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基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计
基于单片机的智能型家居窗帘控制电路 的设计此毕业设计仅供参考，请勿 偷懒直接使用可实现功能：手动控制，定时控制，光控； 还有遥控控制没实现，希望对学弟学妹有用！摘要本文首先介绍了智能家居的基本知识及其应用前景，接着着重介绍了开发单片机 控制的红外线遥控窗帘系统所用到的集成芯片 STC89C52、 L7805 稳压芯片、 LCD1602 液晶显示屏、DS1302 时钟芯片、AT24C02 存储芯片、28BYJ_48 步进电机、HS0038 红外线接收电路等硬件的结构原理。本文采用分块的模式，对整个系统的硬件电路设 计进行分析，分别给出了系统方案原理框图、电源电路、显示电路、时钟 DS1302 电 路、外扩存储电路、电机控制电路、红外线接收电路，并对相应电路设计进行了相关 的阐述。软件的编写思路也是采用分块的模式，分别写出了 LCD1602 液晶显示程序、 DS1302 时钟芯片控制程序、时间调整与定时程序、步进电机控制程序、HS0038 红外 线解码程序、AT24C02 控制程序、光控程序的编写思路，每一模块都画出了其方框图， 一目了然。I 最后通过仿真调试，时钟，手动开关窗帘等控制方面的设计上基本达到了预期目 的。当然，该系统在一些细节的设计上还需要不断的完善和改进。关键词：STC89C52RC 单片机；DS1302 时钟芯片；红外遥控；LCD1602；窗帘II AbstractAt first, this paper introduces the basic knowledge of the smart home and its application prospect, and then introduces the development of single-chip microcomputer control of infrared remote control curtain system used by the integrated chip STC89C52, L7805 voltage chip, LCD1602 LCD display, DS1302 clock chip, 28 byj_48 stepper motor,AT24C02 storage chip, HS0038 infrared receiving circuit, etc. hardware structureprinciple,based on the block model, this paper give an analysis to the hardware circuit design of the whole system.It respectively presents the system principle block diagram, power supply circuit, display circuit, clock DS1302 circuit , outside enlarge storage circuit , motor control circuit, infrared receiving circuit and gives a corresponding explanation of the related circuit design. Writing ideas of software adopt the block pattern too . They write down the compile thoughts of the LCD1602 LCD display program, DS1302 clock chip control procedures, time adjustment and timing, stepper motor control procedures, HS0038 infrared decoding procedures, AT24C02 control procedures . Every module draws the very block diagram ,which is clear at a glance . Finally,via simulation and debugging ,the design of the control aspects such as the clock , the manual switch curtain has basically reached the expected purpose . Of course , the system requires constant perfection and improvement on some detail designs .Key words：stc89c52rc singlechip；ds1302 clock chip；infrared remote control；lcd1602；curtain 目录摘 要 ...................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................... III 1 绪言 ................................................................................................................................... 1 1.1 课题背景 ................................................................................................................. 1 1.2 课题的研究方向 ..................................................................................................... 1 2 系统总体方案设计 ........................................................................................................... 2 2.1 系统方案确定 ......................................................................................................... 2 2.2 模块器件选择 ......................................................................................................... 2 2.2.1 STC89C52RC 单片机 ................................................................................... 2 2.2.2 LCD1602 液晶显示屏 .................................................................................. 5 2.2.3 DS1302 时钟芯片 ......................................................................................... 5 3 系统硬件电路设计 ........................................................................................................... 6 3.1 单片机时钟电路 ..................................................................................................... 6 3.2 单片机复位电路 ..................................................................................................... 6 3.3 电源电路 ................................................................................................................... 7 3.4 显示电路 ................................................................................................................... 7 3.4.1 LCD1602 管脚介绍 ...................................................................................... 8 3.4.2 LCD1602 操作时序 ...................................................................................... 8 3.4.3 LCD1602 指令集 .......................................................................................... 8 3.5 DS1302 时钟电路 ...................................................................................................... 9 3.5.1 DS1302 简介 ............................................................................................... 9 3.5.2 DS1302 芯片引脚 ....................................................................................... 9 3.5.3 DS1302 内部寄存器 ................................................................................. 10 3.5.4 DS1302 数据传输方式 ............................................................................. 10 3.6 AT24C02 数据存储电路....................................................................................... 11 3.6.1 AT24C02 简介........................................................................................... 11 3.6.2 AT24C02 芯片引脚................................................................................... 11 3.6.3 I2C 总线介绍 ............................................................................................ 12 3.7 步进电机 28BYJ-48 电路 ..................................................................................... 13 3.7.1 28BYJ_48 电路图 ....................................................................................... 13 3.7.2 28BYJ_48 相关概念 ................................................................................... 14 3.7.3 28BYJ_48 驱动时序 ................................................................................... 14 3.7.4 28BYJ_48 特点 ........................................................................................... 15 3.7.5 28BYJ_48 驱动芯片 ULN2003 .................................................................. 15 3.8 红外接收电路 ....................................................................................................... 16 3.8.1 红外接收电路图 ......................................................................................... 16 3.8.2 红外接收探头 HS0038 ............................................................................... 