基于单片机的遥控窗帘设计.doc
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1、目 录摘要11 绪论12 项目概述及实施方案23 系统硬件设计33.1 本系统采用STC89C51为主控芯片33.1.1 主要功能列举33.1.2 各引脚功能43.2 PT2262/PT2272芯片63.2.1 PT2262引脚功能说明73.2.2 PT2272引脚功能说明73.2.3 PT2262/PT2272 编解码芯片原理简介83.2.4 PT2262/PT2272地址码的设定:93.3 无线收发模块93.4 最小系统复位电路103.5 正反转显示模块103.6 继电器与发动机部分电路113.7 发射电路113.8 接收系统124 系统软件124.1 程序设计124.2 系统程序流程图1
2、35 总结13参考文献:14Abstract15致 谢16附录A 程序清单17附录B 实物图19基于单片机的遥控窗帘设计永宏(学号:20091102552)(物理与电子信息学院 09级电子信息工程班,内蒙古 呼和浩特 010022)指导教师:吴晓庆摘要:本设计是基于STC89C51单片机的遥控窗帘。它采用无线遥控控制方式,遥控器开合键按下后,PT2262编码芯片编码,再利用无线发射模块发把数字脉冲信号射出去,PT2272再解码无线接收模块接收到的信号,把信号发送给单片机,单片机通过控制两个继电器来实现直流电机的正反转,从而控制窗帘的开关,并且可以指示运行状态;利用限位开关来控制窗帘停止,防止过
3、卷。关键词:STC89C51;PT2262;PT2272;无线收发模块中图分类号: TN91 文献标识码: B1 绪论人民生活水平的不断提高,人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈,窗帘作为每个家庭的家居必须用品,自然也需要满足人们更舒适性的需求。窗帘其基本的作用无非是保护业主的个人隐私以及遮阳挡尘等功能,但传统的窗帘您必须手动去拉动,每天早开晚关也是挺麻烦的,特别是别墅或复式房的大窗帘,比较重,而且长,需要很大的力量才能开关窗帘,很不方便;于是遥控电动窗帘在最近几年得到迅速发展,并广泛应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等领域,只要遥控器轻按一下,窗帘就自动开合(百叶窗可以自动旋转),非常方便
4、。在本次设计中,我们主要研究的是利用单片机的无线遥控电路的设计。从1974年开始,单片机就以它的体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等特点,开始不断发展,并广泛应用于仪器仪表、家电电器、医用设备、航天航空、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。单片机的发展经历了四个阶段。我们可预见单片机的发展趋势将是向大容量、高性能话、外围电路内装化等方面发展,也就是对CPU、存储器、片内I/O的改进,低功耗,特别是系统的单片机是目前单片机发展的重要趋势。而从目前国内对单片机的需求来看:在未来几年里,8位、16位单片机将是单片机的发展主流,它的新发展表现在:(1)CPU功能的增加;(2)内部资源的增多;(
5、3)引脚的多功能化;(4)低电压、低功耗。正因为单片机有着如此多的优点,单片机在工业控制中和家用电器等上的应用中独占鳌头,故又称为微控制器(Microcontroller)(1)因为它具有“小、轻、廉、省”的特点,尤其耗电少,又可使供电电源的体积小、重量轻,所以特别适用于“电脑型产品”,在家电、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品上得到应用。(2)适用于仪器仪表,不仅能完成测量,还具有处理、监控等功能,易于实现数字化和智能化。(3)广泛应用于打印机、绘图仪等许多计算机外围设备,特别是用于智能终端,可大大减轻主机负担。(4)用于各种工业控制,如温度控制、液面控制、
6、生产线顺序控制等。上述的归纳还不够完整,但已知单片机的应用已渗透到国民经济的各个领域,极大地推动了计算机技术的普及,而且可以预见,随着单片机性能的进一步提高,它的应用将更趋广泛。它对我国许多产品的升级换代、工厂企业的设备更新都将起着十分巨大的作用。所以利用单片机可以实现较多的功能的前提下降低设计、生产成本。2 项目概述及实施方案本设计采用8位的STC89C51单片机做控制器,程序采用C语言编程。PT2262编码芯片编码遥控器开关键指令,再利用无线发射模块发把信号射出去,PT2272再解码无线接收模块接收到的信号,把信号发送给单片机,单片机通过控制继电器来实现直流电机的正反转,从而控制窗帘的开关
7、,并且可以指示运行状态;利用限位开关来控制窗帘停止,防止过卷。利用直流电机正反转,实现控制窗帘的开关。本系统主要由单片机最小系统、无线发射、接收模块、按键部分、电机控制执行部分和限位开关组成。系统框图如图2.1所示:单片机状态指示晶振电路复位电路无线模块电机驱动模块限位电路图2.1系统框图3 系统硬件设计3.1 本系统采用STC89C51为主控芯片STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有4K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单
8、芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。3.1.1 主要功能列举(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 12Hz);(3)内部程序存储器(ROM)为4KB;(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;(10)低功耗空闲和掉电模式; (11)掉电后中断可唤醒; (12)看门狗定时器; (13)双数据指针; (14)掉电标识符
9、 。3.1.2 各引脚功能VCC:STC89C51电源正端输入,接+5V。GND: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:STC89C51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,使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态,并且至地址0000H处开始读入程
