【毕业论文】基于单片机的自动窗帘控制系统硬件毕业设计说明书

硬件特性单片机集成度高。

单片机包括大容量的个定时计数器个并行口全双工串口行口。

系统结构简单，使用方便，实现模块化单片机可靠性高，可工作到小时无故障处理功能强，速度快。

更重要的是，其极低的价格给嵌入式控制带来革命性发展。

自动电动窗帘系统可用于各种不同的场所，其卓越的功能对于家居及各种工作场所具有很强的针对性，该窗帘系统是当今时尚的种高科技产品，它的应用将带给您高科技的享受及便捷。

本设计是以广泛应用的为背景，通过系列研究，完成窗帘自动控制，实现智能化窗帘。

自动窗帘不仅有效阻挡紫外线，而且有隔热节能的效果，智能改变遮光率减少空调的使用能耗且美观。

引领节约型低碳社会，走在潮流的最前沿。

西安文理学院本科毕业设计论文第页本课题在国内外的研究状况及发展趋势窗口在开始使用的时候，只不过是在墙上凿出非常粗糙的孔洞，其基本的用途限于通风，这些孔洞和开口往往使用野兽之皮或草的编织物布加以遮盖。

兽皮和草席是最早形态的窗帘。

汉朝蔡伦发明了纸后，人们开始用纸作为窗的遮盖物。

宋朝出现布艺之后，人们便把它用作窗饰，因为它的花纹丰富，又轻便，演绎出了万众风情的窗帘。

随着人民生活的不断提高以及办公条件的逐渐改善，自动窗帘因为它极其便利功能，越来越为人们所接受。

自动窗帘产品能够运用阳光温度等电子感应器，实现窗帘产品的智能化操作，省时省力，非常方便。

在欧美些发达国家，自动窗帘已经广泛普及应用。

在国内，长城内外大江南北等大批市政工程的遮阳系统均不同程度应用到自动窗帘的基本原理。

如国家交通部青海格尔木盐矿办公大厦甘肃酒泉卫星发射中心体育馆中国国际广播电台合肥的新闻中心山西省国资委长丰大厦等项目。

中国电影集团总公司北京企业总部基地青海法拉利汽车中国基地上海的中国电信国际光缆登陆站北京万索达菲特酒店郑州世纪同达生态园松江区中心医院南京的奥体中心等系列民用工程。

有效的遮阳率控制，对于合理化采光十分有利。

智能方案控制，科技环保，让办公环境舒适自然。

自动窗帘的控制技术已经日趋成熟，硬件方面发展空间较大，具体体现在以下方面。

阻燃。

市场上常见的窗帘材质是三种涤纶和棉混纺，旦窗帘被引燃，所释放的大量有毒气体和腐蚀性气体对人员会造成危害，燃烧产生的大量烟雾，会降低能见度，妨碍人员逃生以及灭火救援。

隔热保温。

使用易可纺隔热保温窗帘，夏季太阳光向室内辐射的热量，大部分被反射回去，室内温度对比无窗帘要低度，比使用普通窗帘要低度冬季，从室内人体和物体辐射到窗帘上的绝大部分热量，都会被窗帘反射回来，有效阻止了热量的散发，提高了室温。

防紫外线。

根据相关测定结果，易可纺窗帘可阻隔紫外线入侵，免受紫外线伤害，使居室成为真正安全的工作休憩港湾。

抗菌防霉。

经国际检测，纳米窗帘布抗菌杀菌率达，防霉达到级指标，抑菌率，防腐性能良好。

防尘水油静电。

研究表明，经纳米材料和纳米技术处理的窗帘布，始终不沾灰尘，且泼水不沾即使沾上油污，用餐巾纸吸下就可以了，并且具有防静电功效，只要空气流动，防静电功效显著。

西安文理学院本科毕业设计论文第页本论文的主要研究内容查阅资料，了解自动窗帘，熟悉自动窗帘控制系统的主要性能。

自动窗帘的驱动方式采用直流电机驱动交流电机驱动和电磁驱动等方式。

本毕业设计采用直流电机。

直流电机噪音比较小，接线简单，使用方便，但驱动功率般较小，能负载的布帘较轻，另外其控制电路相对比较复杂。

对各种方案进行对比，权衡利弊，优化设计，制定最终方案。

该自动帘系统包括控制核心光线采集模块温度采集模块显示模块和驱动系统。

自动窗帘的控制核心主要以单片机为主体，光敏传感器温度传感器等采集光线温度信息，经过处理送给单片机，单片机检测并判断是否进行驱动动作。

同时，通过三极管点亮数码管，显示室内温度。

该系统可以采用手动复位方式，可靠性更高。

根据需求，合理选择材料。

光线采集模块主要围绕光敏电阻展开温度采集模块核心器件就是赫赫有名的显示模块主要由三极管驱动八段数码管电机驱动模块则采用芯片，电机为普通玩具赛车直流电机，额定电压。

确定接线图，焊接电路并进行调试。

采用绘制电路原理图，同时进行优化，和软件部分的同学协商讨论，最终确定接线图。

共同调试焊接好的电路板。

撰写毕业论文，准备答辩工作。

本章小结本章通过参考窗帘相关资料，从全球潮流出发，肯定了自动窗帘的重要意义，并对控制核心做了简单地了解。

窗帘的历史窗帘的现状窗帘的未来，决定了本课题研究的方向性。

最后，对本设计进行了简单的规划。

西安文理学院本科毕业设计论文第页第二章自动窗帘的工作原理及单片机选型自动窗帘的控制核心主要以单片机为主体，光敏传感器温度传感器等采电机驱动模块则采用芯片，电机为玩具赛车直流电机额定电压。

