光感自动窗帘设计(共9页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上一、课程设计项目名称光感自动窗帘的设计二、项目设计目的及技术要求基本要求: 1. 采用VERIOLOG语言进行编程/进行硬件电路图的设计；2. 采用ISE或PROTEUS软件进行仿真，验证；3严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计报告；4每个小组为一个团队，每人都要有具体任务。内容要求： 1）了解与掌握光感传感器、电动机的工作原理； 2）整体设计思路和实现方法、系统框图和关键模块的说明； 3）利用protues软件进行仿真与验证；4) 实现窗帘的自动开启与关闭。当光线较强时，使系统中的电动机实现正转开启窗帘，当光线较弱时，使系统中的电动机实现反转关闭窗帘。序号阶 段

2、内 容所需时间（周）1方案选择及电路设计0.52制作、编程、调试13撰写课程设计报告及答辩0.5合计2三、项目设计方案论证(可行性方案、最佳方案、软件程序、硬件电路原理图和PCB图)方案论述：方案一：通过光电传感器采集数据（光强度），反映出光信号变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等特点，且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样。方案二：光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。光敏电阻又称光导管，为纯电阻元件，其工作原理是基于光电导效应。无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小，当光敏电阻受到一定波

3、长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。它在光线的作用下其阻值往往小。在黑暗的环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值越低，入射光消失后，光敏电阻的阻值逐渐恢复原值。选择第二种方案作为光检测装置。方案原理图：原理图中央控制器STC89C52RCSTC89C52RC是由宏晶公司推出的一种小型单片机，其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，且采用高密度非易失存储器制造技术制造，将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，可以很快

4、被中国广大用户接受。其程序的电可擦写特性，使得开发与试验比较容易，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。STC89C52RC有很宽的工作电源电压，可为2.76V,当工作在3V时，电流相当于6V工作时的1/4。STC89C52RC工作于12Hz时，动态电流为5.5mA，空闲态为1mA,掉电状态仅为20nA。这样小的功耗很适合于电池供电的小型控制系统。STC89C52RC具有以下几个特点：STC89C52RC与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容；片内有4k字节在线可重复编程快擦写程序存储器；全静态工作,工作范围:0Hz24MHz；三级程序存储器加密；1288位内部RA

5、M；32位双向输入输出线；两个十六位定时器/计数器五个中断源,两级中断优先级；一个全双工的异步串行口；间歇和掉电两种工作方式超强抗干扰:高抗静电(ESD保护),轻松过2KV/4KV快速脉冲干扰；宽电压,不怕电源抖动；宽温度范围,-4085；禁止ALE输出;；超低功耗:1、掉电模式:典型功耗0.1A；2、空闲模式:典型功耗2mA；3、正常工作模式:典型功耗4mA-7mA；4、掉电模式可由外部中断唤醒,适用于电池供电系统,如水表、气表、便携设备等.；STC89C52RC引脚功能1电源: VCC-芯片电源，接+5V； VSS-接地端；2.时钟:XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。

6、3.控制线:控制线共有4根：ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程冲ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。PSEN:外ROM读选通信号。RST/VPD:复位/备用电源。 RST（Reset）功能：复位信号输入端。VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。EA功能：内外ROM选择端。Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。4.I/O口线：P0、P1、P2、P3共四个八位口。P0口是三态双向口，通称数据总线口，

7、因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。P0口也用以输出外部存储器的低8位地图1址。由于是分时输出,故应在外部加锁存器将此地址数据锁存，地址锁存,信号用ALE。P1口是专门供用户使用的I/O口,是准双向口。P2口是从系统扩展时作高8位地址线用。不扩展外部存储器时,P2口也可以作为用户I/O口线使用,P2口也是准双向口。P3口是双功能口,该口的每一位均可独立地定义为第一I/O功能或第二I/O功能。作为第一功能使用时操作同P1口。P3口的第二功能硬件电路设计：系统硬件电路设计图由于Protues元件库里面没有光敏电路和驱动电机芯片，我们直接用高低电平直接代替。当光敏电阻在无光的环境下，阻值

8、会变得很大，这样RV1=k（假设），R1=200k，这样A点的电压就很大，接近于电源电压，输出为高电平；同理，当光敏电阻在有光的环境下，阻值会变得很小，几乎为0，这样，A点相当于与地短路，输出低电平。当A点输出的信号进入单片机后，单片机会检测是否为高低电平，若为高电平，则说明无光，再检测窗帘情况，若是开着的，P3.0输出低电平，P3.1输出高电平，驱动电机反转，关上窗帘；若检测为低电平，则说明有光，再检测窗帘情况，若是关着的， P3.0输出高电平，P3.1输出低电平，驱动电机反转，打开窗帘。程序流程图如下所示：整体程序流程图程序：#include#define uchar unsigned c

9、har#define uint unsigned intsbit light = P10;sbit motora=P30;sbit motorb=P31;void Delay(uint ms)uint i;while (ms-)for (i=0; i1950; i+); void main (void)motora=1;motorb=1; while(1)if(light=1&motorb=1&motora=1) /无光 且窗帘开着motora=0;motorb=1;Delay (100);motora=0;/窗帘关着了motorb=0;else if(light=0&motorb=0&mot

10、ora=0) /有光且窗帘关着motora=1;motorb=0;Delay (100);motora=1; /窗帘打开了motorb=1;四、项目设计结果分析（分析试验过程中获得的数据、波形、现象或问题的正确性和必然性，分析产生不正确结果的原因和处理方法）学校给我们安排此次课程设计，以便培养同学的能力，这样会很好的锻炼我们社会交际能力，现在的社会的要求也是越来越需要我们的能力。通过这项活动，使我们的视野更加宽阔对社会的了解更多.在调研过程中我参加了实习，这更加让我深入的了解企业。在实际调研过程中可以通过网络，书本，指导老师还有专业人员得到相关的信息。从各个环节入手，对厂品全方面了解。突出应用

11、性强，注重新技术，新成果的应用。对传感器进行类比，选材，工艺设计突出实用性。立足基础理论，面向应用技术，以必须，够用为尺度。加理论知识和实际应用统一。这些都是在调研中所要考虑到的。让我学到了许多知识，培养了我的调查研究、查阅文献、收集资料和理论分析的能力；分析问题和解决问题的能力。提高自身实践技能，达到理论知识和实际应用的统一，让我受益匪浅。调研的过程也就是探索如何将设计变为现实的过程，通过这次调研，让我深深地感觉到我们在学校所学知识的重要性。设计知识在实际工程设计环节中必不可少，这也让我感觉到自己所学知识的优势及不足，觉得平时的知识积累的还不够，仍然有好多东西等着我去学习！今后要不断地提高自身的综合素质；同时认识到实践也是一个不可缺少环节，只有不断地通过理论与实践相结合，不断发现问题解决问题，才能创作出更好的毕业设计作品。调研使我对课题在理论上有了一个深层次的研究，开阔了自己的设计思路，也是对我在实践环节中遇到问题的补充，感谢学校给我的这次学习与实践的机会。五、参考文摘1邱丽芳.彭志刚.胡汉辉.单片机原理与应用20052李学海.标准80C51单片机基础教程原理篇20063彭伟单片机C语言程序设计实训100例.20094童诗白.华成英.模拟电子技术（第四