16 3.9 光控电路 ............................................................................................................... 17 3.10 窗帘框架设计 ..................................................................................................... 17 4 系统软件设计 ................................................................................................................. 18 4.1 LCD1602 显示程序 .............................................................................................. 18 4.1.1 LCD1602 的初始化过程 ............................................................................ 18 4.1.2 LCD1602 的程序流程图 ............................................................................ 18 4.2 DS1302 时钟芯片控制程序 ................................................................................. 19 4.3 时间调整和定时时间程序 ................................................................................... 20 4.4 步进电机控制程序 ............................................................................................... 21 4.4.1 步进电机转动方式（一） ......................................................................... 21 4.4.2 步进电机转动方式（二） ......................................................................... 22 4.4.3 步进电机控制程序流程图 4.4 ................................................................... 22 4.5 HS0038 红外解码程序 ......................................................................................... 23 4.5.1 红外编码波形说明 ..................................................................................... 23 4.5.2 红外解码说明 ............................................................................................. 24 4.5.3 红外解码流程图 ......................................................................................... 24 4.6 数据存储程序 ....................................................................................................... 25 4.7 光控程序 ............................................................................................................... 26 5 总结 ................................................................................................................................. 27 参考文献 ............................................................................................................................... 28 附录(一)原理图 .................................................................................................................... 29 附录(二)源程序 .................................................................................................................... 30 1 延时函数 ........................................................................................................... 31 2 LCD1602 有关子函数 ........................................................................................ 31 3 DS1302 有关子函数 .......................................................................................... 32 4 读 DS1302 时间显示于 LCD1602 函数 ............................................................. 35 5 按键调整时间函数 ........................................................................................... 36 6 按键定时时间函数 ........................................................................................... 42 7 步进电机控制程序函数 ................................................................................... 45 8 I2C 模块函数 .................................................................................................... 48 9 定时扫描子函数 ............................................................................................... 50 10 光控子函数 ..................................................................................................... 51 11 主函数 ............................................................................................................. 51 12 红外中断函数 ................................................................................................. 52 致谢 ....................................................................................................................................... 54 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计1 绪言1.1 课题背景 随着时尚元素与家居生活的逐步融合，人们对于家居装饰也提出了更高的要求。 谈到家居装饰，窗帘所发挥的作用绝对是功不可没。现如今，通透的玻璃窗正在变成 现代建筑设计中的流行元素。大阳台、外飘窗、阳光住宅开始成为一种时尚和高品质 生活的体现。而对家居装饰起到点睛之笔的窗帘，也尤如一股势不可挡的旋风，吹遍 家居卖场，吹进了百姓的家。 现在市场上的智能窗帘有如下特点： 1.无线遥控;2.半自动手动控制;3.环境亮度控制;4.时间自动控制;5.电机工作鸣响提 示和整点报时功能。 这种简约风格的新型窗饰不仅仅是我们看风景的眼睛，也成为家居中一道美丽风 景。在秋冬季节里，透过智能窗饰传来的浓浓暖意，让你更接近自然，从舒适到陶醉， 十分妥帖的个性化“定制”对阳光的需求――生活像是在旅行，惬意中带着情调。 虽然遥控自动窗帘系统在我国还刚刚兴起，但其发展前景广阔，推广和应用自动 窗帘系统具有重要的现实意义。 1.2 课题的研究方向 自动窗帘机的控制方式大体上有三种：声控、光控、时控，声控和遥控属于半自 动类；而光控虽属全自动式，但因光敏器件的灵敏度，冬夏等不同季节的光照度的不 同，以及人们对起闭窗帘在时间上的要求不同，而难以实施和普及。因此，时控式的 全自动窗帘机便成了专业以及业余电子设计人员的热门课题。 本电路设计利用价格相对便宜的单片机作为主要控制器件，通过步进电机的正反 转模拟窗帘开启关闭，实现以下功能： [1]无线遥控功能； [2]半手动控制功能； [3]根据环境亮度自动控制功能； [4]定时控制功能。考虑到单片机 IO 口有限，比市场上的少了正点报时功能。1 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计2 系统总体方案设计2.1 系统方案确定 根据任务书要求： [1]能根据时间定时开关窗帘； [2]能根据光的亮度自动开关窗帘； [3]能用红外遥控器控制窗帘开启关闭； 为满足上述要求，确定的方案原理图图 2.1 如下：按键模块 时钟模块电源模块STC89C52RC 单片机步进电机显示模块红外接收模块光控模块遥控器 图 2.1 系统方案原理框图按键模块除了定时外，还可在遥控器失灵后手动控制，防止意外情况。 2.2 模块器件选择 为使基于单片机控制的红外线遥控系统在实际使用过程中具有较高的性能/价格 比，所以对该系统的原器件作了精心挑选。 按在实际工作中的作用，可分为以下几个部分：STC89C52RC 单片机是整个电路 的核心，它控制其它模块来完成各种复杂的操作；红外线一体化接受 HS0038 负责接 受命令； 芯片 DS1302 负责时钟的运行及设置参数； AT24C02 用来存储数据； LCD1602 用来显示各种数据，包括实时时间、定时时间、电机运行状态等。 下面重点说明下 STC89C52RC 单片机以及简单介绍下部分其他器件 （其他器件会 在相应电路中详细介绍） 。 2.2.1 STC89C52RC 单片机 STC89C52RC 有很宽的工作电源电压，可为 2.7～6V,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,2 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计掉电状态仅为 20nA。引脚图如图 2.2：图 2.2 STC89C52RC 引脚图STC89C52RC 的特点 ?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:0Hz～24MHz； ?三级程序存储器加密； ?128×8 位内部 RAM； ?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,-40℃~85℃ ； ?禁止 ALE 输出;； ?超低功耗: [1]掉电模式:典型功耗&0.1 μ A ； [2]空闲模式:典型功耗 2mA ；3 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计[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 的引脚 [1]电源:①VCC - 芯片电源，接+5V； ②VSS - 接地端； [2]时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 [3]控制线:控制线共有 4 根： ALE/PROG:地址锁存允许/片内 EPROM 编程脉冲 ① ALE 功能：用来锁存 P0 口送出的低 8 位地址 ② 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。 ① RST（Reset）功能：复位信号输入端。 ② 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。 ① EA 功能：内外 ROM 选择端。 ② 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， 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 口的第二功能如表 2.1 所示。