智能紅外遙控窗簾升降器的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒論1</b></p><p>　　0.1 課題背景1</p><p>　　0.2 國內(nèi)外概況1</p><p>　　0.3 課題的研究工作2</p><p>　　第一章 核心芯片結(jié)構(gòu)

2、原理介紹4</p><p>　　1.1 中央控制芯片 AT89C20514</p><p>　　1.11 AT89C2051的特點(diǎn)4</p><p>　　1.12 AT89C2051的引腳功能4</p><p>　　1.2 紅外線接受模塊 TSOP18xx5</p><p>　　1.21

3、 紅外線一體化接受頭5</p><p>　　1.22 紅外線發(fā)射碼組成6</p><p>　　1.3 時(shí)鐘芯片 DS13026</p><p>　　1.31 DS1302引腳功能及結(jié)構(gòu)7</p><p>　　1.32 DS1302的控制字7</p><p>　　1.33 數(shù)據(jù)輸入與輸出(I/

4、O)7</p><p>　　1.34 DS1302的寄存器8</p><p>　　1.35 DS1302與CPU的連接8</p><p>　　第二章 硬件電路設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.1 電源部分硬件電路設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.2 顯示部分硬件電路設(shè)計(jì)10</p>&

5、lt;p>　　2.3 鳴響部分硬件電路設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.4 紅外接收部分硬件電路設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.5 時(shí)鐘控制部分硬件電路設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.6 電機(jī)部分硬件電路設(shè)計(jì)12</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.1

6、 紅外線解碼的設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.2 DS1302的控制程序15</p><p>　　3.3 數(shù)碼顯示設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.4 遙控控制部分18</p><p><b>　　總 結(jié)19</b></p><p><b>　　致 謝20</b

7、></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　附 錄22</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　本章闡述了單片機(jī)控制的紅外線遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)的市場價(jià)值、研究背景、國內(nèi)外的現(xiàn)狀、以及發(fā)展方向,明確指出了

8、單片機(jī)控制的紅外線遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)所面臨的問題及一些解決方案。</p><p><b>　　0.1 課題背景</b></p><p>　　生活在提高,時(shí)代在進(jìn)步,人類在向文明邁進(jìn),不同的時(shí)代對(duì)居住空間、環(huán)境有不同的要求,這是社會(huì)的必然潮流。單片機(jī)控制的自動(dòng)窗簾遙控系統(tǒng),既能解決每天手拉開和關(guān)上窗簾的不便,又顯示出了生活的檔次,同時(shí)還可以根據(jù)光線的明暗來自動(dòng)控制窗簾的

9、開關(guān),以調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線,更進(jìn)一步地滿足了人們的享受要求。所以該產(chǎn)品能形成大規(guī)模生產(chǎn),很快會(huì)普及全國市場,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益；另外，除了廣大市民住宅使用外,該遙控窗簾器還可以廣泛應(yīng)用于別墅、公寓、賓館、飯店、寫字樓、歌舞廳、影劇院、會(huì)議廳、銀行、學(xué)校、醫(yī)院等各種公共場所,因此該產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。</p><p>　　遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)在我國還剛剛興起,但其發(fā)展前景廣闊,推廣和應(yīng)用自動(dòng)窗簾系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

10、其一,改變?nèi)藗兊纳罘绞健纹瑱C(jī)控制的遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)具有豐富的智能化功能,為家庭用戶營造一個(gè)高效、舒適、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。單片機(jī)控制的遙控自動(dòng)窗簾只用一個(gè)多功能遙控器就能控制和監(jiān)測住房的窗簾開關(guān)問題，給人們?nèi)丈仙顜順O大的方便。這些都將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的生活方式,并提高了人們的生活質(zhì)量。其二,牽動(dòng)一大批產(chǎn)業(yè)。單片機(jī)控制的遙控自動(dòng)窗簾產(chǎn)品面向家庭用戶,其應(yīng)用市場是龐大的,發(fā)展前景也是廣闊的,必將吸引大批有遠(yuǎn)見的各類企業(yè)介入,從而牽動(dòng)一

11、大批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這里最先受益的應(yīng)該是房地產(chǎn)業(yè)，單片機(jī)控制的遙控自動(dòng)窗簾不僅是一個(gè)很好的概念與“賣點(diǎn)”，同時(shí)也是直接提升住宅檔次的一個(gè)條件,這將會(huì)給房地產(chǎn)商帶來新的利潤空間。在家居集成化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢下,家居集成也成為一種潮流,許多更專業(yè)的、美觀的、智能化的家居集成產(chǎn)品相繼出現(xiàn)。其三,開拓一個(gè)嶄新的市場。遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)牽動(dòng)了許多的行業(yè),它將不僅僅是目前的IT系統(tǒng)集成商或建筑弱電工程總包商的市場,而且是專業(yè)公司和智能化裝飾公司的市場。&l

12、t;/p><p>　　0.2 國內(nèi)外概況</p><p>　　在歐美等發(fā)達(dá)國家,電動(dòng)窗簾已廣泛應(yīng)用。在10年前,電動(dòng)窗簾就已經(jīng)進(jìn)入我國,可一直沒有大的推廣,這兩年,隨著電控技術(shù)的不斷提高及價(jià)格的不斷下降,電動(dòng)窗簾熱才又卷土重來。據(jù)了解,全國共有170多種電動(dòng)窗簾器獲得了國家專利,但就其技術(shù)本身而言,還是大同小異,但售價(jià)卻有很大差別,貴的要數(shù)千元,便宜的只要500塊。</p>&

13、lt;p>　　盡管遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)在國內(nèi)是一個(gè)新興的行業(yè),但是,它也正以不可抵擋之勢迅速崛起。遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)走進(jìn)中國以來,在短短四年的時(shí)間里,遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)生產(chǎn)商由最初的幾家公司增加到如今的百余家企業(yè),其行業(yè)發(fā)展之迅速是目前國內(nèi)任何其它行業(yè)所無法比擬的。目前,我國遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)生產(chǎn)廠商、分銷商、集成商與裝飾公司都形成了相當(dāng)規(guī)模,不少國內(nèi)知名企業(yè)紛紛涉足遙控自動(dòng)窗簾系統(tǒng)行業(yè),如青島海爾、清華同方、TCL等,并涌現(xiàn)出一些較具影響

