目录
一、引言 1
（一）本课题背景 1
（二）设计意义 1
二、方案选择及设计 2
三、 系统硬件设计 4
（一）单片机选型 4
（二）红外线遥控电路设计 6
（三）光敏传感器电路设计 10
（四）步进电机驱动电路设计 11
（五）按键模块 12
四、系统软件设计 13
（一）主程序流程图设计 13
（二）步进电机工作流程图设计 14
（三）系统在光敏传感器作用下自动控制窗帘 15
（四）系统在定时作用下自动控制窗帘 16
五、调试17
总结 19
参考文献 20
致谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元器件清单 24
附录四 程序 25
一、引言
（一）本课题背景
智能家居是一种以住宅为平台安装有智能家居系统 的居住环境，他能够使生活变得更加舒适、节能、智能、安全和便利。其将网络通信技术、综合布线技术、自动控制技术、音视频技术以及智能家居-系统设计方案安全防范技术高密度地集成，以提升家庭日程事务和住宅设施管理系统的高效性为首要目标，实现一种安全舒适并且优雅高调的家居生活，其对节能环保的概念也有阐述。
在我国，虽然自动窗帘系统的生产还处于雏芽时期，但纵观其性能，其发展前景将异常广阔，在全国范围内推广和应用这类产品具有积极的意义。第一、人民的生活方式将得到极大改善，采用单片机为控制核心的自动 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
启闭窗帘具备了智能功能，将把环保、便利、舒适以及高效等理念带到每一个家庭，为其创造了巨大的方便，节省了使用者的时间，提高了家居生活的质量；第二，创造出一大批新兴产业，由于这种智能化产品高度集成了先进技术，对于创造社会价值是具有重要作用的，比如对超大规模集成电路集成技术提出更高的要求，又比如为大学生创造了更多的就业岗位。同时，对于房地产产业也提出了新的要求，对于新开发的楼盘，这种智能化窗帘的引入，将极大地提高住宅的性能比。
（二）设计意义
基于单片机的遥控窗帘系统与传统窗帘相比，具有如下优点：
1、采用单片高密度继承的MCU作为控制核心，具有智能化效果，性能不但稳定，安全可靠，能提高家居生活的品质；
2、能够节省使用者的时间，在无人干预的情况下能够根据室外光线强度自动启闭窗帘；
3、采用步进电机作为窗帘驱动设备，当窗帘过于巨大时，节省了大量的劳动力；
4、能够在不直接接触操作面板的情况下直接通过遥控对窗帘进行操控。
二、方案选择及设计
方案一：采用FPGA或者CPLD芯片作为控制核心，片外结合红外遥控电路、红外一体接收管电路、光敏传感器电路、LCD1602液晶显示器电路、蜂鸣器电路、步进电机电路、复位电路模块以及振荡电路模块而构成的红外线智能窗帘。FPGA的显著特点是速度远高于单片机，其主频动辄上百M的速度，是数字信号处理的首选，然而本次设计的本红外线智能窗帘系统对于处理速度没有过高的要求，并且考虑到过高的数字信号会给整体系统带来不稳定性，使最终的设计可靠性得不到保障。
方案二：采用DSP芯片作为控制核心，TI公司生产的TMS320F28335芯片性能优良，片内集成了大量的常用电路，如16路AD采样通道以及高精准的PWM输出，是工控领域的新型宠儿，然而其成本较高，对于此次的设计来说，无疑增加额外的负担，并且TMS320F28335的优秀性能用在本次设计中时大材小用。另外其开发资料片目前较少，不利于系统的开发。
方案三：采用51单片机作为控制核心，片外同样配合红外遥控电路、红外一体接收管电路、光敏传感器电路、LCD1602液晶显示器电路、蜂鸣器电路、步进电机电路、复位电路模块以及振荡电路模块而构成的红外线智能窗帘，由于51单片机再业界内已经具备了相当成熟的开发技术并且开发资料丰富，对于完成本次毕业设计是绝对有利的，另外该方案成本低廉，电路分明并且稳定性强。
综合上述两个方案的分析，本次设计采用方案三作为本红外线智能窗帘系统的最终设计方案。
图2-1 系统总结构图
上图2-1中MCU为AT89C51单片机，它是该系统的主控核心；按键电路起到手动控制窗帘启闭的功能；蜂鸣器电路实现了窗帘在启闭时的发声提示；HX1838接收管实现了接收红外遥控器信号的功能；而步进电机是驱动窗帘的装置。
三、系统硬件设计
（一）单片机选型
1、AT89C51单片机组成
ATMEL公司出产的AT89C51是一种带4K字节 FLASH存储器 的单片机，它是一种能在低电压场合工作的高性能CMOS类型的8位处理器。它内部集成的只读存储器具有高达1000多次的可擦除性，这样好的性能使得它非常适合学生做实验。另外这种类型的单片机已经采用了高密度的非易失储存器的制造技术，AT89C51单片机的通用IO管脚能够和工业上广泛采用的MCS-51类型的指令集能够完美兼容。ATMEL公司研发的这种高效率的微控制器将FLASH和性能强大的8位CPU集成在一个芯片里使得它在嵌入式领域有着广泛的应用。常用的AT89C2051型单片机是AT89C51单片机的精简版本。基于上述的特点，在很多嵌入式场合，AT89C51单片机正在发挥着越来越多的作用。DIP-40封装类型AT89C51单片机的芯片引脚图如3-1所示：
图3-1 AT89C51单片机引脚图
2、芯片擦除：
可以通过正确的控制信号组合并且保持ALE管脚处于10ms低电平来进行整个EPROM阵列和三个锁定位的电擦除。当EPROM被擦除后，其内部阵列将全部被写1。
另外，AT89C51具有稳态逻辑的功能，其支持两种软件可选的掉电模式，可以在低到零频率的条件下稳定逻辑。在低功耗的闲置模式应用下，单片机内部的CPU将停止运行，然而其RAM、计数器/定时器、串口和终端系统仍能正常工作。在掉电的模式应用下，会将RAM中的内容保存起来，振动器将停止工作，片内其他电路也将停止工作，只有等到复位信号来临时才能正常工作。
图3-14 按键部分电路原理图
四、系统软件设计
（一）主程序流程图设计
主程序主要实现了AT89C51的相关初始化，以及判断是否启动自动启闭窗帘模式，当启动自动启闭窗帘模式时，还要判断是否以时间为输入条件进行启闭窗帘，如果否，则系统就在以光照强度为输入信号的条件下进行自动启闭窗帘，当室外光照强度低于临界值时，单片机驱动步进电机将窗帘关闭；当室外光照强度高于临界值时，单片机驱动步进电机将窗帘开启；如果是，则系统根据时间来判断何时该启闭窗帘。当不启动自动启闭窗帘模式时，系统就在以按键或者红外线遥控为输入信号的条件下进行启闭窗帘，当用户按下关闭窗帘按键，单片机将驱动步进电机将窗帘关闭；当用户按下开启窗帘按键，单片机将驱动步进电机将窗帘开启；下图4-1为本过程的流程图设计：

原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/29898.html