《单片机应用与仿真训练》设计报告--基于单片机的遥控窗帘设计.doc

河南理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 基于单片机的遥控窗帘设计 姓名 学号： 姓名 学号： 专业班级： 指导老师： 　　 　 所在学院：电气工程与自动化学院 2012年12月 1日 摘要 本设计是设计一款基于单片机的遥控窗帘，其中单片机是主要处理和遥控控制以及手动控制的核心，其用于接受处理遥控信号，然后输出信号传送给光耦和电机驱动电路，控制直流电机的正反转，模拟实现对窗帘开、合的控制。这款设计的特点是可以随意控制窗帘的打开和关闭面积，兼具远距离遥控和近距离手动控制两种方式，以保证一种控制方式出现故障也不影响对窗帘的开合，并且具有反映迅速、功耗低、噪声小、结构简单等优点。本设计报告简要介绍了基于单片机技术的遥控窗帘的设计原理，并且根据系统的基本原理制作出了实物模型。本控制系统主要由以下几个模块组成：无线信号发射模块、无线信号接收模块，单片机系统模块、电机驱动模块、电机运行转数检测模块。其中无线信号发射模块的核心是编码芯片PT2262，配套使用的是以解码芯片PT2272为核心的无线接收模块，两组模块配合将对电机控制正反转的信息转变为单片机可以识别的二进制代码，通过与单片机内部的程序配合实现对电机的正反转以及停止的无线遥控控制；电机驱动模块是以L298N芯片以及光耦芯片TLP521-4为核心的功率驱动电路；电机运行转数检测模块是根据霍尔元件对磁钢磁场变化而发出的脉冲的信号的原理做成的；单片机控制模块的核心组件是AT89S52芯片，配以单片机最小系统电路作为无线遥控窗帘系统的总控制模块。此遥控窗帘设计中，电路焊接，程序的编写和模拟，系统的调试等均由我们独立完成，并成功做出无线遥控窗帘的实物模型。设计中经过不断克服困难，使我们对单片机的原理及应用得到更深理解和体会。 关键词：单片机、直流电机、L298N、光耦、无线遥控、霍尔传感器 目录 1 概述 3 1.1 设计目的 3 1.3 AT89S52单片机简介 3 2.2 单片机最小系统原理分析及使用端口介绍 8 2.3 无线发射和接收模块 8 2.4 直流电机驱动模块 11 2.5 电机运行转数检测模块 15 3 软件设计 16 3.1 直流电机的正/反转程序设计 16 3.2窗帘的过卷检测程序设计 17 4 Proteus软件仿真 18 4.1 系统模型的搭建 18 4.2 程序的调试 19 4.3 系统仿真 19 5 课程设计体会 19 附1 源程序代码 21 附2 系统原理图 24 1 概述 1.1 设计目的 1、综合运用理论知识独立完成一个课题设计。 2、通过查阅手册、书籍和文献资料，培养独立分析和解决问题的能力。 3、通过与同学、老师的商讨，培养与他人合作的能力。 4、学习集成芯片的使用与焊接方法。 5、学习单片机软硬件的整合与功能实现。 1.2 设计要求 如今窗帘已是各种住房装修不可缺少的一部分，但市场上大部分还是手动拉动的窗帘，而自动遥控也由于造价高昂等原因，只被一小部分场所使用，不能得到普及。 本题目要求设计的无线遥控窗帘由无线控制端和手动控制端共同控制窗帘电机的正反转，实现自由启停。并且要造价低廉，功能完善，结构简单，绿色节能，使用低压直流安全电源。本设计要求自己分析元件功能用法，设计出硬件原理图，自己动手焊接电路，自己编写调试程序以实现以上功能；对设计的硬件、软件调试，直至正确地实现系统功能；要求学生最终提供：设计说明书一份，焊好且调试好的电路板一块；统一进行答辩考试。 1.3 AT89S52单片机简介 AT89S52主要功能列举如下： 1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash 2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12MHz） 3、内部程序存储器（ROM）为 8KB 4、内部数据存储器（RAM）为 256字节 5、32 个可编程I/O 口线 6、8 个中断向量源 7、三个 16 位定时器/计数器 8、三级加密程序存储器 9、全双工UART串行通道 AT89S52各引脚功能介绍： VCC：AT89S52电源正端输入，接+5V。 VSS：电源地端。 XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 XTAL2：系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一 20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。 RESET：AT89S52的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能