14、力的智能家居專業(yè)廠商,如上海索博智能電子有限公司、北京九州易居科技有限公司、天津瑞朗智能家居電子科技有限公司、深圳市正星特科技有限公司等。自動(dòng)窗簾產(chǎn)品已開始走進(jìn)中國的家庭。具報(bào)道,我國2004年售出商品房1.9億m²,如果每20 m²需要一套窗簾架產(chǎn)品,僅此一項(xiàng)就可以年新增窗簾架產(chǎn)品近千萬套加上。年新增窗簾架產(chǎn)品市場需求將不低于2000萬套。如果單片機(jī)控制的遙控自動(dòng)窗簾,銷售占市場的5%左右,就可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值上億元。&

15、lt;/p><p>　　隨著自動(dòng)窗簾熱潮在世界范圍內(nèi)的日漸興起，隨著中國電子技術(shù)的飛速發(fā)展、人們生活水平的不斷提高以及智能電子技術(shù)在生活中的廣泛應(yīng)用,自動(dòng)窗簾已經(jīng)成為未來家居裝飾潮流發(fā)展的最新方向,在不久的將來,沒有自動(dòng)窗簾系統(tǒng)的住宅肯定不合潮流。從目前的發(fā)展趨勢來看,在未來的20年時(shí)間里,自動(dòng)窗簾行業(yè)將成為中國的主流行業(yè)之一,其市場的發(fā)展前景是非常廣闊的。</p><p>　　0.3 課題

16、的研究工作</p><p>　　智能家居系統(tǒng)是一個(gè)大的社會(huì)系統(tǒng)工程，我們應(yīng)當(dāng)加快我國智能家居標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。自動(dòng)窗簾系統(tǒng)作為智能家居中一個(gè)很重要的部分,需要在我國智能家居這一領(lǐng)域,建立起一個(gè)具有中國特色的新興、健康的產(chǎn)業(yè)鏈。讓自動(dòng)窗簾系統(tǒng)在我國并不是遠(yuǎn)在天邊，而是近在眼前?，F(xiàn)有的電動(dòng)窗簾機(jī)的控制方式有固定式開關(guān)控制、遙控、光控、聲控等,其中以前兩種形式居多。就實(shí)用程度和經(jīng)濟(jì)角度來說，用固定式開關(guān)控制方式較好，這是因?yàn)?/p>

17、窗簾的開閉不像電視機(jī)等家電產(chǎn)品開閉得那樣頻繁,每天開閉的次數(shù)不多,因此安裝在固定的地方使用也相當(dāng)方便，如把開關(guān)裝在床頭柜等電器綜合控制系統(tǒng)中,睡在床上就能控制窗簾的開閉。利用觸摸開關(guān),實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)斷電,既安全又節(jié)能,但最重要的一點(diǎn)就是沒有實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化,沒的擺脫對(duì)人的依賴作用。而采用遙控控制時(shí),需要候機(jī)電源,不可能完全斷電而且增加遙控功能,也增加了成本,售價(jià)也相應(yīng)提高。</p><p>　　窗簾機(jī)的控制方式大體上

18、有三種:聲控、光控、時(shí)控,聲控和遙控屬于半自動(dòng)類;而光控雖屬全自動(dòng)式,但因光敏器件的靈敏度,冬夏等不同季節(jié)的光照度的不同,以及人們對(duì)起閉窗簾在時(shí)間上的要求不同,而難以實(shí)施和普及。因此，時(shí)控式的全自動(dòng)窗簾機(jī)便成了專業(yè)以及業(yè)余電子設(shè)計(jì)人員的熱門課題。根據(jù)以上自動(dòng)窗簾有些不能實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化;有些雖然實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,性能不夠穩(wěn)定；有些雖然實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化,且性能還可以,但價(jià)格昂貴不適合普通消費(fèi)者使用。所以我想利用價(jià)格相對(duì)便宜

19、的紅外線遙控發(fā)射芯片、單片機(jī)作為主要控制器件,來完成該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)主要有如下幾方面的特點(diǎn):</p><p>　　1.發(fā)射紅外線的發(fā)射裝置采用一般彩色電視機(jī)的遙控器，這樣既方便又實(shí)惠，可謂一物兩用。</p><p>　　2.時(shí)間控制開關(guān)窗簾。通過對(duì)DS1302芯片的設(shè)定,讓用戶可以隨自己的生活習(xí)慣方便的自動(dòng)開關(guān)窗簾,無需手動(dòng)。</p><p>　　3.采用紅外遙

20、控方式,不會(huì)干擾其它電器的正常工作,也不會(huì)影響鄰近的無線設(shè)備。超距離遙控,可達(dá)8～9m。</p><p>　　4.另一種控制方式為手動(dòng)控制方式,防止停電后采用手動(dòng)控制。</p><p>　　5.美觀。以往的遙控電動(dòng)窗簾都是向一邊拉或向上拉,而本設(shè)計(jì)為向兩邊打開,隨個(gè)人的愛好可以控制其大小。</p><p>　　6.體積小、結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、抗干擾性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、工

21、作可靠。</p><p>　　第一章 核心芯片結(jié)構(gòu)原理介紹</p><p>　　為使基于單片機(jī)控制的紅外線遙控系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中方便快捷,并且具有較高的性能/價(jià)格比,所以對(duì)該系統(tǒng)的原器件作了精心挑選。按在實(shí)際工作中的作用,可分為以下幾個(gè)部分:AT89C2051單片機(jī)是整個(gè)電路的核心,它控制其它模塊來完成各種復(fù)雜的操作;紅外線一體化接受頭負(fù)責(zé)接受命令;芯片DS1302負(fù)責(zé)時(shí)鐘的運(yùn)行及設(shè)

22、置參數(shù)的存儲(chǔ)。</p><p>　　1.1 中央控制芯片 AT89C2051</p><p>　　89C2051是由ATMEL公司推出的一種小型單片機(jī),95年出現(xiàn)在中國市場。其主要特點(diǎn)為采用Flash存貯器技術(shù),降低了制造成本,其軟件、硬件與MCS-51完全兼容,且采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造,將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中,可以很快被中國廣大用戶接

23、受。其程序的電可擦寫特性,使得開發(fā)與試驗(yàn)比較容易,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p><p>　　1.11 AT89C2051的特點(diǎn)</p><p>　　89C2051有很寬的工作電源電壓,可為2.7～6V,當(dāng)工作在3V時(shí)，電流相當(dāng)于6V工作時(shí)的1/4。89C2051工作于12Hz時(shí),動(dòng)態(tài)電流為5.5Ma,空閑態(tài)為1mA,掉電狀態(tài)僅為20nA。這樣小的功耗很適合

