课程设计（论文）-基于单片机的光感自动控制百叶窗系统.doc

文档介绍：摘要
单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于各领域各方面。本次设计是以单片机为核心,加上其他器件,设计电路来实现百叶窗的控制。
关键字:单片机百叶窗
目录
一、课题简介………………………………………………………………………3
1、基本要求…………………………………………………………………3
2、基本工作原理……………………………………………………………3
3、各器件资料………………………………………………………………3
二、硬件总体设计…………………………………………………………………6
1、AD转换模块………………………………………………………………6
2、LCD显示……………………………………………………………………7
3、步进电动机驱动……………………………………………………………7
4、暂停控制……………………………………………………………………8
三、软件总体设计……………………………………………………………………9
四、所遇问题及解决方法…………………………………………………………17
五、实物图展示……………………………………………………………………17
六、心得体会………………………………………………………………………19
一、课题简介:
题目:光感自动控制百叶窗
基本要求:以MCS-51系列单片机为核心,采用利用常用电子器件设计,用一台步进电动机控制百叶窗的旋转包括正转、反转和暂停,用一个光敏电阻传感器测量室内光强度,并用LCD显示测量结果。
基本工作原理:利用光敏电阻与标准电阻串联输入模拟信号,通过ADC0809芯片转换成数字信号传送给单片机,通过单片机处理并控制LCD显示当前的测量光强值,以及输出步进电动机的驱动信号,再利用达林顿管ULN2003提高单片机的输出功率驱动步进电动机。
各器件资料:
LCD1602
表1
各引脚说明表
表2
寄存器选择功能表
利用内部复位电路进行初始化
清屏(DISPLAY CLEAR); 功能设置(FUNCTION SET);
DL = 1: 8Bit 接口数据;
N = 0: 1行显示; F = 0:5×7dot字形;
显示开/关控制(DISPLAY ON/OFF CONTROL)
D = 0: 显示关; C = 0: 光标关; B = 0: 消隐关
输入方式设置(ENTRY MODE SET )
I/D = 1:(增量): S = 0: 无移位:
ADC0809
图1
ADC0809内部结构图
IN7~IN0——模拟量输入通道
ALE——地址锁存允许信号。对应ALE上跳沿,A、B、C地址状态送入地址锁存器中。
START——转换启动信号。START下降沿时启动芯片,开始进行A/D转换;在A/D转换期间,START应保持低电平。
A、B、C——地址线。通道端口选择线,A为低地址,C为高地址,
CLK——时钟信号。通常使用频率为500KHz的时钟信号
EOC——转换结束信号。EOC=0,正在进行转换;EOC=1,转换结束。D7~D0——数据输出线。D0为最低位,D7为最高
OE——输出允许信号。OE=0,输出数据线呈高阻;OE=1,输出转换得到的数据。
Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较,作为逐次逼近的基准。
ULN2003
图2
ULN2003引脚图
步进电动机28BYJ-48
图 3 内部接线图
表3
八相励磁顺序表
二、硬件总体设计:
系统组成方案:
AD转换模块
如图1
R10为标准10K电阻,RV1为10K滑动变阻器,以代替光敏电阻仿真。由于仿真软件只支持ADC0808芯片仿真,故在仿真时使用此芯片,实际电路板中选用了ADC0809。处于实际电路板焊接时候引脚选用方便考虑,选用IN7输出口。即将模拟输入选择口ADD A、ADD B、ADD 。处于实际电路焊接考虑,,,,,具体电路如右图。图4 AD转换电路图
图5 ADC0808控制端接口图
LCD显示
LCD接口如图所示,由于单片机P0口和P2口在单片机的右边,故将LCD的输入口和控制口分别接入P0和P2口,由于P0口无上拉电阻,故接入LCD时接入一排上拉电阻。
如右图
图6 LCD电路图
步进电动机驱动
如果直接用单片机驱动步进电动机,因为单片机的输出电流太低,功率不够,无法驱动步进电动机,故接入达林顿管ULN2003来增加输出功率,处于实际电路焊接考虑,~。电路如下图
图7
步进电动机