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家用智能窗帘的设计与制作

2020-12-21 17:47编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目录
引言 1
(一)目的和意义 1
(二)研究概况和发展趋势 1
(三)本设计主要功能 1
一、 总体方案的设计与介绍 1
(一)电路及功能设计介绍 1
(二)系统设计流程介绍 2
二、元器件介绍 3
(一)STC89C52单片机 3
(二)LCD1602液晶显示器 3
(三)DS1302时钟芯片 4
(四)光敏电阻 4
(五)步进电机 5
(六)LD3320语音模块 5
三、硬件电路 6
(一)单片机最小系统电路 6
(二)按键矩阵电路 6
(三)液晶与单片机连接电路 7
(四)DS1302时钟芯片连接电路 7
(五)光敏传感器电路连接 8
(六)语音模块连接电路 8
(七)步进电机连接图 9
四、系统软件编写 9
(一)程序结构 9
(二)矩阵按键子检测程序 10
(三)液晶控制子程序 11
(四)时间读取及调整程序编写 12
(五)自动模式下传感器检测及动作函数编写 13
五、设计的仿真 13
(一)仿真连接图 13
(二)仿真中的功能实现效果 14
总结 16
附录一:系统整体原整图 17
附录三:实物图 18
附录四:原件清单 19
附录五:系统源程序 20
参考文献 46
致谢 47
引言
(一)目的和意义
智能家具对于当今社会的人们而言已经不再陌生,并且在部分的家庭中已经被广泛的使用。智能通风窗、智能灯光、智能防盗系统等等。而在大部份的家庭中,这些简化人们生活方式的电子产品并不能被普及,它主要的原因就是购买费用和使用过程中的电能耗费较大,一旦损坏,维修费用昂贵。本人先到算设计一款造价低廉,并且很有发展前途的智能窗帘作为毕设。一来,每家每户的室内光线极为重要;二来,智能的窗帘能够给人们的
 

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br /> 智能家具对于当今社会的人们而言已经不再陌生,并且在部分的家庭中已经被广泛的使用。智能通风窗、智能灯光、智能防盗系统等等。而在大部份的家庭中,这些简化人们生活方式的电子产品并不能被普及,它主要的原因就是购买费用和使用过程中的电能耗费较大,一旦损坏,维修费用昂贵。本人先到算设计一款造价低廉,并且很有发展前途的智能窗帘作为毕设。一来,每家每户的室内光线极为重要;二来,智能的窗帘能够给人们的日常生活带来便捷,而且避免了窗帘被人为的损坏;三来,造价的低廉能够使得这一智能家具普遍化。
本课题以制作智能窗帘为目的,主要是研究房间内的采光,然后通过比较室内与室外的光线强弱,通过步进电机控制窗帘的左右移动使得室内的采光度能够达到相对而言的理想值。选用的主要元器件有:光敏传感器、步进电机、51单片机、LCD1602、DS1302,LD3320再通过电阻、电容、晶振等元器件搭建成整个电路,并且实现预期的功能。
(二)研究概况和发展趋势
智能家居已经慢慢的被部分家庭使用,但由于其价格高昂、保护、维修起来较为麻烦,所以大部份的普通家庭并没有使用智能家居。但伴随着人们对生活质量要求的提高,智能家居依旧有着十分广泛的发展空间,目前的智能家居市场只是处于之中过度阶段。相信在不久的将来,当这部分的电子技术发展到相应阶段,智能家居会被大多数的家庭所使用,人们的日常生活将会变得更加方便快捷。
(三)本设计主要功能
本设计制作一个基于单片机的家用智能窗帘。它能实现以下几个功能:
时钟显示;
时钟调整;
语音控制窗帘;
智能调节窗帘;
手动调节窗帘;
手动报警;
总体方案的设计与介绍
总体方案的确定,往往决定了设计物所具有的功能及其可行性。除此之外,总体方案中的制作流程可以放映出制作者的制作思路与顺序,也为制作者做出了一定的提醒。
(一)电路及功能设计介绍
本设计中,以家用智能窗帘为设计目的,其最基本的功能就是智能的判别室内和室外的光线强度,并且能够根据两者之间的比较自行的调节窗帘。在此设计的基础上,我还给本设计增添了:时钟显示与调节功能,通过DS1302时钟芯片与LCD1602共同实现;安全报警功能,通过热释电和蜂鸣器实现;手动控制窗帘的调节,通过按键与步进电机实现;语音控制,通过LD3320语音模块实现。通过这些功能来共同的控制窗帘,使得用户能够用够更为方便快捷的控制方法,并且使得51单片机得到了充分合理的运用。本设计中包含的电路有:电源电路、晶振电路、手动复位电路、时钟电路、传感器电路、液晶显示电路、电机驱动电路、矩阵按键电路。单片机通过处理时钟芯片、按键矩阵电路、光敏传感器、语音模块、热释电传感器输入的信号然后对液晶显示屏进行控制并通过电机驱动电路控制步进电机。系统的整体框图如图1-1所示

图1-1 系统整体框图
(二)系统设计流程介绍
在制作整个毕业设计时,清晰的思路对于一个制作者而言是十分重要的,明确自己在相应的时间段做什么事往往能够使得制作者更具有目的性的去完成相应的任务。本设计的系统设计流程如图1-2所示。
图1-2 系统设计流程图
二、元器件介绍
(一)STC89C52单片机
STC89C52单片机是51单片机中的一种型号,它有着8KB的Flash、512B的RAM、32位IO口线、3个16位的定时/计数器、4个外部中断。此单片机的P0口为双向IO口;P1、P2、P3口都为准双向IO口,外部中断为下降沿触发。该款单片机有着单片机最基本的内部资源,并且随着研制者的不断开发,其也具有了一定大小的内部EEPROM等内部拓展资源,为的是让使用者能够更方便的使用。在这里选用该款单片机主要是考虑到它在本设计中的性价比高,并且用其最为核心芯片能够降低功耗,简便电路。如图2-1为单片机引脚图。

图2-1
(二)LCD1602液晶显示器
LCD1602液晶是一款十分经典的液晶显示屏,它采用的是HD44780芯片,能够显示26个英文字母、阿拉伯数字及一定量的简单字符。除此之外,编程人员还可以
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