24、于電池供電的小型控制系統(tǒng)。</p><p>　　AT89C51具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：</p><p>　　?AT89C2051與MCS-51系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容；</p><p>　　?片內(nèi)有4k字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　?全靜態(tài)工作,工作范圍:0Hz～24MHz；</p><

25、p>　　?三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密;</p><p>　　?128×8位內(nèi)部RAM;</p><p>　　?32位雙向輸入輸出線;</p><p>　　?兩個(gè)十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器;</p><p>　　?五個(gè)中斷源,兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí);</p><p>　　?一個(gè)全雙工的異步串行口;</p><

26、;p>　　?間歇和掉電兩種工作方式。</p><p>　　1.12 AT89C2051的引腳功能</p><p>　　AT89C2051的接口線包括：P0、P1、P2、P3共四個(gè)八位口。</p><p>　　1.P0口是三態(tài)雙向口,通稱數(shù)據(jù)總線口，因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀/寫操作。P0口也用以輸出外部存儲(chǔ)器的低8位地圖1址。由于是分時(shí)輸出,故

27、應(yīng)在外部加鎖存器將此地址數(shù)據(jù)鎖存,地址鎖存,信號(hào)用ALE。</p><p>　　2.P1口是專門供用戶使用的I/O口,是準(zhǔn)雙向口。</p><p>　　3.P2口是從系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)作高8位地址線用。不擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí),P2口也可以作為用戶I/O口線使用,P2口也是準(zhǔn)雙向口。</p><p>　　4.P3口是雙功能口,該口的每一位均可獨(dú)立地定義為第一I/O功能或第二

28、I/O功能。</p><p>　　作為第一功能使用時(shí)操作同P1口。P3口的第二功能如表1.1所示。</p><p>　　1.2 紅外線接受模塊 TSOP18xx</p><p>　　遙控器發(fā)射裝置首選家用彩電遙控器。因?yàn)槟壳?彩電和VCD已走進(jìn)千家萬戶，而其所帶的紅外線遙控器給這些家電的操作帶來了極大的方便,而接受只需一個(gè)紅外線一體化接受頭就行了。</

29、p><p>　　近年來，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,無線通信技術(shù)正在向各個(gè)領(lǐng)域滲透,特別是利用紅外線進(jìn)行通信無論從小型化、輕量化、還是從安全性等方面考慮,其可行性都比較高。紅外數(shù)據(jù)通訊實(shí)際是利用紅外線作為通訊載體,由紅外發(fā)射器和紅外接收器來完成信號(hào)的無線收發(fā)。在發(fā)射端,對(duì)發(fā)送的數(shù)字信號(hào)經(jīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)制后,送入電光變換電路,驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外光脈沖;在接收端,紅外接收器對(duì)收到的紅外信號(hào)進(jìn)行光電變換,并進(jìn)行解調(diào)后,恢復(fù)出

30、原信號(hào)。在紅外數(shù)據(jù)通訊中,紅外接收器件的選擇是紅外數(shù)據(jù)通訊中至關(guān)重要的因素。</p><p>　　1.21 紅外線一體化接受頭</p><p>　　TSOP18xx系列是Temic公司新近推出的一體化紅外線接收模塊,集紅外線接收、放大、解調(diào)于一體,不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號(hào)兼容的所有工作；而體積只有普通三極管大小一樣，適合各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸

31、,其傳輸距離大于4米。</p><p>　　紅外線接收模塊TSOP18xx系列的管腳分布如圖1.2所示，1、2分別為電源和地,3為信號(hào)輸出端,其輸出電平和TTL電平兼容。TSOP18xx系列的特性如下：</p><p>　　?多種接收頻率可供選擇:30KHz、33KHz、36KHz、36.7K Hz、38KHz、40KHz、56KHz；</p><p>　　?大范圍

32、工作電壓:(3-6) V；</p><p>　　?工作電流:3mA；</p><p>　　?遙控距離:大于4m.</p><p>　　?內(nèi)置金屬保護(hù)裝置；</p><p>　　?綜合限幅電路功能；</p><p><b>　　?多種主要傳輸碼；</b></p><p>　　

33、?智能自動(dòng)增益控制 (AGC)。</p><p>　　TSOP18 xx系列紅外線模塊接收器的受光面一側(cè)為黑色環(huán)氧聚焦濾波透鏡，此透鏡消除了可見光對(duì)它的干擾,對(duì)于提高可靠性及濾除光噪聲至關(guān)重要。模塊內(nèi)含紅外線 PIN接收管、前置放大器和解調(diào)器。當(dāng)紅外線發(fā)射器發(fā)出的信號(hào)經(jīng)空間傳送到 TSOP18 xx系列模塊時(shí),模塊內(nèi)部 PIN紅外線接收管將紅外光轉(zhuǎn)換為電信號(hào),該信號(hào)經(jīng)前置放大、解調(diào)后由 3腳輸出與 TTL電平兼容

34、的電信號(hào),該信號(hào)能直接送入到微控器等要求 TTL電平信號(hào)輸入的芯片中。</p><p>　　1.22 紅外線發(fā)射碼組成</p><p>　　要使用紅外線一體化接受頭接受遙控器發(fā)射的紅外線,再通過單片機(jī)解碼，那就。必須先了解紅外線發(fā)射器所發(fā)射的紅外線碼的組成。</p><p>　　一般的彩電、VCD遙控器的編碼,大概有以下兩種編碼格式（Format）。第一種格式為1

35、913、9012、1621格式；第二種為3010格式。其中尤以第一種格式用得最多。要識(shí)別一個(gè)遙控器的格式很簡單,只要把遙控器拆開,看它所用的集成塊型號(hào)就知道,比如uPD1621、SAA3010,其格式就是1621、3010格式。下面分別具體說明這兩種編碼格式。</p><p>　　第一種格式以1621為例,當(dāng)按下遙控器上的某個(gè)按鍵時(shí),遙控器將發(fā)射出一幀數(shù)據(jù),幀數(shù)據(jù)的編碼格式由三部分組成：引導(dǎo)碼（Lead code

