论文总字数：47045字

目 录

摘要 I

Abstract II

1引言 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2国内外发展现状 1

1.3本设计研究的主要内容 2

2系统设计 3

2.1方案选择 3

2.1.1单片机的选择 3

2.1.2显示器件的选择 3

2.1.3时钟器件的选择 4

2.1.4步进电机驱动的选择 5

2.2系统总体方案 5

3硬件设计 6

3.1处理单元 6

3.1.1最小系统 6

3.1.2 STC89C52简介 7

3.2显示单元 8

3.2.1显示电路 8

3.2.2 LCD1602介绍 9

3.3时钟单元 10

3.3.1时钟电路 10

3.3.2 DS1302介绍 11

3.4 A/D转换单元 12

3.4.1 A/D转换电路 12

3.4.2光控电路 13

3.4.3 ADC0832介绍 13

3.4.4光敏电阻介绍 14

3.5步进电机单元 15

3.5.1步进电机电路 15

3.5.2步进电机介绍 15

3.5.3步进电机驱动介绍 16

3.6按键单元 16

3.7原理图绘制软件的介绍 17

4软件设计 17

4.1软件开发环境的介绍 17

4.2程序设计 17

4.2.1主程序设计 17

4.2.2显示程序设计 18

4.2.3时钟程序设计 19

4.2.4 A/D转换程序设计 20

4.2.5步进电机程序设计 21

5调试 23

5.1系统硬件调试 23

5.2系统软件调试 25

6总结 26

参考文献 26

致谢 28

附录1：原理图 29

附录2：源程序 30

附录3：元件清单 45

附录4：PCB图 46

智能窗帘系统设计

季 灵

，China

Abstract：With the continuous progress of science and technology, the electronic prouduct is gradually applied to various fields of society, and they are more and more intelligent. Among them, the elect various types of smart home has entered people's lives. This paper introduces an intelligent curtain design system based on single chip microcomputer,the system uses the STC89C52 single-chip microcomputer as the control core, including the clock unit, light intensity detection unit, stepper motor processing unit, display unit and key unit with selection mode. The intelligent curtain system has three control modes, respectively are: the light intensity control, timing control and manual control. Light pattern is to set a light intensity threshold.When the light intensity exceeds the limit ,the curtain closes;the curtain opens,when the light intensity within the limit.Timing control is to set a time, regularly open or close the curtain; Manual control is to control the switch of the curtain according to people’s needs. The design of the function in this paper is all ready, easy to use, with market application value and research significance.

Keywords：Intelligent curtain; STC89C52 single-chip microcomputer; Light intensity detection; timing

1引言

1.1 研究目的和意义 

如今，地球逐步进入了信息化的时代。其中，家作为人们长期居住生活的场所，它的数据化会使人们的生活更加的舒适安全，更加具有现代化的气息，使信息化的技术走向生活，更加具有实用性，人性化^[1]。智能家居系统是一个过程。它应用计算机技术、网络通信技术、综合布线技术等各种各样的先进技术，将不同的子系统有效地结合到一起，通过终端进行控制管理，让人们的家居生活环境愈加适合人们生存^[2]。不仅具备高安全性、生活的节奏也变得更加迅速有效率。智能家居不仅具有普通家居的一般的居住功能，还变得信息化，安全化，环保化。它实现家居内部与外部环境的信息交换不受阻碍；它转变人们的活动方式；它提高人们的生活效率；它保证家庭空间的安全性；甚至它还演变地愈加绿色环保。人们会广泛接受和应用智能家居控制系统，是因为智能家居系统可以用最简单的布线实现灵活的多样的功能，并且容易扩展使用^[3]。

此次设计的系统是智能家居控制系统中对窗帘的智能化控制系统^[4]。即运用计算机技术、网络技术、控制技术、传感器技术和集成技术等实现窗帘的智能化控制管理，自动调整窗帘时刻保持在一个适宜的角度位置。它的目的就是提高居住者的生活质量，养成更好的生活习惯，合理化安排居住者的时间效率。

