小天鹅工业洗衣机-股票窄幅震荡是什么意思
2023年10月10日发(作者：燕楷)
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No.:06167
单片机课程设计
——智能电动百叶窗
姓 名：
班 级： 机101-3班
专 业：机械设计制造及其自动化
学 号： 2010*****1310
指导教师： ******
完成时间： 2013年6月5日
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目录
一、课程设计任务书
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- 3 -
(一) ........................................................................................... 课程设计题目：智能电动百叶窗 - 3 -
(二) ...................................................................................................................................... 任务详情： - 3 -
二、设计项目简介
----------------------------------------------------------------------------------------------------
- 4 -
(一) ...................................................................................................................................... 基本要求： - 4 -
(二) ............................................................................................................................. 基本工作原理： - 4 -
(三) ............................................................................................................................. 各元器件资料： - 4 -
1.AT89C51单片机 - 4 -
------------------------------------------------------------------------
2.ADC0808 - 7 -
-----------------------------------------------------------------------------------
3.光敏传感器 - 8 -
--------------------------------------------------------------------------------
4.74SEG-MPX4-CA数码管 - 9 -
--------------------------------------------------------------
5.74LS245 驱动 - 10 -
---------------------------------------------------------------------------
三、电路原理图
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 10 -
(一) ........................................................................................................................................... 复位电路 - 10 -
(二) ........................................................................................................................................... 时钟电路 - 11 -
(三)数码管显示电路 - 11 -
----------------------------------------------------------------------
(四) ................................................................................................................................. 电机控制电路 - 12 -
(五) ................................................................................................................................. A/D转换电路 - 13 -
(六) ...................................................................................................................................... 总体电路图 - 14 -
四、程序框图
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
- 15 -
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- 2 -
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五、程序清单
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- 16 -
六、总结
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- 18 -
七、参考资料
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- 19 -
一、 课程设计任务书
(一) 课程设计题目：智能电动百叶窗
(二) 任务详情：
本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台
直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并
用两位数码管显示测量结果，设置三个按键： 手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一
个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。
设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开
关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，
但还可以正转。
按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0。
单片机根据设定光强S和S（S > S）和实测光强P控制电机M的动作：
1221
当P<=S时，控制M正转以增加进光量；
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当P>S时，控制M反转以减少进光量；
2
当S
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二、 设计项目简介
(一) 基本要求：
1、 用MCS-51单片机，12MHz时钟，常规的上电手动复位电路
