AT89C51单片机自动起闭光控窗帘控制系统设计+程序(2)
时代在进步科技在发展,人类也一步步走向文明。社会发展的历史潮流也推动者人们追求更高水平的生活环境。光控窗帘系统不但解决了每天手拉窗帘不便的问题,并且窗帘还能够感应光线的强弱自动的启闭。以便于调节出非常舒适的光线，这不仅满足了人们对高水平生活的要求更凸显的是一种品。假如能够将该产品进行商业化生产，在不久的将来一定能占据广泛的市场地位。从而带来巨大的经济效益；并且除此之外，该自动启闭光控窗帘系统还可以广泛应用于写字楼、歌舞厅、影剧院、会议厅、别墅、公寓、等各种场所[1-3]。
自动窗帘有声控，遥控，光控，前两中都应归类为半自动，因此能实现完全自动化的光控窗帘就成了热门，我们已知的光控窗帘种类并不少，但由于大多数的设计结构繁杂，不稳定的工作性能，价格昂贵等缺点大大的减少了它的市场份额，因此本设计针对这些缺点进行改善，选择廉价的光敏电阻，单片机作为核心元器件，大大降低了生产成本，并且使用单片机还提高了产品的稳定性，从而使产品具有更高的性价比，开辟更广阔的市场[4-6]。
1.系统方案的总体设计
1.1 设计目标及任务
光控窗帘可以在不依赖人的情况下，随着光照强度的变化自动调节窗帘为人们提供一个更方便的生活。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。尽可能使室内的光照趋于一个最理想的强度[7-9]。主要任务：
（1） 利用光敏电阻来采集室内的光照强度；
（2） 将AD转换后的信号输入单片机内进行处理，然后将控制阈值的大小确定下来，最终生成控制方案[10]；
（3） 窗帘的开关由步进电机的旋转角度和速度来控制。
1.2 总体设计方案
目前信号处理模块有两种方案。
方案一：使用光敏电阻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）[12]，滤波输出接入到差模三运放电路进行信号放大（由LM324组成），放大信号送入ADC0832进行模数转换，转换后的信号再输入单片机，信号的变化控制步进电机实现窗帘的开启和关闭[13]。
方案二：采用光敏电阻T12528和一个15kΩ的电阻组成的分压电路，分得15k电阻的电压紧接一个跟随器（OP07）其目的是：增大输入阻抗，减小输出阻抗，提高电路带负载能力。电压跟随器的输出输入到ADC0832的输入端进行模数转换，转换后的数字信号输入51单片机对步进电机进行程控，当外部条件满足时达到控制阈值，从而实现启闭窗帘的目的。
由于方案一光敏电阻对光照强度敏感度很高，其阻值变化范围较大并不适合采用电桥电路和差分三运放电路，所以本设计最终采用方案二。方案二中，光强大时，光敏电阻仅有1kΩ左右，光强小时却有2MΩ，使用15kΩ的电阻分压范围在0.1V~4.8V之间，所以不需要再将电压放大，只需要使用一个电压跟随器将输入阻抗抬高就可以了。这两种方案有几个共同的特点：
（1） 光敏电阻价格非常便宜，并且有很高的灵敏度；
（2） 该系统实现了窗帘启闭的完全自动化，无需手动操作；
（3） 采用光控方式,不会影响到其他用电器,尤其不会影响无线设备，具有很强的独立性和抗扰能力；
（4） 由于步进电机拥有匀速缓慢转动特点，大大降低了窗帘启闭过程中的噪声；
（5） 体积小、灵敏度高、抗干扰性强、经济实用、结构简单、工作可靠、使用寿命长。