4 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计表 2.1 P3 口第二功能 端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 RXD（串行口输入端） TXD（串行口输出端）_________各个功能INT0(外部中断 0 请求输入端，低电平有效) INT1(外部中断 1 请求输入端，低电平有效) T0（定时器/计数器 0 计数脉冲输入端） T1（定时器/计数器 1 计数脉冲输入端）_______ ________WR(外部数据存储器写选通信号输入端,低电平有效)______RD（外部数据存储器读选通信号输入端，低电平有效）2.2.2LCD1602 液晶显示屏 LCD1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组成，每个点阵字符 位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字 符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义 CGRAM， 显示效果也不好） 。 1602LCD 是指显示的内容为 16X2,即可以显示两行，每行 16 个字符液晶模块（显示字 符和数字） 。 2.2.3 DS1302 时钟芯片 DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟 电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作 电压为 2.5V～5.5V。采用三线接口与 CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传 送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。 DS1302 内部有一个 31×8 的用于临时性存放数 据的 RAM 寄存器。DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电 源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。5 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计3 系统硬件电路设计3.1 单片机时钟电路 片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU 的所有操作均在时钟脉冲同 步下进行。片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率，一般多在 1.2MHz～24MHz 之 间选取。C2、C3 是反馈电容，其值在 20pF～100pF 之间选取，典型值为 30pF。本电 路选用的电容为 30pF，晶振频率为 12MHz。 振荡周期=1/12 μ S； 机器周期=1 μ S； 指令周期=1~4 μ S； XTAL1 和 XTAL2：片内振荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调 电容。在石英晶体的两个管脚加交变电场时，它将会产生一定频率的机械变形，而这 种机械振动又会产生交变电场，上述物理现象称为压电效应。一般情况下，无论是机 械振动的振幅，还是交变电场的振幅都非常小。但是，当交变电场的频率为某一特定 值时，振幅骤然增大，产生共振，称之为压电振荡。这一特定频率就是石英晶体的固 有频率，也称谐振频率。即用来连接 STC89C52RC 片内 OSC 的定时反馈回路。石英 晶振起振后要能在 XTAL2 线上输出一个 3V 左右的正弦波，以便使 STC89C52RC 片 内的 OSC 电路按石英晶振相同频率自激振荡。通常，OSC 的输出时钟频率 fosc 为 0.5MHz-16MHz，典型值为 12MHz 或者 11.0592MHz。电容 C2 和 C3 可以帮助起振， 典型值为 30pF，调节它们可以达到微调 fosc 的目的。如图 3.1 所示.图 3.1 单片机时钟电路3.2 单片机复位电路 单片机在开机时都需要复位， 以便中央处理 CPU 以及其他功能部件都处于一个确 定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机的复位后是靠外部电路实现的，在时 钟电路工作后，只要在单片机的 RST 引脚上出现 24 个时钟振荡脉冲（2 个机器周期） 以上的高电平，单片机便可实现初始化状态复位，如图 3.2 所示。6 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计图 3.2 单片机复位电路3.3 电源电路 通过 220V 转 12V 变压器输入，再经桥式整流电路后，输入直流 12V 电压。C1、 C2 是 12 伏的电源滤波电容，大电容 C1 旁边并联一个小电容的目的是降低高频内阻， 因为大的电解电容一般采用卷绕工艺制造，所以等效电感较大，小电容可以提供一个 小内阻的高频通道，降低电源全频带内阻。之后经过 3 端集成稳压芯片 LM7805 稳压 后输出+5V 电压 VCC,为步进电机电路、红外接收电路、显示电路、时钟芯片提供电 源， 电源经过二极管 D5、 5V 限流电阻 R1=5K 后， DS1302 提供 VDD 电压， 为 BATTERY 是直流供电电源，电压为 3V 左右,在本电路中为了节省成本，使用两节 5 号可充电电 池。市电正常的情况下，VDD 电源为 DS1302 供电的同时，也为电池充电，从而延长 电池的使用寿命，当市电停电的时候，电池为 DS1302 供电，DS1302 在掉电状态下维 持时钟的正常，如图 3.3 所示。图 3.3 电源电路3.4 显示电路 显示电路设计采用的是液晶 LCD1602(仿真时用 LM016L 代替)来显示实时时间、 步进电机运行状态等内容。由于 P0 口带负载能力差，故需接上拉电阻（这里用 1K 的 排阻），P0 口作为数据口连接 LCD1602 的 7～14 口，来传输数据及指令。P2.5 接 LCD1602 的 4 脚 RS（数据/命令选择端），P2.6 接 LCD1602 的 5 脚 R/W（读写选择7 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计端），P2.7 接 LCD1602 的 6 脚 E（使能信号）。电位器 RV1 用来调节 LCD1602 的亮 度，如图 3.4 所示。图 3.4 LCD1602 显示电路3.4.1LCD1602 管脚介绍1602 共 16 个管脚，但是编程用到的主要管脚不过三个，分别为：RS(数据命令选 择端 4 脚),R/W（读写选择端 5 脚）,E（使能信号 6 脚）;以后编程便主要围绕这三个 管脚展开进行初始化，写命令，写数据。 以下具体阐述这三个管脚：RS 为寄存器选择，高电平选择数据寄存器，低电平选 择指令寄存器。R/W 为读写选择，高电平进行读操作，低电平进行写操作。E 端为使 能端，后面和时序联系在一起。 除此外，D0~D7（7~14 脚）分别为 8 位双向数据线，第 1 脚：VSS 为地电源； 第 2 脚：VDD 接 5V 正电源；第 3 脚：液晶显示偏压。 3.4.2 LCD1602 操作时序表 3.1 操作时序 RS 0 0 1 1 R/W 0 1 0 1 操作说明 写入指令码到 D0~D7 读从 D0~D7 输出的状态字 写数据到 D0~D7 从 D0~D7 读数据3.4.3LCD1602 指令集0x38 设置 16*2 显示，5*7 点阵，8 位数据接口； 0x01 清屏； 0x0f 开显示，显示光标，光标闪烁；8 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计0x08 只开显示； 0x0e 开显示，显示光标，光标不闪烁； 0x0c 开显示，不显示光标； 0x06 地址+1，当写入数据的时候光标右移； 0x02 地址计数器 AC=0（此时地址为 0x80） ，光标归原点，但是 DDRAM 中内容 不变； 0x18 光标和显示一起向左移动； 3.5 DS1302 时钟电路 本电路采用 DS1302 时钟芯片（DS1302 主要特点是采用串行数据传输），采用 32768Hz 晶振， 两个电源 Vcc1 及 Vcc2 接电源 VDD， 这样如果没有交流电的供电也可 以由可充电电池供电，起了掉电保护，防止实时时间数据丢失。2 脚 X1（晶振引脚） 及 3 脚 X2（晶振引脚）接 32786Hz 的晶振，晶振旁接两个 6pf 的起振电容，5 脚 RST （复位引脚）与单片机的 P1.7 相连，6 脚 I/O(数据输入输出引脚)与单片机的 P1.6 相 连，7 脚 CLK（串行时钟输入引脚）与单片机的 P1.5 相连，如图 3.5 所示。图 3.5 DS1302 时钟电路3.5.1DS1302 简介DSl302 是美国 Dallas 公司生产的一种串行实时时钟/日历芯片，以串行方式与单 片机进行数据传送，它能够向单片机提供：秒、分、时、日、月、年、及星期等实时 时间信息，并能够对闰年天数自动调整，日历有效至 2100 年。DSl302 由双电源中较 大者供电， 使系统在没有主电源的情况下也能保持时钟的连续运行。片内具有 31 个字 节静态 RAM，可用来保存重要数据。DSl302 具有引脚少、体积小、价格低等优点， 得到了广泛应用。本文对其进行详细分析和阐述并在分析其时序的基础上给出了 DSl302 与单片机连接的接口电路和通讯子程序。 3.5.2 DS1302 芯片引脚DS1302 的引脚功能描述如表 3.2 所示：9 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计表 3.2 DS1302 引脚描述 引脚号 1 2 3 4 名称 Vcc2 X1 X2 GND 说明 备用电源引脚 晶振引脚 晶振引脚 电源地引脚 引脚号 5 6 7 8 名称 CE I/O SCLK Vcc1 说明 复位引脚 串行输入输出引脚 串行时钟输入引脚 主电源引脚3.5.3DS1302 内部寄存器DS1302 串行实时时钟芯片主要由移位寄存器、控制逻辑、振荡器、实时时钟及 31 个字节 RAM 组成,其内部结构如表 3.3 所示。数据传送前，必须把置为高电平且把 提供地址和命令信息的 8 位字节装入到移位寄存器。在进行单字节传送或多字节传送 时，开始的 8 位命令字节用于指定 40 个字节(31 个字节 RAM 和 9 个字节时钟寄存器) 中哪个将被访问。表 3.3 DS1302 内部寄存器命令字 寄存器名 秒寄存器 分钟寄存器 小时寄存器 日期寄存器 月份寄存器 周日寄存器 年份寄存器 写 80H 82H 84H 86H 88H 8AH 8CH 读 81H 83H 85H 87H 89H 8BH 8DH 取值范围 00--59 00--59 01--12 或 00--23 01--28,29,30,31 01--12 01--12 00--99 7 CH 0 12/24 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 YEAR 6 5 10SEC 10MIN A/M HR 各位内容 4 3 2 SEC MIN HR DATE MONTH 0 DAY YEAR 1 010DATE 10M 0从上面可以看出， DS1302 的寄存器存的是 BCD 码， 用的时候要转换回十进制码。 3.5.4 DS1302 数据传输方式对 DS1302 进行任何数据传送时, 第一个数据字节必须是命令字节, 格式如表 3.4 所 示, 其最高有效位 MSB (位 7) 必须为逻辑 1。如果它是零, 禁止写 DS1302。位 6 为逻辑 0 时指定传送时钟/日历数据; 逻辑 1 指定传送 RAM 数据。位 1 至 5 指定进行输入或输 出的特定寄存器的地址。 最低有效位 LSB (位 0)为逻辑 0 时指定时进行写操作(输入) ; 逻 辑 1 指定进行读操作(输出)。命令字节总是从最低有效 LSB (位 0) 开始输入[07]。10 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 表 3.4 命令字 1RAM __CKA4A3A2A1A0RD__WR3.6 AT24C02 数据存储电路 本电路采用 AT24C02 芯片，AT24C02 支持 I2C 协议（一种总线数据传送协议） ， 总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件 为接收器。 数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。 A0、 A1、 A2 接地表示该器件的地址为 00H，SCK 接单片机的 P1.0 脚，SDA 接单片机的 P1.1 脚，如图 3.6 所示。图 3.6 AT24C02 数据存储电路3.6.1AT24C02 简介CAT24WC02 是一个 2K 位串行 CMOS E2PROM，内部含有 256 个 8 位字节， CATALYST 公司的先进 CMOS 技术实质上减少了器件的功耗。CAT24WC01 有一个 8 字节页写缓冲器， CAT24WC02/04/08/16 有一个 16 字节页写缓冲器， 该器件通过 I2C 总线接口进行操作有一个专门的写保护功能。 3.6.2 AT24C02 芯片引脚表 3.5 AT24C02 引脚描述 引脚名称 A0，A1，A2 SDA SCL WP Vcc Vss 功能描述 器件地址选择 串行数据/地址 串行时钟 写保护 +1.8V~6.0V 工作电压 电源地AT24C02 引脚描述如表 3.5 所示：SCL 串行时钟： AT24C02 串行时钟输入管脚用于产生器件所有数据发送或接收的时钟，这是一个11 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计输入管脚。 SDA 串行数据/地址： AT24C02 双向串行数据/地址管脚用于器件所有数据的发送或接收，SDA 是一个 开漏输出管脚，可与其它开漏输出或集电极开路输出进行线或（wire-OR） 。 