36、）、客戶碼(Custom code)和數(shù)據(jù)碼（Data code）， </p><p>　　對(duì)于一個(gè)遙控器來說,每個(gè)按鍵所發(fā)射的幀數(shù)據(jù)的客戶碼總是一樣的,有區(qū)別的只是數(shù)據(jù)碼。其中9012和1913、1621格式的唯一區(qū)別就是引導(dǎo)碼的高電平寬度不一樣，9012格式為4.5ms,1913和1621格式為9ms。幀結(jié)構(gòu)中的客戶碼和數(shù)據(jù)碼各有兩個(gè)字節(jié),第一個(gè)字節(jié)和第二個(gè)字節(jié)互為按位取反,其中客戶碼的高4 位與低4位又互為

37、按位取反?！?’碼由0.56ms高電平和0.565ms低電平組合而成、‘1’碼由0.56ms高電平和1.69ms低電平組合而成。碼元的高電平信號(hào)采用38kHz矩形波(載波)調(diào)制發(fā)射，載波占空比(Duty)為1/3，低電平無信號(hào)發(fā)射。</p><p>　　第二種格式3010與第一種格式截然不同,它是以信號(hào)脈沖的上升沿和下降沿來分別表示‘1’碼和‘0’碼的。每一幀由起始位(Start bit)、擴(kuò)展位(Enlarge

38、d bit)、翻轉(zhuǎn)位(Toggle bit)、系統(tǒng)位(System bit)和數(shù)據(jù)位(Data bit)組成。</p><p>　　1.3 時(shí)鐘芯片 DS1302</p><p>　　DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CP

39、U進(jìn)行同步通信,并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳,同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。</p><p>　　1.31 DS1302引腳功能及結(jié)構(gòu)</p><p>　　DS1302的引腳排列,

40、其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋0.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯,允許地址/命令

41、序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化,允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送,I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。SCLK為時(shí)鐘輸入端。 下圖1.3為DS1302的引腳

42、功能圖：</p><p>　　1.32 DS1302的控制字</p><p>　　DS1302 的控制字如圖1.4示?？刂谱止?jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。&

43、lt;/p><p>　　1.33 數(shù)據(jù)輸入與輸出(I/O)</p><p>　　在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。</p><p>　　1.34 DS1302的寄存器</p>

44、<p>　　DS1302有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見圖1.5。</p><p>　　此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單

45、元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。</p><p>　　1.35 DS1302與CPU的連接</p><p>　　DS1302與CPU的連接需要三條線，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。其中，時(shí)鐘的顯示用L

46、CD。</p><p>　　實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器，只加一個(gè)32.768kHz的晶振即可。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)溫度。只要占用CPU一個(gè)口線即可。 LCD還可以換成LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的10位多功能8段液晶顯示模塊LCM101，內(nèi)含看門狗(WDT)/時(shí)鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，并有內(nèi)置顯示

47、RAM，可顯示任意字段筆劃，具有3－4線串行接口，可與任何單片機(jī)、IC接口。功耗低，顯示狀態(tài)時(shí)電流為2μA (典型值)，省電模式時(shí)小于1μA，工作電壓為2.4V～3.3V，顯示清晰。</p><p>　　第二章 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　電路分為七個(gè)部分，分別是電源部分、顯示部分、鳴響提示部分、紅外線接收部分、時(shí)鐘控制部分、電機(jī)控制執(zhí)行部分、單片機(jī)主控器件部分。下面逐一分析：&

48、lt;/p><p>　　2.1 電源部分硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　通過一帶有整流電路的12V變壓器外接市電（220V）后，輸入直流12V電壓，如圖2.1所示。右邊兩個(gè)是12伏的電源濾波電容，一般大電容旁邊并聯(lián)一個(gè)小電容的目的是降低高頻內(nèi)阻，因?yàn)榇蟮碾娊怆娙菀话悴捎镁砝@工藝制造，所以等效電感較大，小電容可以提供一個(gè)小內(nèi)阻的高頻通道，降低電源全頻帶內(nèi)阻。然后輸出電壓為+12V的VDD，為

49、控制繼電器提供工作電壓。同時(shí)經(jīng)過3端集成穩(wěn)壓器LM7805穩(wěn)壓后輸出+5V電壓VBB,為訊響電路、紅外接收電路、顯示電路提供電源，5V電源經(jīng)過二極管D4、限流電阻R18=51后，為單片機(jī)提供VCC電壓，BATTERY是直流供電電源，電壓為3V～3.6V,在本電路中為了節(jié)省成本，使用兩節(jié)5號(hào)普通電池，C6和C7是單片機(jī)電源濾波電容。平時(shí)交流電正常的情況下，5V電源為單片機(jī)供電的同時(shí)，也為電池浮充電，大大延長了電池的使用壽命，當(dāng)交流電停電的

50、時(shí)候，電池僅為單片機(jī)供電，單片機(jī)在掉電狀態(tài)下維持時(shí)鐘的正常走時(shí)，VBB供電被D4隔斷。在控制器設(shè)置成手動(dòng)控制時(shí)，單片機(jī)除執(zhí)行任務(wù)外，均處于睡眠狀態(tài)，遙控器信號(hào)的到來，單片機(jī)從睡眠中喚醒，恢復(fù)正常工作，所以手動(dòng)狀態(tài)下當(dāng)交流停電時(shí)，電池的耗電電</p><p>　　2.2 顯示部分硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　顯示電路設(shè)計(jì)，考慮到本設(shè)計(jì)是作為一般家庭的自動(dòng)控制窗簾，所以采用的是四位數(shù)碼管

51、來顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、調(diào)開窗簾時(shí)間、關(guān)窗簾時(shí)間，在開窗簾、關(guān)窗簾的時(shí)候在數(shù)碼管上不作任何提示，但是伴隨有聲音提示。這部分電路最大的優(yōu)點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，最大的缺點(diǎn)就是欠美觀及不能反映窗簾動(dòng)作情況。如果此系統(tǒng)作為大型別墅、賓館、飯店、寫字樓、歌舞廳、影劇院、會(huì)議廳、銀行、學(xué)校、醫(yī)院等各種公共場所，可以把這部分電路設(shè)計(jì)為液晶屏顯示，當(dāng)然顯示的就不僅僅是時(shí)間了，還包括年、月、星期。</p><p>　　四位數(shù)碼管顯示，如圖2.2

