单片机有许多优点。单片机也被称为微控制器,它完全不是一个逻辑功能的芯片,而是在这个芯片上,有着一整个计算机系统,相当于一台微机,并且与真正的计算机相比,单片机只是缺少一个输入/输出设备。由此可以说:只需要一个这样的芯片,已经相当于拥有一台电脑。其不但小巧轻便,而且价格低廉,因此研究费用会降低,非常便于它的发展。
单片机具有很广泛的应用,在众多领域都饱受青睐,例如实时工业控制、固定与移动通信设备、海陆空导航系统等。一旦使用单片机芯片的产品,就可以使产品具有足够的有效性,使用感成倍升级,在这样的产品名称前,往往可以加上“智能”二字,如智能电饭煲、智能冰箱等。
可以想象大容量、高性能、嵌入式操作系统专用化等方面是单片机未来主要的发展方向,对中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM等要进行全面改进,实现低功耗也是目前单片机的重要发展趋势。工控领域不满足于低位的单片机,于是为了迎合这种需求,16位的单片机渐渐出现,由于价格过高,使用感与之不匹配,所以并不受欢迎。从二十世纪90年代开始,电子产品越来越多,开始进入普通百姓的生活,有关于单片机的技术也日渐成熟。英特尔i1960系列随着这股东风出现,之后现世的ARM系列应用地尤其广泛,16位单片机的崇高地位不再,市场的主流逐渐演变成32位的单片机。由此可以预见在接下来的几年里,或许发展主流将是16位、32位单片机,可能会有比如中央处理器CPU功能增加、引脚多功能化、低功耗等表现[1]。
单片机技术虽然已经经过多年的发展,仍然达不到成熟的地步,相信如果它有更多的、突破性的发展,在各个领域都会有更广泛的应用。而且单片机的使用不仅可以实现更多的功能,还可以尽可能地节约费用。
1.2 设计任务
本次设计任务就是运用STC89C51设计一个无线智能遥控窗帘。要实现的功能为:
1)遥控实现窗帘的开合。
2)根据周围环境的光线自动控制窗帘的开关。
3)能够指示窗帘运行状态。
4)防止窗帘过卷。
2系统方案与硬件设计
本设计由许多模块构成,最主要的有单片机最小系统、复位电路、遥控发射接收模块、编解码电路、遥控电路、光线检测模块、正反转控制模块以及模式显示模块,最后还有行程开关。
2.1主要设计思路
本设计最核心的控制器为8位的STC89C51单片机,且利用C语言编写程序。它控制双继电器来控制直流电机的正向转动、反向转动和停止,以此来控制窗帘自由地上升、下降和停止等动作或状态。无线发送、接收模块是由SC2262/SC2272编解码芯片组成的,这一模块可以实现无线遥控的功能。输出端输出信号D0、D1、D2、D3,被SC2272接收,以此来控制单片机,它控制双继电器来控制直流电机的正向转动、反向转动和停止,以此来控制窗帘自由地上升、下降和停止等动作或状态。
本系统设计思路框图如下所示:
图2-1 系统框图
2.2 硬件设计
2.2.1主控芯片
采用STC89C51作为本设计的主控芯片。
STC89C51单片机最重要的就是一个8位的微处理器CPU,除此之外还有振荡器、时钟电路、程序存储器、数据存储器、8位并行I/O口和一个全双工串行口[2]。
STC89C51单片机与之前的系列相比,性能得到了很大的提升: