1.簡介

自動窗簾控制系統(tǒng)核心采用的是單片機(jī)STC89C52，其次利用了光照傳感器、按鍵、顯示屏以及信號調(diào)理電路等外圍電路，使整個(gè)系統(tǒng)在各模塊的配合下可實(shí)現(xiàn)半自動控制、自動控制、定時(shí)控制等功能。 其主要功能有6個(gè)，分別為：

1.手動控制：該功能是根據(jù)用戶的需求通過按鍵進(jìn)行窗簾的開關(guān)，此功能可以使窗簾的開閉處于任何一種狀態(tài)；
2.光照自動控制：系統(tǒng)可以根據(jù)用戶設(shè)定的光照強(qiáng)度值通過感光器采集光照自動開關(guān)窗簾； 3.時(shí)間控制：此功能是根據(jù)用戶設(shè)定的時(shí)間一次性開關(guān)窗簾，并顯示當(dāng)前溫度。
4.溫度報(bào)警系統(tǒng)：可以自行設(shè)置溫度報(bào)警溫度。
5.時(shí)間顯示及鬧鐘系統(tǒng)：可以自行設(shè)置鬧鐘時(shí)間。
6.手動自動控制按鍵隨時(shí)切換

2.硬件設(shè)計(jì)

自動窗簾控制系統(tǒng)的構(gòu)成主要由STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)、蜂鳴器報(bào)警電路、電源模塊、按鍵電路、LCD1602液晶顯示電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、DS1302時(shí)鐘電路、光照檢測模塊和溫度檢測電路組成。 其系統(tǒng)框圖如圖：

（1）光照檢測電路

窗簾自動控制系統(tǒng)的光控功能是可以根據(jù)光照的強(qiáng)弱來自動控制窗簾的開閉的，因此需要用到光照傳感元器件，在本設(shè)計(jì)中采用了光敏電阻，并和一個(gè)常規(guī)電阻串聯(lián)在一起，根據(jù)光線的變化改變光敏電阻的分壓值，然后通過ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片傳輸給單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)處理后在液晶上顯示。 電路圖如圖：

（2）燈光驅(qū)動電路

燈光電路使用了3個(gè)LED燈作為光源，采用了三極管作為LED燈開關(guān)的控制芯片，同時(shí)也對驅(qū)動電流進(jìn)行放大，以達(dá)到LED燈工作電流的要求。 原理圖如圖：

（3）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的為了高效控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，因此需要將單片機(jī)發(fā)出的脈沖轉(zhuǎn)化為步進(jìn)角度，才能控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，我們在這里采用ULN2003作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動芯片，其作用為增強(qiáng)單片機(jī)的驅(qū)動能力。 其工作原理為：根據(jù)單片機(jī)引腳的輸出狀態(tài)，使ULN2003與單片機(jī)連接的四個(gè)管腳中每時(shí)刻只有一個(gè)管腳處于導(dǎo)通狀態(tài)（采用單拍方式對步進(jìn)電機(jī)控制），其他管腳處于斷開狀態(tài)。 這樣就使得與ULN2003連接的步進(jìn)電機(jī)只有一個(gè)引出端導(dǎo)通。 驅(qū)動原理圖如圖：

（4）按鍵電路

按鍵在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。 本設(shè)計(jì)中的按鍵采用獨(dú)立按鍵式，共有五個(gè)。 其中S2是自動和手動切換鍵，S3是設(shè)置退出鍵，S4是手動反轉(zhuǎn)和設(shè)置參數(shù)減鍵，S5是手動正轉(zhuǎn)和設(shè)置參數(shù)加鍵，S6是參數(shù)設(shè)置鍵。 電路圖如圖：

（5）DS1302時(shí)鐘電路

本設(shè)計(jì)采用DS1302時(shí)鐘芯片為系統(tǒng)提供時(shí)鐘源，它通過串行方式與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，能夠向單片機(jī)提供包括秒、分、時(shí)、日、月、年等在內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)間信息，并可對月末日期、閏年天數(shù)自動進(jìn)行調(diào)整； 電路如圖：

電路圖中，Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。 VCC1在單電源與電池供電的系統(tǒng)中提供低電源并提供低功率的電池備份。 VCC2在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運(yùn)用方式中VCC1連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時(shí)間信息以及數(shù)據(jù)。

（6）總體電路圖

3.軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要有幾部分組成，主要分為主程序和各個(gè)模塊子程序。

（1）主程序設(shè)計(jì)

主程序構(gòu)成無限循環(huán)，主要完成單片機(jī)初始化，關(guān)中斷，菜單顯示內(nèi)容初始化，按鍵掃描，電機(jī)運(yùn)行，計(jì)時(shí)等功能。 流程圖如圖：

代碼：

void main()
{  
  init_eepom();     //初始化EEPROM
  init_1602();     //lcd1602初始化
  init_1602_dis_csf(); //lcd1602初始化顯示
  init_ds1302_io();   //初始化ds1302Io
  init_time0();     //初始化定時(shí)器
  menu_1_break();       //菜單初始界面
  init_ds1302();     //ds1302初始化
  temperature1 = read1_temp();  //讀溫度1
  delay_1ms(650);
  while(1)
  {
    key();       //按鍵程序
    if(key_can < 10)
    {
      key_with();  
    }
    shoudong_kaiguan();    //手動開關(guān)窗簾
    if(flag_200ms == 1)
    {    
      flag_200ms = 0;
      temperature1 = read1_temp();  //讀溫度1  環(huán)境溫度
      if(temperature1 >= 99)
        temperature1 = 99;
      zinengchuanglian_dis();    //智能窗簾處理函數(shù)
      guanxian = ad0832read(1,0) * 9.0 / 255;
      if((menu_1 == 0))
      {
        read_time();      //讀時(shí)間
        init_1602_ds1302();   //顯示時(shí)鐘
        write_sfm_18b20(2,13,temperature1);  //顯示溫度
        write_sfm1(2,0,guanxian);  //顯示溫度
            if(guanxian <= guanxian_set)
       LED=0;
      else
       LED=1;
        if(temperature1 >= t_high)
          beep =  ~beep;   //溫度報(bào)警 ，蜂鳴器報(bào)警
        else 
          beep = 1;        
      }
    }
    bujindj();   //步進(jìn)電機(jī)函數(shù)
  }
}

（2）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動程序設(shè)計(jì)

步進(jìn)電機(jī)程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)的功能為判斷旋轉(zhuǎn)方向； 按順序傳送控制脈沖； 判斷所要求的控制步數(shù)是否傳送完畢。 程序流程圖如圖：

代碼：

void bujindj()   //步進(jìn)電機(jī)函數(shù)
{
  static uchar i;
  if(flag_z_f != 0)  
  {  
    if(flag_z_f == 1)     //開
    {
      if(bjdj_value >= 254)
      {
        flag_z_f = 0;
        bjdj_value = 254;
        P2 = P2 & 0xf0;  //讓4個(gè)IO口都不輸出
        write_eepom();  //保存
      }else 
        bjdj_value ++;  
    }
    if(flag_z_f == 2)     //關(guān)
    {        
      if(bjdj_value <= 1)
      {
        flag_z_f = 0;
        bjdj_value = 1;
        P2 = P2 & 0xf0;  //讓4個(gè)IO口都不輸出
        write_eepom();  //保存
      }else  
        bjdj_value --;
    }
    for(i=0;i<4;i++)          //4相
    {
      if(flag_z_f == 1)    //開
        P2=zheng[i];// & (P2 | 0xf0);         //
      else if(flag_z_f == 2)//關(guān)
        P2=fan[i];// & (P2 | 0xf0);          //
      delay_uint(500);        //改變這個(gè)參數(shù)可以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速
    }
  }
}