A0、A1、A2 器件地址输入端： 这些输入脚用于多个器件级联时设置器件地址，当这些脚悬空时默认值为 0。当 使用 AT24C02 时最大可级联 8 个器件。如果只有一个 AT24C02 被总线寻址，这三个 地址输入脚（A0、A1、A2 ）可悬空或连接到 Vss，如果只有一个 AT24C02 被总线寻 址这三个地址输入脚（A0、A1、A2 ）必须连接到 Vss。 WP 写保护： 如果 WP 管脚连接到 Vcc，所有的内容都被写保护只能读。当 WP 管脚连接到 Vss 或 悬空允许器件进行正常的读/写操作。 3.6.3 I2C 总线介绍I2C（Inter－Integrated Circuit）总线是由 PHILIPS 公司推出的一种串行总线，是 具备多主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线。 I2C 总线只有两根双向信号线。一根是数据线 SDA，另一根是时钟线 SCL。SDA SCL SCL 单片 机A SCL SDA SDA SCL SCL SDA SRAM 或 E2PROM A/D D/A 或 SDA SCL SCL SDA SDA单片机 B日历时钟其 他 I2C 外围设备图 3.7 I2C 总线图每个接到 I2C 总线上的器件都有唯一的地址。主机与其它器件间的数据传送可以 是由主机发送数据到其它器件，这时主机即为发送器。由总线上接收数据的器件则为 接收器。 在多主机系统中，可能同时有几个主机企图启动总线传送数据。为了避免混乱， I2C 总线要通过总线仲裁，以决定由哪一台主机控制总线。 I2C 总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳 定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变 化。12 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计SCLSDA要求数 据稳定 允许数据 要求数 变化 据稳定 图 3.8 I2C 数据传送时序图SCL 线为高电平期间，SDA 线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL 线为 高电平期间，SDA 线由低电平向高电平的变化表示终止信号SCL SDA起始信号 S 图 3.9 I2C 总线起始停止时序图终止信号 P起始和终止信号都是由主机发出的，在起始信号产生后，总线就处于被占用的状 态；在终止信号产生后，总线就处于空闲状态。 连接到 I2C 总线上的器件，若具有 I2C 总线的硬件接口，则很容易检测到起始和 终止信号。 3.7 步进电机 28BYJ-48 电路 3.7.1 28BYJ_48 电路图 由于步进电机的驱动电流较大， 单片机不能直接驱动， 一般都是使 ULN2003 达林 顿阵列驱动，当然，使用下拉电阻或三极管也是可以驱动的，只不过效果不是那么好， 产生的扭力比较小,故本系统用了 ULN2003 驱动，如图 3.10 所示。13 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计图 3.10 28BYJ-48 步进电机电路3.7.2 28BYJ_48 相关概念 相数：产生不同对极 N、S 磁场的激磁线圈对数。常用 m 表示。 拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用 n 表示，或指电机转过 一个齿距角所需脉冲数， 以四相电机为例， 有四相四拍运行方式即 AB-BC-CD-DA-AB， 四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ 表示。θ =360 度（转子 齿数 J*运行拍数） 。四拍运行时步距角为θ =360 度/（50*4）=1.8 度（俗称整步） ，八 拍运行时步距角为θ =360 度/（50*8）=0.9 度（俗称半步） 。 3.7.3 28BYJ_48 驱动时序 对应一个脉冲信号，步进电机 28BYJ_48 是四相五线制的，用四相四拍驱动，其驱 动时序如表 3.6 所示：表 3.6 步进电机驱动时序表 控制位 步序 D 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 0 0 0 0 C 0 0 1 1 1 0 0 0 B 1 1 1 0 0 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 1 1 AB B BC C CD D DA A 工作状态14 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计3.7.4 28BYJ_48 特点 [1]给步进脉冲就转，不给步进脉冲电机就不转； [2]步进脉冲频率高，步进电机转得快；步进脉冲频率低，步进电机转得慢； [3]改变各相的通电方式（叫脉冲分配）可以改变步进电机的运行方式； [4]改变通电顺序，可以控制步进电机的正、反转。 3.7.5 28BYJ_48 驱动芯片 ULN2003 ULN2003 是一个单片高电压、 高电流的达林顿晶体管阵列集成电路。 它是由 7 对 NPN 达林顿管组成的，它的高电压输出特性和阴极箝位二极管可以转换感应负载。 ULN2003 是一个 7 路反向器电路， 即当输入端为高电平时 ULN2003 输出端为低电平， 当输入端为低电平时 ULN2003 输出端为高电平， 继电器得电吸合。 单个达林顿对的集 电极电流是 500mA。达林顿管并联可以承受更大的电流。此电路主要应用于继电器驱 动器，字锤驱动器，灯驱动器，显示驱动器（LED 气体放电） ，线路驱动器和逻辑缓 冲器。ULN2003 的每对达林管都有一个 2.7k 欧姆的串联电阻，可以直接和 TTL 或 5V CMOS 装置。 功能特点：高电压输出 50V 输出钳位二极管 ，输入兼容各种类型的逻辑电路 ， 应用继电器驱动器，500mA 额定集电极电流（单个输出） 。 引脚说明： [1]IN1~IN7 (引脚 1~7)：脉冲输入端； [2]OUT1~OUT7（引脚 10~16） ：脉冲输出端； [3]GND（引脚 8） ：电源地； [4]COM（引脚 9） ：电源正极。图 3.11 ULN2003 引脚图本系统中，P1.0 接 IN1，P1.1 接 IN2，P1.3 接 IN3，P1.4 接 IN4;OUT1 接步进电机15 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计28BYJ_48A（蓝色的线） ，OUT2 接接步进电机 28BYJ_48B（粉色的线） ，OUT3 接接 步进电机 28BYJ_48C（黄色的线） ，OUT1 接接步进电机 28BYJ_48D（橙色的线） 。 3.8 红外接收电路 3.8.1 红外接收电路图 红外线接收电路使用一个集成红外接收器，型号是 HS0038，静态时输出端输出 高电平，当接收到红外信号后，按红外信号的数据波形输出负脉冲数据信号。红外信 号输出到单片机的 P3.3 ，该口对应的第二功能是外部中断 1(INT1)，利用该口的第二 功能，一旦红外线信号到来，P3.3 被拉低，单片机中止当前的工作转移到接收、处理 红外信号,如图 3.12 所示。图 3.12 红外接收电路3.8.2 红外接收探头 HS0038 红外接收探头，接收红外信号频率为 38kHz，周期约 26μ s。 红外接收头电路一体化的红外接收装置将遥控信号的接受、放大、检波、整形集 一体，并且输出可以让单片机识别的 TTL 信号，这样大大简化了接收电路的复杂程度 和电路的设计工作，方便使用。在本系统中我们采用红外一体化接收头 HS0038，示意 图如图 3.13 所示。HS0038 黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附 磁屏蔽， 功耗低， 灵敏度高。 在用小功率发射管发射信号情况下， 其接收距离可达 35m。 它能与 TTL、COMS 电路兼容。HS0038 为直立侧面收光型。它接收红外信号频率为 38 kHz,周期约 26 μ s，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到 TTL 电平的编码 信号。三个管脚分别是地、＋5 V 电源、解调信号输出端。HS00381 GND 2VCC 3 脉冲输出端 图 3.13 HS0038 引脚示意图16 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计3.9 光控电路 光控电路由光敏电阻 LDR、滑动变阻器 VR 组成，利用单片机的 P2.4 完成对环境 亮度的测试工作。 VR P2.4 LDR 光敏电阻 Vcc图 3.14 光控电路图3.10 窗帘框架设计 窗帘框架构造设计包括窗帘微动开关连接电路设计和窗帘架的制作与设计。 本设计 中的微动开关通过电容、电阻组成的复位电路与单片机的复位引脚相连，微动开关安 装在窗帘滑杆上，当窗帘移动到预定位置时，触动微动开关，使单片机复位，此时电 机停转，窗帘停到指定位置，如图 3.15 所示。右半窗帘步进 电机 主动 轮微动开关从 动 轮左半窗帘 图 3.15 窗帘框架图17 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计4 系统软件设计单片机电路只有软件和硬件都正确才能使电路达到预计的目标，因此，软件的编 写也是相当重要的。 本系统的软件编程部分的编写主要分为 LCD1602 显示程序、时钟 芯片 DS1302 控制程序、时间调整和定时时间程序、步进电机控制程序、红外解码程 序、数据存储程序、光控程序这七大类。 4.1 4.1.1 LCD1602 显示程序 LCD1602 的初始化过程LCD1602 的初始化（复位）过程 [1]延时 15mS，写指令 38H（不检测忙信号） ；[2]延时 5mS，写指令 38H（不检测 忙信号） ；[3]延时 5mS，写指令 38H（不检测忙信号，以后每次写指令、读/写数据操 作均需要检[4]测忙信号） ；[5]写指令 38H：显示模式设置（即 16*2 行显示，5*7 点阵， 8 位数据） ；[6]写指令 08H：显示关闭；[7]写指令 01H：显示清屏；[8]写指令 06H： 整屏不移动，光标自动右移；[9]写指令 0CH：开显示不显示光标； 4.1.2 LCD1602 的程序流程图开始初始化清屏并光标复位单片机发写命令 否 液晶是否应答 是 准备写入数据执行显示命令 图 4.1 LCD1602 显示程序流程图18 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计4.2 DS1302 时钟芯片控制程序 DS1302 与微处理器进行数据交换时，首先由微处理器向电路发送命令字节，命 令字节最高位 MSB(D7)必须为逻辑 0， 如果 D7=1， 则禁止写 DS1302， 即写保护 （0X00 禁止写保护、0X80 打开写保护） ； 数据输入时，时钟的上升沿数据必须有效，数据的输出在时钟的下降沿。如果为 低电平,那么所有的数据传送将被中止且 I／0 引脚变为高阻状态。上电时，在 Vcc&2.5 伏之前， 必须为逻辑 0。当把驱动至逻辑 1 状态时，SCLK 必须为逻辑 0。 单字节数据输入跟随在写命令字节的 8 个 SCLK 周期之后，在控制指令字输入后 的下一个 SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入 DS1302，数据输入从低位即位 0 开始。 同样， 在紧跟 8 位的控制指令字后的下一个 SCLK 脉冲的下降沿读出 DS1302 的数据， 读出数据时从低位 0 位到高位 7。19 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 开始变量初始化使 DS1302 不具备写保护复位后产生一个高电平写 DS1302 地址向该地址写数据地址增加 N 数据是否写完 Y 复位后产生一个高电平写 DS1302 地址将该地址数据读出地址增加 N 数据是否读完 Y 显示数据 图 4.2 DS1302 读写流程图4.3 时间调整和定时时间程序 这里采用的是按键中断实现的，因为在编写程序时发现实时刷新时间函数和按键调 整时间和定时有冲突。20 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计首先，按中断键 key4，调中断（置标志位 flag=1） ，返回主函数后将执行时间定时和 时间调整扫面程序。如果按 key5 键，则进入定时开关窗帘程序；如果按 key6，则进 入调整时间函数。 程序流程图如图 4.3 所示：key4 按下否是 是key6 按下否是 否 否执 行 调 整 时 间 函 数调 整 时 间 函 数 执 行 完 否Key5 按下否否是执行定时时间函数是定时时间函数执行完否是清标志位，返回主函数是图 4.3 时间调整和定时时间程序4.4 步进电机控制程序 4.4.1 步进电机转动方式（一） 要实现步进电机的转动,可以用以下两种方式: (1)8 拍的方式八个状态： [1]在 A 与 A-正电压，B 与 B-不给电悬空； [2]在 A 与 A-正电压，B 与 B-也给正电压； [3]A 与 A-不给电压悬空，B 与 B-正电压； [4]A 与 A-给负电压，B 与 B-给正电压； [5]A 与 A-给负电压，B 与 B-不给悬空；21 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计[6]A 与 A-给负电压，B 与 B-给负电压； [7]A 与 A-不给电悬空，B 与 B-给负电压； [8]A 与给正电压，B 与 B-给负电压； 按以上八个状态轮流供电，控制一下脉宽应该就可以了。 四个引脚各一根控 制线：A~H 表示各线时序 A A 1 A- 0 B 0 B- 0 B 1 0 1 0 C 0 0 1 0 D 0 1 1 0 E 0 1 0 0 F 0 1 0 1 G 0 0 0 1 H 1 0 0 14.4.2 步进电机转动方式（二） 4 拍的方式: 电流驱动。 下面的 a~ 和 b~ 表示反向电流。两相双二拍：ab － a~b － a~b~ － ab~ 一个转向。ab － ab~ － a~b~ － a~b A A AB B1 0 1 0 B 0 1 1 0 为反向。 