窗帘的智能化控制系统在市面上主要有三种控制方式：

①时间控制方式：主要是在处理器上设置好开合时间。早上展开，晚上关闭。

②手动控制方式：有需要时，用遥控器件开合窗帘。或者是按下遥控器件的中止按键来控制窗帘的开合角度^[5]。

③亮度控制方式：通过光敏器件检测环境亮度，连接A/D转换器，采集并传输数据至主控器件。然后主控器件处理数据，最终窗帘可以根据外部环境的变化实现开/合。

其中亮度控制方式是全自动的，但比较难以实施和普及。理由是不同材料的光敏器件的灵敏度或高或低；地球的公转自转导致不同地区、每个季节的光照强度的不尽相同；还有每个人的生活习性迥异，这些都为亮度控制实际实现设置了障碍。

本次智能窗帘系统设计正是对亮度控制方式发起了挑战，使用STC89C52 单片机作为处理器，利用其体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低、易操作等优点，实现了一款集手动控制、光照控制、时间控制功能于一体的智能窗帘控制管理系统^[6]。

智能窗帘控制系统作为智能家居的子系统，它的成功推广也意味着智能家居产业的巨大市场前景^[7]。中国对智能家居的关注度的提高更是意味着中国的发展逐步走向基层，逐步以人为本。中国逐渐从大国走向强国，从文明古国走向新兴技术创新制造的现代化国家。

1.2国内外发展现状 

处于这个数据信息化时代，人类的生活观念逐渐改变，人只有不断改变工作形式和生存习惯，跟上科学化技术化的时代步伐，才不会被时间所埋葬。因此人们不再满足于居住的传统模式，渐渐倾向于智能化的家居生活。

如今，人们对家的需求早已不仅仅只是物理上驻扎地的面积、空间，现代人更想得到一个便利、安然、温馨的家庭生活。因此，智能化的家居设施的种类愈来愈多，智能系统愈来愈人性化。

美国是智能化家居生活的起源地。它们的智能家居控制系统主要分为物理平台、技术平台、应用操作平台。物理平台由HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络组成的。技术平台是计算机网络技术。应用操作平台是现场总线。智能家居控制系统将上述平台整合在一起，构成了一个集合通信传输功能、自动控制设备功能、安全防范功能为一体的完整的智能化家庭控制管理系统。 

在智能家居控制系统中，传感器是其中一个十分重要的环节或者说构成器件。设计者使用传感器，将家居环境的光照度、温度、湿度等模拟信号通过传感模块变成电流、电压等数据信号。他们提前设置好参数，用主控器件处理这些信号，来实现人们希望达成的目的。从而实现控制系统的人性化、智能化，优化系统的服务。在当下这个时代，新技术层出不穷，自动化专利遍及全世界，各种各样的传感器不断出现，它们的实用性、便利性、普及性都在大大地完善提高。这样就给智能家居系统的设计提供了更加便利的方式和途径。

说到底，智能家居控制系统是为了构建一个综合性的信息交换平台和自动化的控制管理服务系统。它将处理器、模块控制器、路由器、CMTS、交换机、收发器、通讯设施、探测传感器件和执行单元等串接在一起，处理自然因素，解决单细胞的简单流程，实现人性化、智能化的功能，从而提高人们的生活工作效率，提高居住者的生活水平。

本设计的主题是智能化窗帘，它是智能家居的一种。窗帘是保护人们隐私的工具，是每个家庭必不可少的设施之一。对于现代的建筑，智能化自动化的窗帘技术既可以解决掉日日手动操作的费事，又可以提高生活的品味，所以智能自动窗帘的发展会越来越好，并可以广泛的应用到普通住宅、饭店宾馆、工作写字楼等各种场所，如今，由于智能家居技术在欧美等发达国家已然成熟，人们对智能窗帘的认识也逐步深化。由此看来，在将来的20年时间里，智能窗帘的发展会在市面上拥有一块非常重要的地位。

智能化窗帘分为两个阶段：电动窗帘阶段和遥控窗帘阶段^[8]。

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