基于单片机智能百叶窗卷帘门自动门系统

news2024/10/4 2:50:14

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文章目录

前言
概要
功能设计
设计思路

软件设计
效果图

程序
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前言

💗博主介绍：✌全网粉丝10W+,CSDN特邀作者、博客专家、CSDN新星计划导师，一名热衷于单片机技术探索与分享的博主、专注于精通51/STM32/MSP430/AVR等单片机设计主要对象是咱们电子相关专业的大学生，希望您们都共创辉煌！✌💗
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概要

基于单片机智能百叶窗卷帘门自动门设计概要如下：

一、设计背景与目的

随着科技的进步和智能化的发展，传统的手动百叶窗卷帘门已经不能满足现代生活的需求。因此，基于单片机的智能百叶窗卷帘门自动门设计旨在通过单片机作为控制中心，结合传感器、驱动装置等硬件，实现对百叶窗卷帘门的自动化控制，提高生活的便捷性和智能化水平。

二、系统组成

单片机控制器：选用适合的单片机型号，如AT89C51、STM32等，作为系统的核心控制器，负责接收输入信号、处理控制逻辑并输出控制信号。
传感器模块：包括光敏传感器、温度传感器、湿度传感器等，用于实时监测室内外环境参数，并将数据发送给单片机控制器。
驱动装置：包括电机驱动模块、卷帘门驱动装置等，用于接收单片机的控制信号，驱动百叶窗卷帘门的开启和关闭。
电源模块：为单片机控制器、传感器模块和驱动装置提供稳定的电源供应。
用户界面（可选）：包括触摸屏、遥控器等，用于用户输入控制指令，如设定开关时间、调整百叶窗角度等。
三、工作原理

环境监测：传感器模块实时监测室内外环境参数，如光照强度、温度、湿度等，并将数据发送给单片机控制器。
控制逻辑：单片机控制器根据接收到的环境参数和预设的控制逻辑，判断是否需要开启或关闭百叶窗卷帘门，并输出相应的控制信号。
驱动执行：驱动装置接收单片机的控制信号，驱动电机实现百叶窗卷帘门的开启和关闭。
用户交互：用户可以通过用户界面输入控制指令，调整百叶窗的角度、设定开关时间等。
四、设计特点

智能化控制：通过单片机控制器和传感器模块，实现对百叶窗卷帘门的智能化控制，可以根据环境参数自动调整百叶窗的状态。
节能环保：通过智能控制，可以根据室内外环境参数自动调整百叶窗的角度，实现节能环保的效果。
安全性高：系统可以设置极限位置保护行程开关，防止百叶窗卷帘门过度开启或关闭造成损坏或安全隐患。
灵活性强：系统可以根据实际需求进行定制开发，支持多种控制方式和用户界面。
五、应用领域

基于单片机智能百叶窗卷帘门自动门设计可以广泛应用于家庭、办公室、商场等场所，提高生活的便捷性和智能化水平。特别是在智能家居领域，智能百叶窗卷帘门自动门将成为不可或缺的一部分。

综上所述，基于单片机智能百叶窗卷帘门自动门设计结合了先进的单片机技术和传感器技术，实现了对百叶窗卷帘门的智能化控制，为用户提供了更加便捷、舒适和安全的使用体验。

功能设计

自动模式：通过光敏电阻检测进光量，使电机正反转，同时使LED亮

手动模式，两个按键分别控制电机正反转

两个限位开关限制电机转动，中断0切换控制模式

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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效果图

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程序

#include <reg52.h>	         //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义	变量范围0~255
#define uint  unsigned int	 //无符号整型 宏定义	变量范围0~65535
#include <intrins.h>

sbit K1=P1^0;
sbit K2=P1^1;

sbit K3=P1^2;
sbit K4=P1^3;

sbit beep = P1^7;   
sbit SH = P3^5;
sbit ST = P3^6;
sbit DS = P3^7;

uchar num_jin;
uchar num_chu;
uchar num_car;

#include "lcd1602.h"

/***********************1ms延时函数*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{
	uint i,j;
	for(i=0;i<q;i++)
		for(j=0;j<120;j++);
}

void write_74hc595(unsigned int num)
{
	int i;	
	ST = 0;
	for(i=0; i<16; i++)
	{
		SH = 0;
		if (num & 0x0001)
		{
			DS = 1;
		}
		else
		{
			DS = 0;
		}
		SH = 1;
		num >>= 1;
	}
	ST = 1;
}

unsigned int num_2_led(unsigned int num)
{
	int i;
	unsigned int ret=0;
	if (num > 16) 
	    return 0xFFFF;
	for(i=0;i<num;i++)
	{
		ret |= 1<<i;
	}
	return ret;
}

		

/***************主函数*****************/
void main()
{
    init_1602();
    write_string(1,0,"Jin:    Chu:");
    write_string(2,0,"Car:      P:");
	write_sfm2(1,4,num_jin); 
	write_sfm2(1,12,num_chu);  
	write_sfm2(2,4,num_car); 
	write_sfm2(2,12,16-num_car);  
	write_74hc595(0);
	while(1)
	{
		key();					
	}
}

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摘要 I
Abstract II
引言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致谢 25