52、所示，在一般情況下顯示實(shí)時(shí)時(shí)間，在需要調(diào)節(jié)開窗簾時(shí)間的時(shí)候，通過軟件的控制作用，數(shù)碼管將顯示此開定時(shí)時(shí)間；同樣在需要調(diào)節(jié)關(guān)窗簾時(shí)間的時(shí)候，數(shù)碼管將顯示此關(guān)定時(shí)時(shí)間。因?yàn)樵陂_窗簾、關(guān)窗簾、停窗簾的時(shí)候有明顯的動(dòng)作現(xiàn)象，很容易觀察到，所以沒有設(shè)定在數(shù)碼管上顯示出來。P1口的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3分別接四個(gè)三極管，當(dāng)其中一個(gè)引腳背拉為低電平的時(shí)候，與該引腳相連的三極管便導(dǎo)通，此三極管便驅(qū)動(dòng)與它相連接的數(shù)碼管，然后送入該位應(yīng)該顯

53、示的字形碼。</p><p>　　2.3 鳴響部分硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　鳴響電路可以設(shè)計(jì)成一個(gè)單獨(dú)的單元來控制，用一個(gè)獨(dú)立的按鍵來控制它的開與關(guān)，但是紅外線發(fā)射遙控器是采用彩色電視機(jī)上的遙控器，而非專用遙控器，考慮到使用的按鍵較多時(shí)容易讓用戶記不清各個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的功能，所以容易產(chǎn)生誤操作；別外考慮到可以選取一個(gè)功率比較小，聲音比較悅耳的陶瓷喇叭，這個(gè)喇叭一方面能掩蓋電機(jī)和窗簾發(fā)出

54、來的噪聲，另一方面也能作為檢錯(cuò)用。一般情況下人們不會(huì)把它當(dāng)噪聲來看待。</p><p>　　鳴響電路與單片機(jī)的一個(gè)P口引腳相連，應(yīng)程序設(shè)定在開窗簾和關(guān)窗簾的時(shí)候都會(huì)伴隨著聲音。喇叭采用小功率的陶瓷音源，聲音不會(huì)很大。音頻信號(hào)輸出，音頻信號(hào)通過R20、C10輸入到三極管V6的基極上，放大后推動(dòng)發(fā)聲器Y1發(fā)。二極管D3用來提供C10的放電回路，保證交流信號(hào)的正常耦合。</p><p>　　2.

55、4 紅外接收部分硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　紅外線接收電路使用一個(gè)集成紅外接收器，型號(hào)是TSOP1838，靜態(tài)時(shí)輸出端輸出高電平，當(dāng)接收到紅外信號(hào)后，按紅外信號(hào)的數(shù)據(jù)波形輸出負(fù)脈沖數(shù)據(jù)信號(hào)。紅外信號(hào)輸出到單片機(jī)的P3.2 ，該口對(duì)應(yīng)的第二功能是外部中斷0 (INT0)，利用該口的第二功能，一旦紅外線信號(hào)到來，P3.2被拉低，單片機(jī)中止當(dāng)前的工作轉(zhuǎn)移到接收、處理紅外信號(hào)。開啟中斷功能的目的，既減輕了單片機(jī)的

56、工作負(fù)擔(dān)，又保證接收到的紅外信號(hào)的完整性，同時(shí)在手動(dòng)工作狀態(tài)下，單片機(jī)進(jìn)入睡眠后，利用外部中斷功能完成對(duì)單片機(jī)的喚醒。</p><p>　　2.5 時(shí)鐘控制部分硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　DS1302主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32768Hz晶振，開窗簾時(shí)間，關(guān)窗簾時(shí)間都保存在DS1302自帶的RAM中，不需要單獨(dú)

57、的EEPROM。</p><p>　　要特別說明的是備用電源B1，可以用電池或者超級(jí)電容（10萬uF以上）。雖然DS1302在主電源掉電后，耗電很小，但如果要長時(shí)間保證時(shí)鐘正常，最好選用小型充電電池?？梢杂美鲜诫娔X主板上的那種3.6V充電電池。如果斷電時(shí)間較短（幾小時(shí)或幾天）時(shí)，就可以用漏電較小的普通電解電容代替。100uF就可以保證1小時(shí)的正常走時(shí)。DS1302在第一次加電后，須進(jìn)行初始化操作，初始化后就可以按

58、正常方法調(diào)整時(shí)間及升降窗簾時(shí)間。如下圖2.5所示。</p><p>　　2.6 電機(jī)部分硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　電機(jī)執(zhí)行電路，為了減輕單片機(jī)的工作負(fù)荷，提高單片機(jī)的抗干擾能力，所以電機(jī)不直接由單片機(jī)來驅(qū)動(dòng)。當(dāng)繼電器的觸點(diǎn)打開時(shí),沒有漏電流.也就是說,斷開狀態(tài)的電阻非常大(接近無窮大),此時(shí)觸點(diǎn)兩側(cè)的電壓可達(dá)1500V;當(dāng)觸點(diǎn)合上時(shí),接通電阻極低,所以繼電器的功率非常小.因此繼電

59、器不會(huì)發(fā)熱,通常也不需要散熱器;電磁繼電器的購買成本通常比半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器件低;繼電器的打開時(shí)間一般是毫秒級(jí)的,相比之下,半導(dǎo)體開關(guān)的開關(guān)時(shí)間是微秒級(jí)的。</p><p>　　電機(jī)執(zhí)行部分完全受單片機(jī)的控制，通過單片機(jī)的P3.0和P3.1完成。單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)下P3.0和P3.1輸出高電平，三極管V1、V2，V4、V5截止，兩個(gè)繼電器J1、J2釋放狀態(tài)，方向可逆的電動(dòng)機(jī)因無電源供電而停止。當(dāng)P3.0或者P3.1其中有一

60、個(gè)被拉低后，兩個(gè)繼電器便會(huì)有一個(gè)導(dǎo)通，例如P3.0拉低后V1導(dǎo)通、V4導(dǎo)通，J1吸合，電機(jī)得電轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)只有P3.1拉低后，電機(jī)則反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了窗簾的拉開和關(guān)閉。兩個(gè)繼電器的工作狀態(tài)受單片機(jī)控制，在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)兩個(gè)繼電器僅能有一個(gè)吸合。即便是在電機(jī)工作期間，操作了反向轉(zhuǎn)動(dòng)按鍵，單片機(jī)也是先釋放當(dāng)前工作的繼電器，并延時(shí)一段時(shí)間后再吸合另外一個(gè)繼電器，防止了電機(jī)正反工作線圈同時(shí)通電的冒險(xiǎn)。電路圖見下圖2.6。</p><