C 0 1 0 1 D 1 0 0 1 为4.4.3 步进电机控制程序流程图 4.422 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计主函数否步进电机按键扫描函数反转键按 key5 下否是电 机 反 转 函 数否正转键按 key6 下否停止 键按 下否是是电 机 正 转 函 数电 机 停 止 函 数否否图 4.4 步进电机程序流程图4.5 HS0038 红外解码程序 4.5.1 红外编码波形说明 这里采用的是 6122 型遥控器，载波波形使用 455KHz 晶体，经内部分频电路，信 号被调制在 37.91KHz， 占空比为三分之一。数据格式包括了引导码、用户码、数据码、 数据反码，编码总共占 32 位。数据反码是数据码相反的编码，编码时可用对于数据的 纠错，其红外波形图如图 4.5 所示。图 4.5 红外波形图引导码由一个9ms的载波波形和4.5ms的关断时间构成，它作为随后发射的码的引 导，这样当接收系统是由微处理器构成的时候，能更有效地处理码的接收与检测及其 它各项控制之间的时序关系。编码采用脉冲位置调制方式（PPM）。每次8位的码被传23 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计送之后，它们的反码也被传送，减少了系统的误码率。 用户码或者数据码中的每一位可以是“1” ，也可以是“0” 。区分“0”和“1”是 利用脉冲的时间间隔来区分，这种编码方式称为脉冲位置调制方式，简称 PPM。 4.5.2 红外解码说明图 4.6 0、1 波形图解码的关键是如何识别“0”和“1”， 代码格式（以接收代码为准，接收代码与发射 代码反向） 。从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以 0.56ms 的低电平开始，不同的是 高电平的宽度不同，“0”为 0.56ms,“1”为 1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和 “1”。如果从 0.56ms 低电平过后，开始延时，0.56ms 以后，若读到的电平为低，说明 该位为“0”， 反之则为“1”， 为了可靠起见， 延时必须比 0.56ms 长些， 但又不能超过 1.12ms, 否则如果该位为“0”， 读到的已是下一位的高电平， 因此取 （1.12ms+0.56ms） /2=0.84ms 最为可靠，一般取 0.84ms 左右均可；根据码的格式，应该等待 9ms 的起始码和 4.5ms 的结果码完成后才能读码。 4.5.3 红外解码流程图 红外解码流程图 4.7 如下：24 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计有红外信号，产 生中断接收并解码判断数据格 式是否正确否跳出中断是 比较，转出执行 相应动作中断返回 图 4.7 红外解码流程图4.6 数据存储程序 AT24C02 的 1、2、3 脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址（实验板中直接 接地只有一块器件） ；第 8 脚和第 4 脚分别为正、负电源。第 5 脚 SDA 为串行数据输 入/输出，数据通过这条双向 I2C 总线串行传送，SDA 和 SCL 都需要和正电源间各接 一个 5.1K 的电阻上拉。 7 脚为 WP 写保护端， 第 接地时允许芯片执行一般的读写操作。 接电源端时不允许对器件写。 24C02 中带有片内地址寄存器。每写入或读出一个数 据字节后，该地址寄存器自动加 1，以实现对下一个存储单元的读写。所有字节均以 单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达 8 个字节的数据。 AT24C02 读写操作流程图 4.8 如下：25 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 产生启动条件产生启动条件给出从地址给出从地址等待接收确认等待接收确认给出数据地址接收 1 字节数 据 N等待接收确认是否最后字节 Y产生应答写入接收数据 不做应答 等待接收确认产生停止条件产生停止条件 写操作流程读操作流程图 4.8 AT24C02 读写操作流程图4.7 光控程序 该子程序中，当有光照时，光敏电阻阻值小，单片机 P2.4 低电平；天黑后，光照 太弱，光敏电阻增大至几十 K 欧姆，单片机 P2.4 端口高电平，通过判断 P2.4 口高低 电平来实现自动控制。当由天黑变天亮时，执行开窗帘函数（即电机正转） ；当由白天 进入夜晚时，执行关窗帘（即电机反转）函数。26 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计5 总结这次毕业设计让我更加熟悉了从理论到实践的跨越，从当初的查阅图书，到现在 的实物的成功实现，这中间有很多值得回味的地方。这次的设计，我用到的软件主要 有 word、proteus，keil，protel99se。 虽然在系统开发过程中，好多知识都是随学随用，增加了很多不必要的麻烦，但 是在不断的努力以及同学的帮助下，解决了大部分问题。 下面就把程序调时时出现的问题简述下： [1]刚开始时按键设置时间函数与实时刷新时间函数有点冲突，按键按下后，时间 刷新程序仍在运行，导致设置不了时间，后来通过中断置调时按键标志位为 1 进入调 整时间函数死循环置退出； [2]后面又发现定时程序与调时程序有冲突（调时程序会写 DS1302，而定时不需 要写） ，于是又加了个按键，结果发现进入中断后扫描程序太长，按键不太灵敏，而且 两个键有影响，于是又把中断去掉，在主程序扫描置标志位，发现按键太灵敏，就加 了点延时； [3]实物上电后，液晶老是闪烁，而且 85 和正确的时间数据交替显示，因在仿真 时把 SCLK 和 I/O 接反出现 85。于是检查接线，发现无误，又检查 BCD 码转十进制 数子函数，也没问题，最后发现在读 DS1302 一个字节时最后没有置 IO=0，加上后显 示正常； 虽然很多错误被克服了，但是系统中难免还有很多不足之处，希望各位评委老师 和同学给予指正与建议。 我相信，只要肯钻研，只要挤时间，一切自己想要的知识都可以掌握。27 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计参考文献[01]华成英，童诗白.模拟电子技术基础[M].（第四版）.北京：高等教育出版社，2006. 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[20]张敏敏,陈亮亮. 实用智能家居窗帘的设计[J/OL].科技视界，2012.28 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计附录(一)原理图29 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计附录(二)源程序#include®51.h& #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar a,miao,shi,fen,ri,yue,nian,week=1,key1n,temp,runstate=0,flag,flag1,s[4]; uchar dingmiao,dingshi,dingfen,dingri,dingyue,dingnian,dingweek,key2n,dingrunstate=0; uchar code tabD[8]={1,1,0,0,0,0,0,1}; uchar code tabC[8]={0,1,1,1,0,0,0,0}; uchar code tabB[8]={0,0,0,1,1,1,0,0}; uchar code tabA[8]={0,0,0,0,0,1,1,1}; uchar code tabDB[8]={1,0,0,0,0,0,1,1}; uchar code tabCB[8]={0,0,0,0,1,1,1,0}; uchar code tabBB[8]={0,0,1,1,1,0,0,0}; uchar code tabAB[8]={1,1,1,0,0,0,0,0}; sbit MA=P2^0; sbit MB=P2^1; sbit MC=P2^2; sbit MD=P2^3; sbit light=P2^4;//光控电路接口 #define yh 0x80 //LCD 第一行的初始位置,因为 LCD1602 字符地址首位 D7 恒定为 1 ） （ #define er 0x80+0x40 //LCD 第二行初始位置（因为第二行第一个字符位置地址是 0x40） //液晶屏的与 C51 之间的引脚连接定义（显示数据线接 C51 的 P0 口） sbit rs=P2^5; sbit en=P2^7; sbit rw=P2^6; //如果硬件上 rw 接地，就不用写这句和后面的 rw=0 了 //DS1302 时钟芯片与 C51 之间的引脚连接定义 sbit IO=P1^6; sbit SCLK=P1^5; sbit RST=P1^7; sbit ACC0=ACC^0; sbit ACC7=ACC^7; //定义 AT24C02 引脚连接定义 sbit scl=P1^0; //AT24C02SCL sbit sda=P1^1; //AT24C02SDA sbit red=P3^3; //HS0038 负脉冲接口 sbit key6=P3^6; //正转按键 sbit key7=P3^7; //停止按键 //校时按键与 C51 的引脚连接定义 sbit key1=P1^2; // 调整时间设置键 sbit key2=P3^0; //加键 sbit key3=P3^1; //减键30 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 sbit key4=P1^3; //按键中断 sbit key5=P3^5; // 时间定时键 、步进电机反转按键 /**************************************************************/ uchar code tab1[]={&20 - - &}; //年显示的固定字符 uchar code tab2[]={& : : &};//时间显示的固定字符 uchar code tabrun[]={&SRB&}; //运行状态显示 /******************************************************1延时函数*****************************************************/ void delay(uint xms)//延时函数,ms 级 { uint x,y; for(x=x&0;x--) for(y=110;y&0;y--); } void delay0(uchar x) //x*0.14MS 延时函数 0.14ms { while(x--) { for (i = 0; i&13; i++); } } void delay1() //功能：延时函数 1,us 级 { ; ; } /******************************************************2LCD1602 有关子函数*****************************************************/ /*在这个程序中，液晶写入有关函数会在 DS1302 的函数中调用，所以液晶程序要放在前面*/ void write_1602com(uchar com)//****液晶写入指令函数**** { rs=0;//数据/指令选择置为指令 rw=0; //读写选择置为写 P0=//送入数据 delay(1); en=1;//拉高使能端，为制造有效的下降沿做准备31 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 delay(1); en=0;//en 由高变低，产生下降沿，液晶执行命令 } void write_1602dat(uchar dat)//***液晶写入数据函数**** { rs=1;//数据/指令选择置为数据 rw=0; //读写选择置为写 P0=//送入数据 delay(1); en=1; //en 置高电平，为制造下降沿做准备 delay(1); en=0; //en 由高变低，产生下降沿，液晶执行命令 } void lcd_init()//***液晶初始化函数**** { write_1602com(0x38);//设置液晶工作模式，意思：16*2 行显示，5*7 点阵，8 位数据 write_1602com(0x0c);//开显示不显示光标 write_1602com(0x06);//整屏不移动，光标自动右移 write_1602com(0x01);//清显示 write_1602com(yh+1);//日历显示固定符号从第一行第 1 个位置之后开始显示 for(a=0;a&14;a++) { write_1602dat(tab1[a]);//向液晶屏写日历显示的固定符号部分 //delay(3); } write_1602com(er+2);//时间显示固定符号写入位置，从第 2 个位置后开始显示 for(a=0;a&8;a++) { write_1602dat(tab2[a]);//写显示时间固定符号，两个冒号 //delay(3); } } /******************************************************3DS1302 有关子函数*****************************************************/ void write_byte(uchar dat)//写一个字节 { ACC= RST=1; for(a=8;a&0;a--) { IO=ACC0;32 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 SCLK=0; SCLK=1; ACC=ACC&&1; } } uchar read_byte()//读一个字节 { RST=1; for(a=8;a&0;a--) { ACC7=IO; SCLK=1; SCLK=0; ACC=ACC&&1; } IO=0; return (ACC); } void