该芯片的核心是桥电路，桥式电机驱动电路主要包括个三极管，如图所示。

通过对角线上的对三极管的导通情况，电流会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。

图电机正转与反转西安文理学院本科毕业设计论文第页基本参数如下类型半桥输出数电流输出通道电流峰值输出电源电压工作温度安装类型通孔封装接线不是很复杂。

图引脚示意如图所示，是工作电源，最小要，最大可达为驱动电压，最大也是，但最好是取大于是接地，是用来作反馈的，这里把它接地就行分别对应，即输入高低电平对应，例如为高则为高，当然这要是建立在使能端满足的情况下才可以为使能端，控制，控制，高电平有效，即在低电平情况下，无论输入为何信号，输出都为低电平。

系统通过光敏检测模块将光信号转化为电平信号输入单片机，单片机通过程序控制两个端口向的，输出高低电平，实现对电机的控制。

电源模块选用我们几乎在整个电路系统只用到的电压，但是请注意，是几乎。

的驱动电压原则上应该高于工作电压。

相关资料显示，通常玩电机的人都使用电压作为驱动电压。

然而有趣的是，同门师兄弟在做飞思卡尔的时候，曾经用电压作为驱动电压，也就是说，他所使用的驱动电压和工作电压都是。

他表示没有发现任何反常的情况，如果定要找出异常，电机转速稍稍慢了点勉强算个。

事实上，对本课题来讲，电机转速略微慢点可能更为适宜。

因此，我准备在整个电路中使用电源。

作为学术研究，为了谨慎期间，我们做了备用电源用三端稳压块芯片，来将制作为电源。

用系列三端稳压来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流过热及调整管的保护电路，使用起来可靠方便，而且价格便宜。

该系列集成稳压型号中的或后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如表示输出电压为正，表示输出电压为负。

因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。

西安文理学院本科毕业设计论文第页是我们最常用到的稳压芯片了。

它的使用方便，用很简单的电路即可以输入个直流稳压电源，它的输出电压恰好为，刚好是系列单片机运行所需的电压。

，下面我们简单的介绍下我们所用的。

共有个引脚。

从标识面看，左边是号引脚，输出的正电压，中间引脚为公共地也就是负极，引脚就是我们需要的输出电压了。

典型应用电路是个输出正直流电。

输出电流较大时，应配上散热板。

表电源测试参数参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出电压输出阻抗峰值电流西安文理学院本科毕业设计论文第页硬件原理图图硬件原理图本章小结本章初拟了自动窗帘的流程框图，主要研究了基本硬件，并初步确定原理图，供软件设计的同学参考。

西安文理学院本科毕业设计论文第页第四章电路板制作与调试电路板制作根据原理图，规划接线，焊接电路，如图所示。

对相关线路进行导通性测试。

图焊接好的电路板焊接电路中所遇到的问题焊接电路中，主要遇到两种问题。

方面，巧妇难为无米之炊。

所用元器件中，有的已经从市场上淘汰，根本买不到。

比如最初选定的二极管。

实验室没有，电子市场没有，甚至连号称西安电子元器件基地的草场坡元件市场都没有。

无奈之下，跟导师商量，最后选用但是这又带来另个问题，的腿比较粗，根本插不进电路板。

扩孔才解决了这个问题。

在制作电路板中，元器件选型也是个很大的问题。

比如，光敏检测模块中所使用的电位器，它到底选多大阻值范围。

太大的话，其可调性明显降低倘若太小，西安文理学院本科毕业设计论文第页能耗只是个方面，影响信号采集才是核心问题。

经过系类测试，最终选定级别。

测试导通性中所遇到的问题测试导通性是件非常需要耐心的事情。

按顺序个点接着个点，不能乱，那样会引起漏测。

看错行的事情也是不允许发生的，否则本来导通，测试结果却显示不导通，又或者本来不导通，测试结果却显示导通。

调试和负责软件版块的同学起，通过串口，将程序写入单片机，启动运行电路板。

控制相关参数如光强温度，观察温度显示是否正常，电机是否按照预期动作。

这部分详细内容参见软件部分。

本章小结画出接线图，并按图接线，焊接电路板，通过程序的调试看其运行是否正常，对其过程进行分析。

若正常，则完成此调试，否则检查硬件并查看程序，直到按照预料那样，正常工作为止。

西安文理学院本科毕业设计论文第页结束语本系统主要以单片机为核心，通过单片机控制系统，利用单片机强大的控制功能，实现了窗帘的智能化控制。

根据方案完成主要零部件的分析并设计原理图。

初定流程图，供软件设计同学编程。

焊接电路，烧入程序进行调试，看看是否可行。

利用程序流程图可以很直观的看出运行过程。

利用单片机控制自动窗帘，具有接线简单编程直观扩展容易等特点。

当需要增加其他功能如湿度检测煤气检测时，硬件接线上只需增加相应的传感器检测输入信号。

原来的接线不需改变，软件上只需增加相应的处理功能，要改动的地方也较少。

调试结果表明，在适应性精确性和可靠性方面，到达到了设计的要求，表明该设计方案是可行的。

本课题遇到的问题能否用更为方便的元器件，来替换所使用的器件，自动窗帘工作效率更高，接线更简单。

比如，用三八译码器驱动数码管。

事实上，因为在校期间大部分是理论的学习，甚至很少见到电子器件的实物，且学习的大部分都只是基本原理，所以，当真正用于实战中时，发现自己在选材方面几乎无所知。

自动窗帘基本功能终于勉强实现了，毕业设计也该告段落了，然而对真理的追求永远没有止境。

通过本次毕业设计，我学到了很多东西，期间还