61、;p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　該系統(tǒng)最重要的部分就是程序的編寫，如果軟件編寫的科學(xué)就能體現(xiàn)出該系統(tǒng)功能的完整性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性。軟件部分的編寫主要分為紅外線解碼程序、時(shí)鐘芯片DS1302控制程序、數(shù)碼顯示程序、遙控控制程序這四大部分來闡述。</p><p>　　3.1 紅外線解碼的設(shè)計(jì)</p><p>　　該系統(tǒng)采用長虹彩電K11F

62、型遙控器，產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識(shí)別碼固定高8位地址為0BFH，低8位地址為40H；后16位為8位操作碼(功能碼)及其反碼。</p><p>　　遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制"0"和"1"

63、的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在45～63ms之間。</p><p>　　當(dāng)一個(gè)鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108ms的編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個(gè)起始碼(9ms),一個(gè)結(jié)果碼(4.5ms),低8位地址碼(9ms~18ms),高8位地址碼(9ms~18ms),8位數(shù)據(jù)碼(9ms~18ms)和這8位數(shù)據(jù)的反碼（9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼(連發(fā)代碼)

64、將僅由起始碼(9ms)和結(jié)束碼(2.5ms)組成。</p><p><b>　　代碼寬度算法：</b></p><p>　　16位地址碼的最短寬度：1.12×16=18ms 16位地址碼的最長寬度：2.24ms×16=36ms。</p><p>　　易知8位數(shù)據(jù)代碼及其8位反代碼的寬度和不變:(1.12ms+2.24ms)&

65、#215;8=27ms。所以得32位代碼的寬度為(18ms+27ms)~(36ms+27ms)</p><p>　　解碼的關(guān)鍵是如何識(shí)別"0和"1",代碼格式(以接收代碼為準(zhǔn),接收代碼與發(fā)射代碼反向)。從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)"0"、"1"均以0.56ms的低電平開始,不同的是高電平的寬度不同,"0"為0.56ms,"

66、;1"為1.68ms,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別"0"和"1"。如果從0.56ms低電平過后，開始延時(shí)，0.56ms以后，若讀到的電平為低，說明該位為"0"，反之則為"1"，為了可靠起見，延時(shí)必須比0.56ms長些，但又不能超過1.12ms,否則如果該位為"0"，讀到的已是下一位的高電平，因此取(1.12ms+0.56ms)/

67、2=0.84ms最為可靠，一般取0.84ms左右均可；根據(jù)碼的格式，應(yīng)該等待9ms的起始碼和4.5ms的結(jié)果碼完成后才能讀碼。</p><p>　　根據(jù)以上分析可得出解碼程序流程如下：</p><p>　　有信號(hào)產(chǎn)生中斷→EA清零→延時(shí)小于9ms(低電平)→等待高電平的到來→延時(shí)小于4.5ms(高電平)→等待下一次高電平的到來→延時(shí)0.84ms左右→讀區(qū)P3.2腳電平值→再等待下一次高電平

68、的到來→延時(shí)0.84ms左右→讀取P3.2腳電平值,依次取得32位代碼,前16位為識(shí)別碼,后18位既為8位數(shù)據(jù)碼和8位數(shù)據(jù)反碼。集體流程框圖見3.1。</p><p>　　3.2 DS1302的控制程序</p><p>　　I2C總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線,可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。各種被控制電路

69、均并聯(lián)在這條總線上,但就像電話機(jī)一樣只有撥通各自的號(hào)碼才能工作,所以每個(gè)電路和模塊都有唯一的地址,在信息的傳輸過程中, I2C總線上并接的每一模塊電路既是主控器(或被控器),又是發(fā)送器(或接收器),這取決于它所要完成的功能。CPU發(fā)出的控制信號(hào)分為地址碼和控制量兩部分,地址碼用來選址,即接通需要控制的電路,確定控制的種類;控制量決定該調(diào)整的類別(如對(duì)比度、亮度等)及需要調(diào)整的量。這樣,各控制電路雖然掛在同一條總線上,卻彼此獨(dú)立,互不相關(guān)

70、。</p><p>　　I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號(hào),它們分別是:開始信號(hào)、結(jié)束信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。</p><p>　　開始信號(hào):SCL為高電平時(shí),SDA由高電平向低電平跳變,開始傳送數(shù)據(jù)。</p><p>　　結(jié)束信號(hào):SCL為低電平時(shí),SDA由低電平向高電平跳變,結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。 </p><p>　　應(yīng)答信號(hào):接收數(shù)據(jù)的IC在

71、接收到8bit數(shù)據(jù)后,向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖,表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后,等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào),CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后,根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào),由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。</p><p>　　目前有很多半導(dǎo)體集成電路上都集成了I2C接口。帶有I2C接口的單片機(jī)有:CYGNAL的C8051F0XX系列，PHILIPSP87LPC7XX系列,

72、MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。很多外圍器件如存儲(chǔ)器、監(jiān)控芯片等也提供I2C接口,DSl302有單字節(jié)傳送方式和多字節(jié)傳送方式。通過把復(fù)位線驅(qū)動(dòng)至高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。復(fù)位線有兩種功能,首先接通控制邏輯,允許地址／命令序列送入移位寄存器;其次,提供了中止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送的手段。 </p><p>　　數(shù)據(jù)輸入時(shí),時(shí)鐘的上升沿?cái)?shù)據(jù)必須有效,數(shù)據(jù)的輸出在時(shí)鐘的下降沿。如果為低電平,那么所有的

73、數(shù)據(jù)傳送將被中止且I／0引腳變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。上電時(shí)，在Vcc>2.5伏之前,必須為邏輯0。當(dāng)把驅(qū)動(dòng)至邏輯1狀態(tài)時(shí)，SCLK必須為邏輯0。</p><p>　　單字節(jié)數(shù)據(jù)輸入跟隨在寫命令字節(jié)的8個(gè)SCLK周期之后,在隨后的8個(gè)SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié),數(shù)據(jù)從位0開始輸入,如圖3.3。多字節(jié)數(shù)據(jù)輸出跟隨在輸入讀命令字節(jié)的8個(gè)SCLK周期之后,在隨后的8個(gè)SCLK周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié),數(shù)據(jù)從位0開始輸出