write_1302(uchar add,uchar dat)//向 1302 芯片写函数（指定写入地址，数据） { RST=0; SCLK=0; RST=1; write_byte(add); write_byte(dat); SCLK=1; RST=0; } uchar read_1302(uchar add)//从 1302 读数据函数，指定读取数据来源地址 { RST=0; SCLK=0; RST=1; write_byte(add); temp=read_byte(); SCLK=1; RST=0; return(temp); } uchar BCD_Decimal(uchar bcd)//BCD 码转十进制函数，输入 BCD，返回十进制 { uchar D Decimal=bcd&&4;33 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 return(Decimal=Decimal*10+(bcd&=0x0F)); } void ds1302_init() //1302 芯片初始化子函数(,12:00:00,week4) { RST=0; SCLK=0; write_e,0x00); //允许写，禁止写保护 write_,0x00); //向 DS1302 内写秒寄存器 80H 写入初始秒数据 00 //write_,0x00);//向 DS1302 内写分寄存器 82H 写入初始分数据 00 //write_,0x12);//向 DS1302 内写小时寄存器 84H 写入初始小时数据 12 //write_a,0x06);//向 DS1302 内写周寄存器 8aH 写入初始周数据 6 //write_,0x18);//向 DS1302 内写日期寄存器 86H 写入初始日期数据 07 //write_,0x05);//向 DS1302 内写月份寄存器 88H 写入初始月份数据 01 //write_c,0x13);//向 DS1302 内写年份寄存器 8cH 写入初始年份数据 10 write_e,0x80); //打开写保护 } //时分秒显示子函数 void write_sfm(uchar add,uchar dat)//向 LCD 写时分秒,有显示位置加、现示数据，两个参数 { uchar gw, gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(er+add);//er 是头文件规定的值 0x80+0x40 write_1602dat(0x30+sw);//数字+30 得到该数字的 LCD1602 显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30 得到该数字的 LCD1602 显示码 delay(20); } //年月日显示子函数 void write_nyr(uchar add,uchar dat)//向 LCD 写年月日，有显示位置加数、显示数据，两个参数 { uchar gw, gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(yh+add);//设定显示位置为第一个位置+add write_1602dat(0x30+sw);//数字+30 得到该数字的 LCD1602 显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30 得到该数字的 LCD1602 显示码 delay(50); } //写星期子函数 void write_week(uchar week) { write_1602com(yh+0x0c);//星期字符的显示位置 switch(week) {34 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 case 1:write_1602dat('M');//星期数为 1 时，显示 write_1602dat('O'); write_1602dat('N'); case 2:write_1602dat('T');//星期数据为 2 时显示 write_1602dat('U'); write_1602dat('E'); case 3:write_1602dat('W');//星期数据为 3 时显示 write_1602dat('E'); write_1602dat('D'); case 4:write_1602dat('T');//星期数据为 4 是显示 write_1602dat('H'); write_1602dat('U'); case 5:write_1602dat('F');//星期数据为 5 时显示 write_1602dat('R'); write_1602dat('I'); case 6:write_1602dat('S');//星期数据为 6 时显示 write_1602dat('T'); write_1602dat('A'); case 7:write_1602dat('S');//星期数据为 7 时显示 write_1602dat('U'); write_1602dat('N'); } } /******************************************************4读 DS1302 时间显示于 LCD1602 函数*****************************************************/ void timegetdisp() //取得并显示日历和时间 { //读取秒时分周日月年七个数据（DS1302 的读寄存器与写寄存器不一样） ： miao = BCD_Decimal(read_)); write_sfm(0x08,miao);//秒，从第二行第 8 个字后开始显示（调用时分秒显示子函数） fen = BCD_Decimal(read_)); write_sfm(0x05,fen);//分，从第二行第 5 个字符后开始显示 shi = BCD_Decimal(read_));35 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 write_sfm(0x02,shi);//小时，从第二行第 2 个字符后开始显示 ri = BCD_Decimal(read_)); write_nyr(0x09,ri);//日期，从第一行第 9 个字符后开始显示 yue = BCD_Decimal(read_)); write_nyr(0x06,yue);//月份，从第一行第 6 个字符后开始显示 nian=BCD_Decimal(read_d)); write_nyr(0x03,nian);//年，从第一行第 3 个字符后开始显示 week=BCD_Decimal(read_b)); write_week(week); } /******************************************************5按键调整时间函数*****************************************************/ void keyscan() //按键调整时间函数 { if(key1==0)//---------------key1 为功能键（设置键）-------------------{ delay(9);//延时，用于消抖动 if(key1==0)//延时后再次确认按键按下 { while(!key1); key1n++; if(key1n==9) key1n=1;//设置按键共有秒、分、时、星期、日、月、年、 返回，8 个功能循环 switch(key1n) { case 1: write_1602com(er+0x09);//设置按键按动一次，秒位置显示光标 write_1602com(0x0f);//设置光标为闪烁 temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//秒数据写入 DS1302 write_e,0x00); write_,0x80|temp);//miao write_e,0x80); case 2: write_1602com(er+6);//按 2 次 fen 位置显示光标 //write_1602com(0x0f); case 3: write_1602com(er+3);//按动 3 次，shi //write_1602com(0x0f); case 4: write_1602com(yh+0x0e);//按动 4 次，week //write_1602com(0x0f);36 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 case 5: write_1602com(yh+0x0a);//按动 5 次，ri //write_1602com(0x0f); case 6: write_1602com(yh+0x07);//按动 6 次，yue //write_1602com(0x0f); case 7: write_1602com(yh+0x04);//按动 7 次，nian //write_1602com(0x0f); case 8: write_1602com(0x0c);//按动到第 9 次，设置光标不闪烁 TR0=1;//打开定时器 temp=(miao)/10*16+(miao)%10; write_e,0x00); write_,0x00|temp);//miao 数据写入 DS1302 write_e,0x80); flag=0; } } } //------------------------------加键 key2---------------------------if(key1n!=0)//当 key1 按下以后，再按以下键才有效（按键次数不等于零） { if(key2==0) //上调键 { delay(10); if(key2==0) { while(!key2); switch(key1n) { case 1:miao++;//设置键按动 1 次，调秒 if(miao&59) miao=0;//秒超过 59，再加 1，就归零 write_sfm(0x08,miao);//令 LCD 在正确位置显示&加&设定好的秒数 temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00); //允许写，禁止写保护 write_,temp); //向 DS1302 内写秒寄存器 80H 写入调整后的秒数据 BCD 码 write_e,0x80); //打开写保护 write_1602com(er+0x09);//因为设置液晶的模式是写入数据后，光标自动右移，所以 要指定返回 //write_1602com(0x0b);37 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 case 2:fen++; if(fen&59) fen=0; write_sfm(0x05,fen);//令 LCD 在正确位置显示&加&设定好的分数据 temp=(fen)/10*16+(fen)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_,temp);//向 DS1302 内写分寄存器 82H 写入调整后的分数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(er+6);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是 写回原来的位置 case 3:shi++; if(shi&23) shi=0; write_sfm(2,shi);//令 LCD 在正确的位置显示&加&设定好的小时数据 temp=(shi)/10*16+(shi)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_,temp);//向 DS1302 内写小时寄存器 84H 写入调整后的小时数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(er+3);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要 光标回位 case 4:week++; if(week&7) week=1; write_1602com(yh+0x0C);//指定'加'后的周数据显示位置 write_week(week);//指定周数据显示内容 temp=(week)/10*16+(week)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_a,temp);//向 DS1302 内写周寄存器 8aH 写入调整后的周数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+0x0e);//因为设置液晶的模式是写入数据后， 指针自动加一， 所 以需要光标回位 case 5:ri++; if(ri&31) ri=1; write_nyr(9,ri);//令 LCD 在正确的位置显示&加&设定好的日期数据 temp=(ri)/10*16+(ri)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_,temp);//向 DS1302 内写日期寄存器 86H 写入调整后的日期数据 BCD 码38 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+10);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需 要光标回位 case 6:yue++; if(yue&12) yue=1; write_nyr(6,yue);//令 LCD 在正确的位置显示&加&设定好的月份数据 temp=(yue)/10*16+(yue)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_,temp);//向 DS1302 内写月份寄存器 88H 写入调整后的月份数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+7);//因为设置液晶的模式是写入数据后， 