淺析基于51單片機(jī)的紅外遙控智能窗簾設(shè)計(jì)

紀(jì)澤華++顧金鑫++華艷秋

摘 要：該系統(tǒng)主要由51單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)芯片組成，采用溫濕度傳感器、光傳感器進(jìn)行對(duì)室內(nèi)環(huán)境的檢測(cè)，借用液晶顯示屏和步進(jìn)電機(jī)，完成時(shí)間、溫濕度等信息的顯示和窗簾的開(kāi)合。它將替代傳統(tǒng)式窗簾，實(shí)現(xiàn)家居的智能化操作。

關(guān)鍵詞：51單片機(jī)；多重傳感器；無(wú)線(xiàn)遙控

隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，越來(lái)越多的人們不再滿(mǎn)足于普通常規(guī)式的窗簾，從而選擇智能化的窗簾?；?1單片機(jī)的紅外遙控智能窗簾可以滿(mǎn)足人們的需求，在自動(dòng)模式下，根據(jù)光線(xiàn)的強(qiáng)弱來(lái)開(kāi)關(guān)窗簾，光線(xiàn)暗時(shí)，黑暗指示燈點(diǎn)亮，窗簾開(kāi)啟，光線(xiàn)亮?xí)r，窗簾關(guān)閉，電機(jī)同時(shí)跟著正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)半圈；手動(dòng)模式下，定時(shí)時(shí)間開(kāi)啟和光線(xiàn)檢測(cè)功能無(wú)效，也不能通過(guò)遙控控制開(kāi)關(guān)，可通過(guò)“手動(dòng)開(kāi)關(guān)”按鍵來(lái)控制窗簾的開(kāi)啟或關(guān)閉，電機(jī)同時(shí)跟著正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)半圈；此外，用戶(hù)還可以在遙控模式下用遙控器控制窗簾的開(kāi)合。

1 硬件電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)硬件部分由51單片機(jī)控制器電源電路、按鍵電路、紅外接收電路、溫濕度傳感器、光傳感器、液晶顯示電路等組成。

系統(tǒng)硬件由中央處理器，電源模塊，紅外遙控模塊，溫濕度傳感模塊，光傳感模塊等組成。

中央處理器采用了STC89C52RC單片機(jī)，此單片機(jī)是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有一些傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能，可直接使用串口下載。

紅外遙控模塊用HT6221芯片發(fā)射紅外信號(hào)，CHQ1838紅外接頭接收信號(hào)。紅外接頭接收到信號(hào)后進(jìn)行編碼。在遙控模式下，用戶(hù)使用由HT6221組成的遙控器即可隨時(shí)隨地的控制窗簾的閉合。此外還可使用遙控器調(diào)節(jié)LCD屏上的時(shí)間與日期，為人們的生活提供了很大的便利。

溫濕度傳感模塊由DHT11溫濕度傳感器組成。該傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器具有較高的可靠性和優(yōu)秀的穩(wěn)定性。在完成對(duì)環(huán)境溫度濕度的檢測(cè)后，DHT11將數(shù)據(jù)采集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再運(yùn)用STC89C52RC單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，顯示部分采用QAPASS 1602A液晶屏顯示所測(cè)得的溫度與濕度。

光傳感模塊由？準(zhǔn)5系列GL5539光敏電阻和LM393P電壓比較器組成。該模塊通過(guò)光敏電阻在外界光線(xiàn)下所產(chǎn)生的阻值變化，使得輸出的電壓產(chǎn)生變化，變化的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓比較器的處理將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)并輸入到STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)CPU的運(yùn)算處理后，控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而起到控制窗簾閉合的目的。

2 軟件設(shè)計(jì)

該設(shè)計(jì)使用Keil C51開(kāi)發(fā)。設(shè)計(jì)流程圖如圖2所示。

首先，電路板得電，然后電路板自動(dòng)識(shí)別是否為遙控模式。若為遙控模式，紅外線(xiàn)接收器工作，并判斷有無(wú)信號(hào)。如果沒(méi)有信號(hào)，電路板將再次識(shí)別是何種模式。接收到信號(hào)后，CPU工作開(kāi)始識(shí)別信號(hào)種類(lèi)，如果識(shí)別出窗簾閉合信號(hào)，則控制步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)半圈，反之步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)半圈。若不是遙控模式，光感模塊工作開(kāi)始檢測(cè)環(huán)境亮度。如果光線(xiàn)偏亮，CPU控制步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)半圈，反之則正轉(zhuǎn)半圈。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到位后電路板恢復(fù)到待機(jī)狀態(tài)。這樣就達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)得目的。

設(shè)計(jì)完后，再運(yùn)用STC-ISP V391軟件燒錄到電路設(shè)計(jì)板上。第一步：關(guān)掉電路板的電源開(kāi)關(guān)；第二步：運(yùn)行STC-ISP V391軟件；第三步：打開(kāi)編寫(xiě)好并編譯的程序文件（將它以.hex后綴）；第四步：點(diǎn)擊“Download下載”再將MCU上電。打開(kāi)電路板電源開(kāi)關(guān)，完成燒錄。

3 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)一系列的測(cè)試和調(diào)控后，基于51單片機(jī)的紅外遙控智能窗簾通過(guò)分析自動(dòng)窗簾系統(tǒng)的現(xiàn)狀，基本可以滿(mǎn)足人們的需求，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的。該設(shè)計(jì)借用步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)執(zhí)行窗簾的開(kāi)合動(dòng)作。以溫濕度傳感器，光敏電阻為檢測(cè)元件，提供給單片機(jī)外界信息；以紅外遙控設(shè)置，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制；以STC89C52RC單片機(jī)為主控制芯片，來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行；另外系統(tǒng)還另設(shè)了按鍵和顯示屏，在這幾個(gè)模塊的密切配合下，成功的實(shí)現(xiàn)了窗簾的智能化，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社.

[2]MCS-51單片機(jī)的擴(kuò)展串口[M].寧夏出版社.

[3]傳感器應(yīng)用電路400例[M].中國(guó)電力出版社.

[4]單片機(jī)原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)概要[M].機(jī)械工業(yè)出版社.