10、序代码而执行程序。EA/Vpp:EA为英文External Access的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当此引脚接低电平后,系统会取用外部的程序代码(存于外部EPROM中)来执行程序。因此在8031及8032中,EA引脚必须接低电平,因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751内部程序空间时,此引脚要接成高电平。此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时,可以利用此引脚来输入21V的烧录高压(Vpp)。ALE/PROG:ALE是英文Address Latch Enable的缩写,表示地址锁存器启用信号。STC89C51可以利用这支引脚来触发外部的8位锁存器,将端口
11、0的地址总线(A0A7)锁进锁存器中,因为STC89C51是以多工的方式送出地址及数据。平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6,因此可以用来驱动其他周边晶片的时基输入。此外在烧录8751程序代码时,此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。PSEN:此为Program Store Enable的缩写,其意为程序储存启用,当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时(EA=0),会送出此信号以便取得程序代码,通常这支脚是接到EPROM的OE脚。STC89C51可以利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM,使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的
12、定址范围。PORT0(P0.0P0.7):端口0是一个8位宽的开路汲极(Open Drain)双向输出入端口,共有8个位,P0.0表示位0,P0.1表示位1,依此类推。其他三个I/O端口(P1、P2、P3)则不具有此电路组态,而是内部有一提升电路,P0在当做I/O用时可以推动8个LS的TTL负载。如果当EA引脚为低电平时(即取用外部程序代码或数据存储器),P0就以多工方式提供地址总线(A0A7)及数据总线(D0D7)。设计者必须外加一锁存器将端口0送出的地址栓锁住成为A0A7,再配合端口2所送出的A8A15合成一完整的16位地址总线,而定址到64K的外部存储器空间。PORT2(P2.0P2.7
13、):端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口,每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载,若将端口2的输出设为高电平时,此端口便能当成输入端口来使用。P2除了当做一般I/O端口使用外,若是在STC89C51扩充外接程序存储器或数据存储器时,也提供地址总线的高字节A8A15,这个时候P2便不能当做I/O来使用了。PORT1(P1.0P1.7):端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载,同样地若将端口1的输出设为高电平,便是由此端口来输入数据。如果是使用8052或是8032的话,P1.0又当做定时器2的外部脉冲输入脚,而P1.1可以有T2EX功能,可以做外部
14、中断输入的触发脚位。PORT3(P3.0P3.7):端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个TTL负载,同时还多工具有其他的额外特殊功能,包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。其引脚分配如下:P3.0:RXD,串行通信输入。P3.1:TXD,串行通信输出。P3.2:INT0,外部中断0输入。P3.3:INT1,外部中断1输入。P3.4:T0,计时计数器0输入。P3.5:T1,计时计数器1输入。P3.6:WR:外部数据存储器的写入信号。P3.7:RD,外部数据存储器的读取信号。RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RS
15、T脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周
16、期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN信号将不出现。EA/VPP:当EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。单片机引脚如图3.1所示:图3.1单片机引脚图3.2 PT2262/PT2272芯片PT2262是带地址、数据编码功能的芯片。PT2272是带地址、数据解码功能的芯片。其中发射芯片PT2262将载波振荡器、编码器集成于一身,使发射电路变得非常简洁。PT22
17、62和 PT2272 除地址编码必须完全一致外,振荡电阻还必须匹配,否则接收距离会变近甚至无法接收,在具体的应用中,外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节,阻值越大振荡频率越低,编码的宽度越大,发码一帧的时间越长。相对来说PT2262用1.2M,2272用200K配套发射效果比较好。3.2.1 PT2262引脚功能说明Pin1-Pin6(A0-A5):地址输入端,可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。Pin7、Pin8、pin10-Pin13(A6/D0-A11/D5):地址或数据输入端,地址输入时用Pin1-Pin6,做数据输入时只可编成“1”、“0”两种状态。Pin14(TE):发射使能端
18、,低电平有效。Pin15、Pin16(OSC1、OSC2):外接振荡电阻,决定振荡的时钟频率。Pin17(Dout):数据输出端,编码由此脚串行输出。Pin9、Pin18(VDD,Vss):电源+,-输入端。图3.2为PT2262引脚图。图3.2PT2262引脚图:3.2.2 PT2272引脚功能说明Pin1-Pin6(A0-A5):地址输入端,可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。要求与PT2262设定的状态一致。Pin7、Pin8、pin10-Pin13(D0-D5):数据输出端,分暂存和锁存两种状态。Pin14(DI):脉冲编码信号输入端。Pin15、Pin16(OSC1、OSC2):
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