指针自动加一， 所以需要 光标回位 case 7:nian++; if(nian&99) nian=0; write_nyr(3,nian);//令 LCD 在正确的位置显示&加&设定好的年份数据 temp=(nian)/10*16+(nian)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_c,temp);//向 DS1302 内写年份寄存器 8cH 写入调整后的年份数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+4);//因为设置液晶的模式是写入数据后， 指针自动加一， 所以需要 光标回位 } } } //------------------减键 key3，各句功能参照'加键'注释--------------if(key3==0) { delay(10);//调延时，消抖动 if(key3==0) { while(!key3); switch(key1n) { case 1:miao--; if(miao==-1) miao=59;//秒数据减到-1 时自动变成 59 write_sfm(0x08,miao);//在 LCD 的正确位置显示改变后新的秒数39 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00); //允许写，禁止写保护 write_,temp); //向 DS1302 内写秒寄存器 80H 写入调整后的秒数据 BCD 码 write_e,0x80); //打开写保护 write_1602com(er+0x09);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这 里是写回原来的位置 //write_1602com(0x0b); case 2:fen--; if(fen==-1) fen=59; write_sfm(5,fen); temp=(fen)/10*16+(fen)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_,temp);//向 DS1302 内写分寄存器 82H 写入调整后的分数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(er+6);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是 写回原来的位置 case 3:shi--; if(shi==-1) shi=23; write_sfm(2,shi); temp=(shi)/10*16+(shi)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_,temp);//向 DS1302 内写小时寄存器 84H 写入调整后的小时数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(er+3);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要 光标回位 case 4:week--; if(week==0) week=7; write_1602com(yh+0x0C);//指定'加'后的周数据显示位置 write_week(week);//指定周数据显示内容 temp=(week)/10*16+(week)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_a,temp);//向 DS1302 内写周寄存器 8aH 写入调整后的周数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+0x0e);//因为设置液晶的模式是写入数据后， 指针自动加一， 所 以需要光标回位40 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 case 5:ri--; if(ri==0) ri=31; write_nyr(9,ri); temp=(ri)/10*16+(ri)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_,temp);//向 DS1302 内写日期寄存器 86H 写入调整后的日期数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+10);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需 要光标回位 case 6:yue--; if(yue==0) yue=12; write_nyr(6,yue); temp=(yue)/10*16+(yue)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_,temp);//向 DS1302 内写月份寄存器 88H 写入调整后的月份数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+7);//因为设置液晶的模式是写入数据后， 指针自动加一， 所以需要 光标回位 case 7:nian--; if(nian==-1) nian=99; write_nyr(3,nian); temp=(nian)/10*16+(nian)%10;//十进制转换成 DS1302 要求的 BCD 码 write_e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_c,temp);//向 DS1302 内写年份寄存器 8cH 写入调整后的年份数据 BCD 码 write_e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+4);//因为设置液晶的模式是写入数据后， 指针自动加一， 所以需要 光标回位 } } } } } /****************************************************/ /****************************************************/41 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 /****************************************************/ void dingshi_dis() //定时时间显示函数 { write_1602com(er+0x0d); //显示冒号 write_1602dat(tab2[2]); write_1602com(er+0x0f); //显示秒 write_sfm(0x0e,dingmiao); write_1602com(er+0x0f); write_1602com(er+0x0c); // 显示分 write_sfm(0x0b,dingfen); write_1602com(er+0x0c); write_1602com(er+0x0a); //显示定时状态执行开还是关 if(dingrunstate==0) write_1602dat(tabrun[0]); if(dingrunstate==1) write_1602dat(tabrun[1]); if(dingrunstate==2) write_1602dat(tabrun[2]); } /******************************************************6按键定时时间函数*****************************************************/ void keyscan1() //按键定时时间函数 { if(key4==0)//---------------key4 为功能键（定时设置键）-------------------{ delay(10);//延时，用于消抖动 if(key4==0)//延时后再次确认按键按下 { while(!key4); dingshi_dis(); key2n++; if(key2n==5) key2n=1;//设置按键共有秒、分、时、星期、日、月、年、 运行状态、返回，9 个功能循 环 switch(key2n) { case 1: write_1602com(er+0x0f);//设置按键按动一次，秒位置显示光标 write_1602com(0x0f);//设置光标为闪烁42 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 case 2: write_1602com(er+0x0c);//按 2 次分位置显示光标 case 3:write_1602com(er+0x0a); //按动 3 次，运行状态位子显示光标 case 4: write_1602com(0x0c);//按动到第 4 次，设置光标不闪烁 flag1=0; } } } //------------------------------加键 key2---------------------------if(key2n!=0)//当 key4 按下以下。再按以下键才有效（按键次数不等于零） { if(key2==0) //上调键 { delay(5); if(key2==0) { while(!key2); switch(key2n) { case 1:dingmiao++;//设置键按动 1 次，调秒 if(dingmiao&59) dingmiao=0;//秒超过 59，再加 1，就归零 write_sfm(0x0e,dingmiao);//令 LCD 在正确位置显示&加&设定好的秒数 write_1602com(er+0x0f);//因为设置液晶的模式是写入数据后，光标自动右移，所以 要指定返回 case 2:dingfen++; if(dingfen&59) dingfen=0; write_sfm(0x0b,dingfen);//令 LCD 在正确位置显示&加&设定好的分数据 write_1602com(er+0x0c);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这 里是写回原来的位置 case 3:dingrunstate++; if(dingrunstate==3) dingrunstate=0; write_1602com(er+0x0a); if(dingrunstate==0)43 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 { write_1602dat(tabrun[0]); write_1602com(er+0x0a); } if(dingrunstate==1) { write_1602dat(tabrun[1]); write_1602com(er+0x0a); } if(dingrunstate==2) { write_1602dat(tabrun[2]); write_1602com(er+0x0a); } } } } //------------------减键 key3，各句功能参照'加键'注释--------------if(key3==0) { delay(5);//调延时，消抖动 if(key3==0) { while(!key3); switch(key2n) { case 1:dingmiao--; if(dingmiao==-1) dingmiao=59;//秒数据减到-1 时自动变成 59 write_sfm(0x0e,dingmiao);//在 LCD 的正确位置显示改变后新的秒数 write_1602com(er+0x0f);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这 里是写回原来的位置 case 2:dingfen--; if(dingfen==-1) dingfen=59; write_sfm(0x0b,dingfen); write_1602com(er+0x0c);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这 里是写回原来的位置 case 3:dingrunstate--; if(dingrunstate==-1)44 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 dingrunstate=3; write_1602com(er+0x0a); if(dingrunstate==0) { write_1602dat(tabrun[0]); write_1602com(er+0x0a); } if(dingrunstate==1) { write_1602dat(tabrun[1]); write_1602com(er+0x0a); } if(dingrunstate==2) { write_1602dat(tabrun[2]); write_1602com(er+0x0a); } } } } } } /******************************************************7步进电机控制程序函数*****************************************************/ void motor_ccw(void) //电机反转函数 { uchar i,j; for(j=0;j&8;j++) //电机旋转一周，不是外面所看到的一周，是里面的传动轮转 了一周 { if(key7==0) { //如果 K7 按下，退出此循环 } for(i=0;i&8;i++) //旋转 45 度 { //P1=CCW[i]; MA=tabD[i]; MB=tabC[i]; MC=tabB[i];45 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 MD=tabA[i]; delay(5); //调节转速 } } } void motor_cw(void) //电机正转函数 { uchar i,j; for(j=0;j&8;j++) { if(key7==0) { //如果 