2、 3个以上的按键
3、 LED或/和数码管/和LED显示及其接口
4、 至少2路输入信号，可以使模拟量或数字量
(二) 基本工作原理：
本设计就是应用传感器技术、单片机技术以及直
流电机来控制百叶窗调节杆的旋转角度从而达到控制
百叶窗的目地.设计主要包括光传感器、单片机控制系
统、直流电机、百叶窗自动机构,电源用直流电源；电
机驱动的电路与电机连接。
本设计用新型光敏电阻感应室内的光照强度将室
内光照强度或手动开关作为输入的模拟信号，通过AD
转换将模拟信号转换成数字信号,再经过51单片机处
理之后, 将输出信号用来控制直流电机的转向，从而实现百叶窗的开关以及透光角度大小。
(三)
各元器件资料：
1. AT89C51单片机
AT89C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延
伸，改进了8048的缺点，增加了如乘（MUL）、除（DIV）、减（SUBB）、比较（CMP）、
16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。采用40引脚双
列直插式DIP（Dual In Line Package），内有128个RAM单元及4K的ROM。AT89C51
有两个16位定时计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个
8位并行输入口。AT89C51内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中
采用12MHz的晶振频率。由于AT89C51的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求，
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而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故采用来作为控制核心。
引脚的功能：
图2-311 Proteus中的AT89C51
P1.7P2.7
P1.6P2.6
P1.5P2.5
P1.4P2.4
P1.3P2.3
P1.2P2.2
P1.1P2.1
P1.0P2.0用
P0.7户
P0.6A6线I/O
P0.5
P0.4
P0.3 P3.2存
P0.2P3.3
P0.1P3.4
P0.0P3.5
ALE
A15
A
14
A13
A12
A11
A10
A9
A8
A7
A5
A4
A3
A2
A1
A0
D7、P3.2
D
6
D5
D4T1、P3.5P2.5
D3
D2
D123
V
CC
V
SS
D022
V
CC
V
SS
地
址
总
(AB)
P1.0V
P1.1P0.0
P1.2P0.1
P1.3P0.2
P1.4P0.3
P1.5P0.4P3.1
P1.634P0.5
P1.7P0.6
RXD、P3.0
TXD、P3.1ALE/PROG
INT01229
INT11328
、P3.3P2.7
T0、P3.427P2.6据
WRP3.61625P2.4
、
RD1724
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图2-312 AT89C51引脚图
主电源引脚
Vcc（40脚）：一般接+5V电源正端。
Vss（20脚）：一般接+5V电源地端。
外接晶体振荡器引脚
XTAL1（19脚）：外接晶体振荡器的一端。
XLAT2（18脚）：外接晶体振荡器的另一端。
RST/VPD（9脚）：复位/备用电源线。
ALE:（30脚）：地址锁存允许/编程线
PSEN（29脚）：片外程序存储器读选通信号输出端， 低电平有效。
PSEN（31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。
EA(31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。
P0口（39~32脚） ：输入/输出线P0.0~P0.7统称为P0口。
P1口 （1~8脚） ：输入/输出线P1.0~P1.7统称 为P1口。
P2口 （21~28脚） ：输入/输出线P2.0~P2.7统称为P2口。
P3口 （10~17脚） ：输入/输出线P3.0~P3.7统称为P3口。
以下是P3口第二功能：
引脚 第二功能 说 明
P3.0 RXD 串行口输入端
P3.1 TXD 串行口输出端
P3.2 INT0 外部中断0请求输入
P3.3 INT1 外部中断1请求输入
P3.4 T0 定时器/计数器0计数脉冲输入
P3.5 T1 定时器/计数器1计数脉冲输入
P3.6 WR 外部数据存储器写选通信号输出
P3.7 RD 外部数据存储器读选通信号输出
INT0/INT1：外部中断选择接口，当外部有低电平或脉冲下降沿输入时，出发单片机的终
端服务子程序。中断控制响迅速、准确，电平和脉冲触发已与采集信号、易于控制。
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2. ADC0808
图2-321 ADC0808内部结构图
图2-322 ADC0808引脚图
IN7～IN0——模拟量输入通道
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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。
3. 光敏传感器
主要运用的是光敏电阻(RL)，它是一种将
电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器, 它
的工作原理是基于内光电效应,当入射光强时，
内载流子数目的减少,电阻减小;当入射光弱时，
内载流子数目的增加,电阻增大.光敏二极管价
格低廉，实用性强，灵敏度高，如图2-331所示。
光敏传感器模块采用的
电压比较器是LM393如图3
所示:电压比较器是对两个电压VA和VB进行电
压高低的一个比较，它有两个输入端：同相输入
端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输
出端Vout(输出电平信号)。同相端输入电压VA，
反相端输入VB。当VA>VB时，Vout输出高电平；当VB>VA时，Vout输出低电平。
在仿真中，用1K的滑动变阻器控制5V电压变化模拟光敏电阻的变化。
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4. 74SEG-MPX4-CA数码管
图2-341 数码管引脚
选用7段4位一体共阳极数码管显示器，单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3为位选，分别控
制4位数码管的亮灭，P0～P7为数据线。
图2-342 7段数码管共阳极接法原理图及管脚
令P0-P7分别对应a、b、c、d、e、f、g、dp管段，选取共阳极数码管，则单片机P0口输出
为0时，控制段点亮。则数码管显示数字时对应的P0口输出如表所示：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
0009980890
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F9H A4H B0H 9H 2H 2H F8H 0H 0H C0H
5. 74LS245 驱动
74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发
器，可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。当8051单
片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。当片选
端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由 B 向 A 传输；（接收）DIR=“1”，信号由 A 向 B 传输；
（发送）当CE为高电平时，A、B均为高阻态。由于P2口始终输出地址的高8位，接口时74LS245
的三态控制端1G和2G接地，P2口与驱动器输入线对应相连。P0口与74LS245输入端相连,E端