74、,如圖3.4。</p><p>　　讀取實(shí)時(shí)時(shí)間過程流程見框圖3.2；DS1302初始化流程見框圖3.5；修改RAM值見框圖3.6。</p><p>　　3.3 數(shù)碼顯示設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)碼管的顯示程序由定時(shí)計(jì)數(shù)器來設(shè)定,既大約200ms后定時(shí)計(jì)數(shù)器就會(huì)產(chǎn)生中斷,在中斷子程序里面,數(shù)碼管會(huì)根據(jù)具體情況執(zhí)行不同的顯示子程序。第一種顯示方式:正常時(shí)間顯示,先

75、使與第一個(gè)數(shù)碼管相連的三極管導(dǎo)通即把P1.3置一,接著把分鐘個(gè)位(61H的低四位)的字形碼送入P0口,延時(shí)一段時(shí)間,讓第一個(gè)三極管截止,第二個(gè)三極管導(dǎo)通,把分鐘十位(62H的高四位)的字形碼送如P0口,延時(shí)一段時(shí)間,至此分鐘就顯示完了。接著以同樣的方式送第三位、第四位到小時(shí)的個(gè)位、十位;第二種顯示方式:調(diào)開窗簾的時(shí)間,如果02H為高電平就表明用戶在調(diào)開窗簾的定時(shí)時(shí)間,這樣就必須顯示開窗簾的定時(shí)時(shí)間(6AH、6BH),顯示方式與正常時(shí)間顯

76、示一樣。第三中顯示方式:調(diào)關(guān)窗簾的時(shí)間,如果03H為高電平就表明用戶在調(diào)關(guān)窗簾的定時(shí)時(shí)間,這樣就必須顯示關(guān)窗簾的定時(shí)時(shí)間(6CH、6DH),顯示方式與正常時(shí)間顯示一樣?？驁D見3.7。</p><p>　　3.4 遙控控制部分</p><p>　　遙控控制部分就是根據(jù)遙控器發(fā)送的編碼來執(zhí)行需要的任務(wù),其中包括：開窗簾、關(guān)窗簾、停止移動(dòng)(把窗簾設(shè)置成半開狀態(tài))、調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)時(shí)間,(按一下此鍵,再

77、按加、減鍵即可使實(shí)時(shí)時(shí)間增加一或減小一)、調(diào)節(jié)開窗簾時(shí)間、調(diào)節(jié)關(guān)窗簾時(shí)間、時(shí)間增加、時(shí)間減小、開/關(guān)自動(dòng)開關(guān)簾、開/關(guān)自動(dòng)關(guān)窗簾。具體實(shí)施措施為: </p><p>　　1.接收到的紅外線碼值為10H,轉(zhuǎn)入執(zhí)行stop子程序,此時(shí)P3.0、P3.1兩個(gè)引腳都將被置為高電平,控制電機(jī)的四個(gè)三極管都處于截止?fàn)顟B(tài),電機(jī)不執(zhí)行任何動(dòng)作既窗簾停止不動(dòng); </p><p>　　2.接受到的紅外線值為1

78、6H,轉(zhuǎn)入執(zhí)行OPEN子程序,在此程序中P3.0將被置"1",與P3.0相連接的兩個(gè)三極管導(dǎo)通,電機(jī)正轉(zhuǎn),延時(shí)一段時(shí)間也就是窗簾全部打開的時(shí)候P3.0又被置"0",電機(jī)停止運(yùn)動(dòng); </p><p>　　3.接收到的紅外線值為44H,轉(zhuǎn)入執(zhí)行CLOSE子程序,在此程序中P3.1將被置"0",與P3.1相連接的兩個(gè)三極管導(dǎo)通,電機(jī)反轉(zhuǎn),延時(shí)一段時(shí)間也就是窗簾

79、全部被關(guān)上的時(shí)候P3.1又被置"01",電機(jī)停止運(yùn)動(dòng); </p><p>　　4.接收到的紅外線值為0CH,就使01H取反,開始01H應(yīng)該為"0",取反后01H變?yōu)?quot;1"如果此時(shí)再按加一或是減一鍵,系統(tǒng)便會(huì)轉(zhuǎn)入執(zhí)行STIME子程序,使實(shí)時(shí)時(shí)間加一或是減一后放入DS1302的RAM中,如果再次按到0CH這個(gè)鍵,那么01H取反被設(shè)置為"0"

80、;,按加或是減鍵的時(shí)候就不能改變實(shí)時(shí)時(shí)間的值了; </p><p>　　5.接受到的紅外線值為46H、47H的時(shí)候與第四基本上相同,不同之出就是46H為調(diào)節(jié)開窗簾的定時(shí)時(shí)間,47H為調(diào)節(jié)關(guān)窗簾的定時(shí)時(shí)間;</p><p>　　6.接受到的紅外線值為49H時(shí),為開/關(guān)自動(dòng)開窗簾,中斷程序?qū)?3H取反,03H開始應(yīng)該為"0",取反后變?yōu)?quot;1",系統(tǒng)在去

81、讀取DS1302實(shí)時(shí)時(shí)間的時(shí)候如果發(fā)現(xiàn)03H為"1"就會(huì)把讀得的實(shí)時(shí)時(shí)間與開窗簾的定時(shí)時(shí)間想比較,相等就會(huì)執(zhí)行開窗簾子程序;如果再次按到該鍵,03H將被值"0",在讀取實(shí)時(shí)時(shí)間的時(shí)候就不在作比較了,而是直接退出中斷程序;</p><p>　　7.接受到的紅外線值為50H時(shí),為開/關(guān)自動(dòng)關(guān)窗簾,與開/關(guān)自動(dòng)開窗簾設(shè)計(jì)一樣。</p><p><b&

82、gt;　　總 結(jié)</b></p><p>　　現(xiàn)象觀察:在MCS-51仿真器上通過編譯、加載、運(yùn)行后可以觀察到,在沒有調(diào)時(shí)鍵被按下時(shí),數(shù)碼管顯示正常的實(shí)時(shí)時(shí)間,因?yàn)樵诜昼姾托r(shí)中間沒有設(shè)置準(zhǔn)確的秒鐘閃爍信號(hào),所以只能看到在小時(shí)和分鐘間有個(gè)點(diǎn)在閃爍。在P3.0、P3.1口上分別接一發(fā)光二極管,在送入低電平的時(shí)候亮,高電平的時(shí)候不亮。在有鍵被按下時(shí),程序自動(dòng)轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷子程序,如:P2.1口手動(dòng)開簾鍵被