K7 按下，退出此循环 } for(i=0;i&8;i++) //旋转 45 度 { //P1=CW[i]; MA=tabDB[i]; MB=tabCB[i]; MC=tabBB[i]; MD=tabAB[i]; delay(5); //调节转速 } } } void motor_back() //电机反转 { write_1602com(er+0x01); write_1602dat(tabrun[2]); //写运行状态反转 B //for(r=0;r&N;r++) while(motorflag==1) { motor_ccw(); if(key7==0) //key7 电机停止按键 { motorflag=0; write_1602com(er+0x01); write_1602dat(tabrun[0]); // } } } void motor_run() //电机正转46 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 { write_1602com(er+0x01); write_1602dat(tabrun[1]); //写运行状态正转 A //for(r=0;r&N;r++) while(motorflag==1) { motor_cw(); if(key7==0) { motorflag=0; write_1602com(er+0x01); write_1602dat(tabrun[0]); // } } } void motor_stop() { write_1602com(er+0x01); write_1602dat(tabrun[0]); MD=0; MC=0; MB=0; MA=0; } void keyscan2() // 电机控制按键扫描子涵数 { if(key5==0) //key5 电机反转按键 { delay(10); if (key5==0) { motorflag=1; motor_back(); } } else if(key6==0) //key6 电机正转按键 { delay(10); if(key6==0) { motorflag=1; motor_run(); //电机停止47 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 } } else motor_stop(); } /******************************************************8I2C 模块函数*****************************************************/ void initbus() //总线初始化 { scl=1; delay1(); sda=1; delay1(); } void start() //功能：起始信号(SCL 线处于高电平，SDA 由高电平跳到低电平) { sda=1;delay1(); scl=1;delay1(); sda=0;delay1(); } void stop() //功能：终止信号（当 SCL 线处于高电平时，SDA 由低电平跳到高电平） { sda=0;delay1(); scl=1;delay1(); sda=1;delay1(); } void ask() //功能：应答信号 { uchar i=0; scl=1;delay1();// while((sda==1)&&(i&255)) { i++; } //如果数据线一直为高电平，则一段时间后则默认为应答（即时钟线由高到底的一个 跳变--应答） scl=0; delay1(); }48 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 void noask() //非应答函数 ，在数据线为高电平期间，时钟线一个完整的脉冲表示非应答 { sda=1; delay1(); scl=0; delay1(); scl=1; delay1(); scl=0; delay1(); } void write1byte(uchar dete) //功能：写一个字节 { uchar i, temp= scl=0; //时钟线为低电平期间，允许数据变化 for(i=0;i&8;i++) { if(dete&0x80)//如果写进的数据与 0x80 进行与运算为“1” （即为真） ，则数据线为高电平 { sda=1; } else //否则为低电平 { sda=0; } temp=temp&&1;//对 8 位数据进行移位操作 delay1(); sda=CY; delay1(); scl=1; //时钟线为高电平（即数据稳定） ，把数据取走 delay1(); } scl=0;delay1(); //吧时钟线拉回低电平 sda=1;delay1(); //释放数据线 } uchar read1byte() //功能：读一个字节 { uchar i,dete=0x00; scl=0;delay1(); sda=1;delay1();//将总线释放 for(i=0;i&8;i++) {49 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 scl=1;delay1(); dete=(dete&&1)| scl=0;delay1(); } } uchar readfromadd(uchar address) //功能：读指定地址数据 { start();write1byte(0xa0); //指令码 0xa0 为写操作 ask();write1byte(address);ask(); start();write1byte(0xa1);//指令码 0xa1 为读操作 ask();temp=read1byte(); stop(); } void writetoadd(uchar address,uchar dete) //输入指定地址及数据 (即写) { start();write1byte(0xa0);ask();write1byte(address); ask();write1byte(dete);ask();stop(); } /******************************************************9定时扫描子函数*****************************************************/ void ding_shi()// 定时扫描子函数 { if((fen==dingfen)&&(miao==dingmiao)) switch(dingrunstate) { case 0: case 1:motorflag=1;motor_run(); case 2:motorflag=1;motor_back(); } else delay(1); } /******************************************************50 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计10 光控子函数*****************************************************/ void guangkong() { if(light!=light) { if(light==0) { lighttemp= motorflag=1; motor_run(); } else { lighttemp= motorflag=1; motor_back(); } } } //------------------------------void init() //定时器、计数器设置函数 {EX0=1;//允许外部中断 0 中断 EX1=1;//允许外部中断 1 中断 IT0=1; IT1=1; EA=1; //系统允许有开放的中断 } /******************************************************11 主函数*****************************************************/ void main() { delay(100); lcd_init();//调用液晶屏初始化子函数51 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 ds1302_init(); //调用 DS1302 时钟的初始化子函数 init(); //中断初始化子函数 delay(10); initbus(); // 总线初始化 write_week(week); lighttemp= while(1) //无限循环下面的语句： { timegetdisp(); //时间显示函数 ding_shi();// 定时扫描子程序 guangkong(); if(key1==0) { flag=1; while(flag) keyscan(); } if(key4==0) { flag1=1; while(flag1) keyscan1(); } keyscan2(); //调用步进电机键盘扫描子函数 } } /******************************************************12 红外中断函数*****************************************************/ void itn1() interrupt 1 using 2 //函数功能：外部中断 1 处理函数 { uchar i,j,num=0; EX1=0; delay(15); if(red==1) { EX1=1; } while(!red) // 去掉 9ms 的前导低电平信号 { delay0(1);52 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 } for(i=0;i&4;i++) { for(j=0;j&8;j++) { while(red) // 去掉 4.5ms 的前导高电平信号 { delay0(1); } while(!red);//去除上一次低电平的干扰保证每次取 0,1 的准确 while(red) //计算高电平时长 { delay0(1); num++; if(num&=30) { EX1=1; } } s[i]&&=1; if(num&=8) s[i]|=0x80; num=0; } } if(s[2]!=~s[3]) //s[2]是否 s[3]相反 { EX1=1; } switch(s[2]) { case 0x47: motor_stop(); case 0x40: motorflag=1;motor_back(); case 0x44:motorflag=1; motor_run(); default: } EX1=1; }53 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计致谢毕业设计即将完成，在这里我要衷心感谢所有在设计过程中给我提供帮助的老师 和同学，没有他们的帮助，我的毕业设计不可能这么顺利的完成。 首先要感谢的是指导老师赵进辉老师，赵老师给我提供了很大的帮助。在完成毕 业设计的过程中，赵老师给我指出了很多错误，提出了很多宝贵意见，还给我提供了 毕业设计中所用到设备的支持。赵老师每次在查看我的进度的同时都是认真查看我的 设计，对于设计中存在的问题也是耐心的回答和讨论。毕业设计的初稿赵老师也是仔 细审阅，细节部分的问题也被他看出。在此对于赵老师一丝不苟，兢兢业业的精神表 示衷心的敬佩。 同时，我要向在这次毕业设计中给我提供帮助和提出意见的同组同学表示感谢， 在整个论文的选题、理论研究、需求分析和系统设计的过程中，他们给了我不少启发 并对论文的设计方案提出了许多至关重要的建议，在实验过程中帮我解决了不少的难 题。在论文写作期间曾经遇到过很多的阻力，但是在大家的帮助下总算是顺利地度过 了。在他们的帮助和建议下，我的毕业设计才得以更加顺利的完成。 我还要感谢这一领域的学者们，是他们给我经验和研究方向，文中引用了一些他 们研究成果，在此一并表示衷心的感谢。54
54 基于单片机的智能型家居窗帘控制电路的设计 1 绪言 1.1 课题背景 随着时尚元素与家居生活的逐步融合,人们对于家居装饰也提出了更高的要求。 谈到家居装饰,窗帘...基于51单片机的智能窗帘的研究与设计_电子/电路_工程科技_专业资料。在“雄鹰杯...针对家居环境采光及避光问题,自动窗帘控制系统将取代手动控制,更加人 性化。 ...基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现_电子/电路_工程科技_专业资料。项目编号...智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中,受 此启发,我们想尝试着做一个智能...基于51单片机智能窗帘的研究与设计_电子/电路_工程科技_专业资料。单片机 电子...针对家居环境采光及避光问题,自动窗帘控制系统将取代手动控制,更加人 性化。 ...基于单片机的智能窗帘控制器的设计_信息与通信_工程科技_专业资料。毕业设计(论文...并且实现了学习型定时和自动 控制功能,为控制家居设备提供了良好的基础。 正是...基于单片机的智能窗帘控制器的设计_工学_高等教育_教育专区。陕西理工学院毕业...基于单片机的智能型家居... 59页 1下载券
单片机控制的智能窗帘课... 45页...基于单片机的智能窗帘控制系统的设计 摘要 目前,家庭...光照传感电路、温度检 测电路、系统主控模块电路、...居住环境向舒适化,安全化发展,智能家居也随之应运而...欧洲等经济比较发达的国家在 智能家居的设计上也提出...如图 1.1, 其核心电路为 CK-95 专用窗帘驱动模块...基于单片机的智能窗帘控... 59页 3下载券 基于单片机...27 基于单片机的智能窗帘系统摘要设计可以实现对窗帘的手动、定时、自动控制,经过改进可以用于窗帘的无人化控制。本文用 AT89C51 单片机与光敏电阻实现了对窗帘的...基于单片机的自动窗帘设计_电子/电路_工程科技_专业资料...科学的一个重要分支, 并且在现代家居中有着较 好...单片机控制的遥控 自动窗帘系统具有丰富的智能化功能,...
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