接地，保证数据线畅通。8051的/RD和/PSEN相与后接DIR，使得RD且PSEN有效时，74LS245
输入（P0.1←D1），其它时间处于输出（P0.1→D1）。
三、 电路原
理图
(一)
复位电路
图3-1 复位电路
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(二) 时钟电路
图3-2 时钟电路
(三) 数码管显示电路
如图3-3，单片机的P2.0-P2.3由+5V的上拉电压驱动控制数码管显示位，P0口经74LS245
输出数码管显示数据：
图3-31 数码管显示电路
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图3-32 显示实例
(四) 电机控制电路
如图3-4，按钮实现手动控制，上面按钮控制正转，下面按钮实现反转，开关SW1控制手动、
自动的切换，按下SW1后，二极管点亮，INT0出现低电平，进入中断控制电动机的正反转或停止，
SW3、SW4作为行程开关，当一个方向到达极限是触动行程开关，是继电器断出系统，不再控制。
图3-41 电机控制电路
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图3-42 手动控制
图3-43 自动控制
(五) A/D转换电路
如图3-5，使用A/D转换器的IN0通道，故ADD A-ADD C均接地，CLOCK口接500KHZ
的方波脉冲，单片机P3.0与START、ALE口连接控制A/D转换器的启动，EOC口接P2.7传递
转换结束信号，单片机P2.6与A/D转换器OE口连接，控制数据输出。
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图3-5 A/D转换电路
(六) 总体电路图
图3-6 总电路图
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程序框图 四、
主程序框图
主程序
初始化数码管
显示初始化中断0
启动A/D转换
器，等待取数据
A/D转换
Y
在取A/D转换器的
数据处理
控制LED显示
N
是否有
Y
进入中断
程序
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N
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五、 程序清单
LED_0 EQU 31H ;存放三个数码管
LED_1 EQU 32H
LED_2 EQU 33H
AD EQU 30H ;存放AD转换后的数据的段码
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0003H ;中断0起始地址
LJMP ZD0
ORG 0030H
MAIN: MOV LED_0,#00H ;给显示赋初值0
MOV LED_1,#00H
MOV LED_2,#00H
SETB EA
SETB EX0
SETB IT0 ;低电平触发
;在A/D转换器内取数值：
WAIT: SETB p3.0
CLR p3.0 ;启动AD转换
JNB p2.7,$ ;等待转换结束
SETB p2.6 ;允许输出
MOV AD ,P1 ;暂存转换结果
CLR p2.6 ;关闭输出
LCALL BCD ;调用数据处理子程序
LCALL LED ;调用显示程序，显示转换的值
SJMP WAIT
;将AD转换输出的数据转换成相应的电压值：
BCD: MOV A,AD ;将AD转换结果转换成BCD码
MOV B,#51 ;255/51=5.00V
DIV AB
MOV LED_2,A ;个位数字存入LED_2中
MOV A,B
CLR F0
SUBB A,#1AH
MOV F0,C
MOV A, #10
MUL AB
MOV B,#51
DIV AB
JB F0,LOOP1
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ADD A,#5
LOOP1: MOV LED_1,A ;十分位存入LED_1中
MOV A,B
CLR F0
SUBB A,#1AH
MOV F0,C
MOV A, #10
MUL AB
MOV B,#51
DIV AB
JB F0,LOOP2
ADD A,#5
LOOP2: MOV LED_0,A ;百分位存入LED_0中
RET;
;控制数码管显示程序：
LED: CLR P2.0
MOV A,LED_0
MOV DPTR,#TABLE1 ;送段码表首地址
MOVC A,@A+DPTR
SETB P2.3 ;允许百分位输出
MOV P0,A ;将位段码送给P0口
LCALL DELAY ;调用延时程序
CLR P2.3 ;关闭百分位显示
MOV A,LED_1
MOV DPTR,#TABLE1 ;送段码表首地址
MOVC A,@A+DPTR
SETB P2.2 ;允许十分位输出
MOV P0,A ;将位段码送给P0口
LCALL DELAY ;调用延时程序
CLR P2.2 ;关闭十分位显示
MOV A,LED_2
MOV DPTR,#TABLE2 ;送段码表首地址
MOVC A,@A+DPTR
SETB P2.1 ;允许个位输出
MOV P0,A ;将位段码送给P0口
LCALL DELAY ;调用延时程序
CLR P2.1 ;关闭个位显示
RET
;中断服务子程序0：
ZD0: CLR P2.4 ;清除电机控制端数据
CLR P2.5
MOV A,AD
CLR C ;清除CY位
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CJNE A,#150,CONTROL ;将A/D转换后的数与150比较
SJMP RETURN
CONTROL: JNC ZHENG ;若大于，则跳至正转
CJNE A,#110,FAN ;若小于，则与110比较
SJMP RETURN
FAN: JC ZHUAN ;若大于110，则返回
SJMP RETURN
ZHUAN: CLR P2.5 ;若小于，则反转
SETB P2.4
LCALL DELAY
SJMP RETURN
ZHENG: CLR P2.4 ;输出正转指令
SETB P2.5
LCALL DELAY
RETURN: RETI
;延时服务子程序
DELAY: MOV R6,#2 ;延时1MS子程序
D1: MOV R7,#250
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D1
RET
;数码管显示表格
TABLE1: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90H ;共阳极0~9十个段码
TABLE2: DB 40H,79H,24H,30H,19H,14H ;带小数点的0~5六个段码
END
六、 总结
本文介绍了智能电动百叶窗的设计，较为详细的介绍了只能电动百叶窗从硬件电
路设计到软件设计的一系列步骤。设计主要采用直流电动机执行元件，以光敏电阻作
为传感元件，89C51单片机作为控制芯片，从而实现了智能电动百叶窗的设计。
同时，由于设计的时间和能力有限，没有对智能电动百叶窗的许多其他功能和技
术没有进行进一步的研究，如电机旋转速度和光杆强度的优化等，没有完成实物的设
计。
但是，通过智能电动百叶窗课题设计，不仅让我掌握了关于单片机系统和电子操
作软件等各方面的知识，更是将所学电工电子有效的与单片机结合在了一起。在实践
和动手能力方面更是有了很大的提升。
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七、 参考资料
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2 、
3、查电子元器件资料: /
4、胡汉才编著，单片机原理及系统设计，清华大学出版社
5、张建民编著，机电一体化系统设计，高等教育出版社
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编号：2
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创意家电-德邦股价
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