83、按下時(shí),P3.0口上接的發(fā)光二極管亮;P2.1口上的鍵被按下時(shí),P3.1口上接的發(fā)光二極管亮,這說明程序能夠正常的運(yùn)行,能夠使繼電器導(dǎo)通,帶動(dòng)電機(jī)向正確的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　經(jīng)過在MCS-51仿真器上調(diào)試運(yùn)行,此電路及程序基本上達(dá)到了預(yù)期目的,當(dāng)然在程序中也還有很多可以改進(jìn)的優(yōu)化設(shè)計(jì),也還可以添加一些輔助功能這些都還有待更好的改進(jìn)。</p><p>　　本文主要完成了如下工作：

84、</p><p><b>　　硬件部分</b></p><p>　　?采用自制5V穩(wěn)壓電源。先用一變壓器把市電(220V交流電)變成12V,經(jīng)整流、濾波后,再用一集成穩(wěn)壓管(74L05)把電壓穩(wěn)定在5V以供單片機(jī)使用；</p><p>　　?單片機(jī)選用89C2051,是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件,擔(dān)負(fù)整個(gè)系統(tǒng)的管理控制任務(wù)；</p>&l

85、t;p>　　?紅外線遙控方式。發(fā)射部分采用普通的彩電遙控器,既節(jié)約成本又方便;接收部分采用一紅外線接頭,主要是通過89C2051解碼,分析出需要執(zhí)行的命令,再由單片機(jī)去完成；</p><p>　　?采用四位數(shù)碼管來顯示時(shí)間及要求的動(dòng)作指示；</p><p>　　?設(shè)有鳴響提示喇叭；</p><p>　　?數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)定。選用時(shí)鐘日歷芯片DS1302作為萬年歷,因

86、為他帶有32字節(jié)的RAM,并且?guī)в泻髠潆娫床慌聰嚯?所以兼做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用,保存用戶設(shè)定的一些參數(shù)。</p><p>　　?窗簾用能正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng),電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向由繼電器來控制。</p><p><b>　　軟件部分：</b></p><p>　　?對(duì)DS1302芯片進(jìn)行初始化,I2C總線進(jìn)行單字節(jié)數(shù)據(jù)讀寫傳送、多字節(jié)數(shù)據(jù)讀寫傳送；<

87、;/p><p>　　?利用紅外線一體化接收頭對(duì)紅外線遙控器發(fā)射的編碼進(jìn)行接收,然后由單片機(jī)根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼；</p><p>　　?控制程序,根據(jù)解碼得到的結(jié)果去執(zhí)行需要的操作。開窗簾、關(guān)窗簾、停止移動(dòng)、調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)時(shí)間、調(diào)節(jié)開窗簾時(shí)間、調(diào)節(jié)關(guān)窗簾時(shí)間、時(shí)間增加、時(shí)間減小、開/關(guān)自動(dòng)開關(guān)簾、開/關(guān)自動(dòng)關(guān)窗簾；</p><p>　　?顯示電路。實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示、開窗簾調(diào)時(shí)

88、顯示、關(guān)窗簾調(diào)時(shí)顯示。</p><p>　　本課題的研究雖然取得了一定的收獲，但在很多方面還有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。如:鳴響電路沒有作為一個(gè)單獨(dú)的單元來控制,這樣在每次開關(guān)窗簾的時(shí)候有會(huì)伴隨著喇叭的聲音,如果把鳴響電路設(shè)計(jì)成單獨(dú)的控制單元,并且在執(zhí)行不同操作時(shí)會(huì)伴隨不同的樂曲聲,那樣將是最理想的;還有就是沒有設(shè)計(jì)光控電路,以便根據(jù)光線強(qiáng)弱自行調(diào)整升降。</p><p><b>

89、　　致 謝</b></p><p>　　在論文完成之際,我首先要對(duì)我的指導(dǎo)老師**老師和幫助過我的所有同學(xué)及提供給我實(shí)驗(yàn)條件的高老師表示最真摯的謝意。在整個(gè)論文的選題、理論研究、需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中,他們給了我不少啟發(fā)，并對(duì)論文的設(shè)計(jì)方案提出了許多至關(guān)重要的建議,在實(shí)驗(yàn)過程中幫我解決了不少的難題。</p><p>　　在論文寫作期間曾經(jīng)遇到過很多的阻力,但是在大家的幫助下

90、總算是順利地度過了,現(xiàn)在一切都好了。</p><p>　　在論文的完成過程中,我還要特別感謝向老師給予了我無私的幫助,正是在他的鼓勵(lì)和幫助之下,才使得我的實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌耐瓿?同時(shí),得到了其他許多讓我分享他們寶貴經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的老師以及同學(xué)的熱心幫助，向他們表示由衷的感謝;我還要感謝這一領(lǐng)域的學(xué)者們,是他們給我經(jīng)驗(yàn)和研究方向,文中引用了一些他們研究成果,在此一并表示衷心的感謝。</p><p>　

91、　由于本人學(xué)識(shí)有限,加之時(shí)間倉促,文中不免有錯(cuò)誤和待改進(jìn)之處,真誠歡迎各位師長、同行提出寶貴意見。謝謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[ 1] 楊恢先,黃輝先.單片機(jī)原理及應(yīng)用.長沙:國防科技大學(xué)出版社,2003.</p><p>　　[ 2] 陽憲惠.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,1999.

92、</p><p>　　[ 3] 張友德,等.單片機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn).上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2000.</p><p>　　[ 4] 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1996.</p><p>　　[ 5] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,1998.</p><p>　　[ 6] 陳玉宏,向鳳紅.自動(dòng)控制

93、原理.重慶:重慶大學(xué)出版社,2003.</p><p>　　[ 7] 楊幫文.新編傳感器實(shí)用寶典.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　[ 8] 鄭啊奇.Visual Basic教程.清華大學(xué)出版社,2007.</p><p>　　[ 9] 杜文潔.電路基礎(chǔ).科學(xué)出版社,2007.</p><p>　　[10] 俞志根.傳感器

94、與檢測技術(shù).科學(xué)出版社,2007.</p><p>　　[11] 王法輪.單片機(jī)原理及應(yīng)用.科學(xué)出版社,2007.</p><p>　　[12] 于安紅.簡明電子元器件手冊(cè).上海交通大學(xué)出版社,2005.</p><p>　　[13] 楊愛琴.數(shù)字電子技術(shù).科學(xué)出版社,2007.</p><p>　　[14] Url：http://baike