本论文将进行以下几方面的研究工作。1)总体方案设计,主要介绍总体方案流程以及主要思路;2)硬件设计,主要介绍硬件电路的设计原理以及芯片的选择;3)软件设计,主要介绍控制和数字处理的软件算法;4)系统调试,对实物进行调试。2总体方案设计2.1设计目标及任务光控窗帘能在完全脱离人的控制情况下随光照强度变化自动调节窗帘进而便捷人们的生活。主要目标:实现当光照强度高于某一数值时,步进电机驱动自动关闭窗帘;当光照强度低于某一数值时,步进电机驱动自动开启窗帘。最大程度使室内的光照稳定于某一适宜值[3]。主要任务:1)利用光敏电阻来采集室内的光强;2)利用51单片机分析AD转换后的采集信号,进而确定控制阈值,设定控制方案[4];3)通过单片机控制步进电机的转动角度和速度调节窗帘的起闭。可行性分析:本方案基于单片机对电机的控制,选取高精度光敏电阻和A/D芯片,对窗帘的初始启闭位置实现完美吻合,最大可能的实现微小误差。可行性强。经费方面:在窗帘的基础上添加电机、单片机、电路以及电阻等元器件,价格低廉,适合广大人群使用,推广性强。2.2设计模块本次设计名为自动启闭光控窗帘系统,共分为五个模块:电源模块、数据采集模块、信号处理模块、A/D转换模块、单片机数据处理模块、步进电机驱动模块。2.3总体方案设计总体方案如图2.3.1所示[5]。步进电机驱动模块单片机数据处理控制模块A/D转换模块信号处理模块数据采集模块图2.3.1总体方案在本次设计过程中从开始到最后完成设计主要有两种方案。方案一:用光敏电阻T12528和三个其在正常光照下同阻值的电阻15kΩ搭建的电桥电路作为采集电路,采集输出的两路信号送入滤波电路(由LM324组成)[6],滤波输出接入到差模三运放电路进行信号放大(由LM324组成),放大后信号送入ADC0832进行模数转换,转换后的信号输入单片机由信号变化对应控制步进电机实现启闭窗帘
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