自動(dòng)窗簾控制系統設計

該窗簾控制系統采用AT89S52單片機的最小系統設計，可以實(shí)現使用紅外遙控器進(jìn)行遠程手動(dòng)開(kāi)、手動(dòng)關(guān)和手動(dòng)?？刂?，數碼管顯示窗簾的開(kāi)、關(guān)，可以通過(guò)自行設定相應的數字表示；也可以按事先輸入的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行時(shí)間控制，數碼管顯示當時(shí)的小時(shí)和分鐘時(shí)間，但只能順序顯示，顯示一遍后，略等片刻，再顯示下一遍時(shí)間；還可以根據室外環(huán)境亮度實(shí)現光控，即窗簾的自動(dòng)控制，由驅動(dòng)數碼管顯示出當時(shí)的狀態(tài)。紅外窗簾遙控控制器通電默認當時(shí)時(shí)間是8點(diǎn)鐘。在3種工作方式下，數碼管均按時(shí)分法顯示時(shí)間、工作方式和工作狀態(tài)。每一組數據由5個(gè)數字組成，前4個(gè)數字順序顯示時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位、分個(gè)位，第5個(gè)數字包含工作方式和工作狀態(tài)：顯示“一”(1橫)表示手動(dòng)方式；“二”(2橫)表示半手動(dòng)方式；“三”(3橫)表示光控方式；不顯示橫則表示時(shí)控方式。左上角的“豎”點(diǎn)亮表示電機工作時(shí)發(fā)出鳴響提示，不點(diǎn)亮表示電機工作無(wú)提示；右上角的“豎”點(diǎn)亮表示整點(diǎn)報時(shí)開(kāi)啟，不點(diǎn)亮表示無(wú)整點(diǎn)報時(shí)。左下角“豎”點(diǎn)亮表示窗簾正在打開(kāi)，右下角“豎”點(diǎn)亮表示窗簾正在關(guān)閉。
2 硬件電路設計
該窗簾控制系統電路分為8個(gè)部分：電源、顯示、光控電路測光、電機控制執行、紅外接收、鳴響提示、數據存儲、單片機主控器件。其中，電源部分通過(guò)外接插座輸入交流12 V或者直流13 V~14 V電壓供電，經(jīng)過(guò)三端集成穩壓器穩壓后輸出5 V電壓，為鳴響電路、紅外接收電路、顯示電路提供電源。使用2節5號普通電池提供直流電源。
2.1 光采集電路設計
測光電路如圖2所示，由GM1、C3、V3組成。GM1采用光敏二極管[1]，C3和GM1組成RC充放電回路。當P3.4處于高電平時(shí)，P3.4的高電壓通過(guò)GM1的正向電阻向C3充電；當P3.4被單片機拉低為低電平時(shí)，C3通過(guò)光敏元件放電。光敏二極管工作在反向電壓狀態(tài)下，此時(shí)環(huán)境亮度決定了光敏二極管的光阻值，光阻值大，C3放電速度慢，反之放電速度快。適當控制P3.4的拉低脈沖寬度，使得C3放電工作在線(xiàn)性比較好的工作段上。P3.5用來(lái)檢測C3在P3.4拉成低電平期間的放電電壓狀態(tài)，當C3電壓降到小于1/2VCC后，P3.5測得數據“0”，反之測得數據“1”。為了減小P3.5對C3充放電的影響，C3充放電電壓通過(guò)三極管V3組成的射極輸出器連接到P3.5上，射極輸出器的高輸入阻抗減小了P3.5對RC充放電電路的影響。

2.2 紅外接收電路及數據存儲部分設計
紅外接收電路使用型號為HS3008的集成型紅外接收器，靜態(tài)時(shí)輸出端輸出高電平，當接收到紅外信號后，按紅外信號的數據波形輸出負脈沖數據信號，紅外信號輸出到單片機的P3.2口，該口對應的第二功能是外部中斷0(INT0)，利用該功能，一旦紅外信號到來(lái)，P3.2被拉成低電平，使單片機中止當前的工作并轉到接收及處理紅外信號。開(kāi)啟中斷功能的目的是：既減輕了單片機的工作負擔，又保證接收到的紅外信號的完整性，同時(shí)在手動(dòng)工作狀態(tài)下，單片機進(jìn)入睡眠后，利用外部中斷功能完成對單片機的喚醒。單片機的P3.3和P3.7口作為I2C存儲器的總線(xiàn)，本電路中使用AT24C02完成對設置狀態(tài)和設置數據的儲存。紅外接收電路和數據存儲電路[2]如圖3所示。