单片机课程设计自动光控窗帘完成版

燕山大学

课 程 设 计 说 明 书

题目： 窗帘自动开关控制器

学院（系）：电气工程学院自动化系 年级专业： 11级计控2班 学 号： 110103010083 学生姓名： 张平 指导教师： 蔡满军 梁振虎 教师职称： 教授

窗帘自动开关控制器

摘要：窗帘在人们的日常生活中有着不可替代的作用，窗帘在室内装修中，

分别起着保护私隐、利用光线、装饰墙面、吸音隔噪的作用。到目前为止，窗帘已经发展到相当水平，其中布艺帘以它的独有的时代魅力深受人们欢迎。当窗户面积大、窗户高或安装厚重的窗帘布时，使用手动或拉绳都比较费力，并且容易导致帘布损坏，所以现在采用光控电动自动控制布帘的方式代表时代发展的潮流。由于其质量技术等各方面的全面改进，理所当然，光控自动窗帘成为科技不断进步，社会飞速发展的必然产物。为了让室内居住、工作或者学习的人拥有一个更舒适的环境，我们设计了一个自动光控窗帘的系统，它能够感应周围环境的光照强度，当光照低于某一数值时窗帘会自动放下，等到光照又回到某一数值时窗帘又会自动地收起。本课题设计分为三大模块，分别是光照采集模块、A/D转换模块以及电机正反转控制模块。光照采集模块我们用光敏电阻串联另一个电阻进行分压，以此改变输入信号来改变控制信号；A/D转换模块我们用芯片ADC0809来转换信号，之后将信号送入单片机MCS-8051中进行控制；电机正反转控制模块我们用MCS-8051输出的信号接芯片L298N的两个控制端，从而控制直流电机的正转和反转。

关键词：自动光控窗帘、ADC0809、MCS-8051、L298N

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摘

目录

要........................................................................................................................................................-1-一 课程设计任务 ................................................................................................................................. -

1.1 功能要求 ................................................................................................................................ - 1.2 元器件清单 .............................................................................................................................. -

二 整体方案............................................................................................................................................-4-

2.1 设计思路 ................................................................................................................................ - 2.2 整体框图 ................................................................................................................................ - 2.3 各模块简介 ............................................................................................................................ - 三 硬件电路设计 ................................................................................................................................... -

3.1 光照采集模块硬件电路 ...................................................................................................... - 13.2 A/D转换模块硬件电路 ...................................................................................................... - 13.3 电机正反转控制模块硬件电路 .......................................................................................... - 1四 控制软件设计 ............................................................................................................................... - 1

4.1 光照采集模块软件设计 ...................................................................................................... - 14.2 A/D转换模块软件设计 ...................................................................................................... - 14.3 电机正反转控制模块软件设计 .......................................................................................... - 1主要参考文献 ....................................................................................................................................... - 1结论 ........................................................................................................................... 错误！未定义书签 程

序.........................................................................................................................................................-15-

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一 课程设计任务 1.1 功能要求

本组设计的自动光控窗帘可以通过周围环境的光照变化来控制电压变化，从而控制直流电机的正转和反转。当周围光照降低到某一数值时，电机开始正转，数秒后停止。此时电机处于停止状态。当周围光照上升到某一数值时，电机开始反转，数秒后停止。这一个来回的过程就达到了自动光控窗帘的效果了。

1.2 元器件清单

元器件 数量

光敏电阻 1

ADC0809 1 MCS-8051 1 L298n 1 CD4013 1

三极管9013 1 直流电机 1 其他元件 若干

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二 整体设计方案 2.1 设计思路

本课题的设计思路是由光敏电阻与一个电阻串联构成分压电路，当光照强度改变时，光敏电阻电阻值改变，电压也会改变，由此构成了变化的输入电压信号。信号经ADC0809进行A/D转换，将信号送入单片机MCS-8051中，用来控制2个输出端的电平高低，这2个输出端与芯片L298N的输入相连，用于控制电机的正反转，这就实现了自动光控窗帘的效果了

2.2 整体框图

2.3 各模块简介

1）光照采集模块：由光敏电阻阻值的改变来实现输入电压的变化。

光敏电阻器又称光导管，特性是在特定光的照射下，其阻值迅速减小，可用于检测可见光。 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。 通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子— 空穴对，参与导电，使电路中电流增强。

光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的

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