帘的智能化发展提供了新的思路。
本文描述了智能控制窗帘系统的设计和工作原理，给出了，智能窗帘系统的硬件原理图、软件流程图。介绍了一款多功能窗帘控制系统。该系统采用AT89S52 单片机的最小系统设计，可以使用红外遥控器进行远程手动控制，也可以输入时间进行时间控制，还可以根据室外环境亮度实现窗帘的自动控制。为智能家居的实现提供了依据，具有良好的发展前景和应用价值。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】AT89S52；红外遥控器；自动窗帘；直流电动机；
引言 1
一、系统硬件设计方案 1
（一）总体方案设计 1
（二）系统基本功能 1
（三）遥控器设计方案 2
（四）控制器设计方案 2
二、系统硬件主要元器件介绍 3
（一）单片机AT89S52简介 3
（二）SHT11湿温度芯片 3
（三）ISD4002语音芯片 5
（四）L293驱动 6
（五）DS1302时钟芯片 7
三、控制器硬件电路设计 7
（一）振荡电路 7
（二）无线接收模块 8
（三）语音模块 8
（四）电机控制模块 9
（五）位置检测模块 9
（六）报警模块 9
（七）温湿度传感器 9
四、遥控器硬件电路设计 10
（一）按键控制模版 10
（二）液晶显示屏 10
（三）报警模块 10
五、系统的软件设计 11
（一）主程序流程图 11
（二）无线收发程序流程图 11
（三）语音模块子程序 11
六、 keil仿真 11
（一）关于keil软件的介绍 11
（二）关于keil软件的操作 13
（三）生成HEX文件 13
总结 13
附件1：控制器原理图 15
附件2：控制器PCB布局图 16
附件3：控制器顶层布线图 17
附件4：控制器底层布线图 18
附件5：遥控器原理图 19
附件6：遥控器PCB布局图 20
附件7：遥控器的顶层布线图 21
附件8：遥控器的底层布线图 22
附件9：程序清单 23
参考文献 26
致谢 27
引言
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，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
窗帘控制器可以使用红外遥控器进行远程手动开、手动关和手动停控制；可以执行事先输入的开启时间和关闭时间进行时间控制；还可以根据室外环境亮度实现环境亮度光控。三种工作方式可以方便地进行选择，当选择时间控制的方案时，数码管还能显示当时小时和分钟时间，不过时间数据只能顺序显示，显示一遍后，略等片刻再显示下一遍时间。另外、电机拉动窗帘的工作的时间长度，进行设置。
近代，由于科技的发展，帘布的材质有了飞跃的发展，出现了以铝合金、木片、无纺布
在人民生活和工作中，随着科技的不断改善，电动窗帘越来越为人所接受，在欧美等发达国家，电动窗帘已广泛应用。电动窗帘产品不但实现了电动化，还能通过红外线、无线电遥控或定时控制实现自动化，而且可运用阳光、温度、风等电子感应器，实现产品的智能化操作，降低了人们的劳动强度，延长了窗帘产品的使用寿命。如今，电动窗帘已成为现代高档住宅、宾馆、智能大厦、多媒体中心、私家别墅等的首选自动化窗饰!
一、系统硬件设计方案
（一）总体方案设计
自动窗帘控制系统总体方案设计是基于满足设计要求的前提并且根据理论上的可实现性和硬件上的经济实用性，而进行设计的重要环节。本章从人们对系统功能需求出发，在综合考虑各种因素的情况下，设计出自动控制系统的总体构架，并且在基本功能需求的基础上尽可能考虑系统的可扩展性。
（二）系统基本功能
单片机在各种电子产品中的应用已经越来越广泛，很多的电子产品利用单片机所得的便利性得到了人们的青睐，针对单片机控制的智能窗帘控制系统的智能化要求，要求其能够实现如下功能：
（1）手动控制：本功能使电机窗帘具有手动正、反转和停止的功能。而且增加了工作状态的指示，根据电机工作的状态，数码管均有不同的状态指示。
（2）环境亮度控制：窗帘的关闭和开启通过室外阳光亮度自动完成窗帘的开启或关闭操作控制，达到“黑天关闭，白天打开”的智能管理，不产生有误动作。
（3）半自动手动控制：半自动手控在需要关闭和打开窗帘的时候，只要简单的按一下“正传”或“反转”的按钮后，窗帘到位后自动停止。
此功能都是基于单片机控制的，采用直流电机控制以及液晶显示，不同的设计部分在于检测器件的选取上。 此次课程设计采用光照检测元件，通过光照强度来控制窗帘的开闭，以减少光照对室内的温度影响。
（三）遥控器设计方案
如图1所示
图 1 遥控器框图
（四）控制器设计方案
如图2所示
图 2 控制器框图
二、系统硬件主要元器件介绍
该窗帘控制系统电路分为8个部分：电源、显示、电机控制执行、冥想提示、单片机主控器件、光控电路测光、红外接收、数据存储。电源可以通过外接变压器输入12V或直流13V-14V电压供电。为鸣响电路、红外接收电路、显示电路提供电源。
（一）单片机AT89S52简介
AT89S52 与MCS-51
AT89C52是51系列单片机的一个型号，是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器
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