x012-MSP430F249智能步进电动百叶窗_proteus_光敏电阻_步进电机_仿真

news2025/3/17 20:41:45

https://www.dong-blog.fun/post/1997


46 、智能步进电动百叶窗
基本要求:
用一台步进电机控制百叶窗叶片的旋转(正转/反转)
用 LED 数码管显示旋转角度
设置按键: 手动/自动切换、手动正转和手动反转,停止/启动键
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。
用 LED/LCD 显示电机旋转角度(0-180 度)
用键设置两个极限角度位置代替保护行程开关,用于保护百叶窗叶片:
当正转到极限位置时,电机停止正转,但还可以反转;
当反转到极限位置时,电机停止反转,但还可以正转。
发挥部分:
设计一个光检测器,用 LED/LCD 显示光强度值(这个要外接光线感应器,或者用按键模
拟光线的强弱)
设定光强度的上限和下限
在自动模式下,旋转角度自动跟踪光强度变化
动作原理:
单片机根据设定光强 S1 和 S2(S2 > S1)和实测光强 P 控制电机 M 的动作:
当 P<=S1 时,控制 M 正转以增加进光量;
当 P>S2 时,控制 M 反转以减少进光量;
当 S1<P<=S2 时,M 停转。
显示格式:
LED 数码管/LCD 屏显示参数

一、系统总体设计

本系统基于MSP430F249单片机,实现了百叶窗叶片的智能控制。系统通过步进电机驱动叶片旋转,集成光敏传感器检测环境光强,具备手动/自动双模式切换、角度限位保护、实时数据显示等功能。硬件部分包含步进电机驱动电路、LCD1602显示模块、按键输入模块和光敏检测电路;软件采用模块化设计,实现了多任务调度和状态机控制。

二、核心功能实现方案

  1. 电机驱动控制
    • 采用4相8拍驱动方式,正转/反转相位表分别存储于FFW和REV数组
    • 每完成8个相位步进1度,角度范围限制为30-150度(可调)
    • 设置软件限位保护:正转达上限自动停转,反转同理

  2. 人机交互模块
    • LCD双行显示:首行显示当前角度(ANG),次行自动模式下显示光强值(LUX)
    • 5个功能按键:模式切换/正转/反转/启停/参数设置
    • 状态指示LED:P3.0亮表示自动模式

  3. 光强自适应控制
    • ADC12模块采集P6.0光敏电阻值(0-4095)
    • 自动模式下:
    • 光强<下限:正转增加进光
    • 光强>上限:反转减少进光
    • 区间内保持静止
    • 光强上下限可通过设置模式调整

  4. 参数设置系统
    • 4级设置模式循环切换:角度上限/下限、光强上限/下限
    • 使用正转/反转按键增减数值

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