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为高电平,而当发射机不发射信号时,则回落到低电平,没有记忆功能。在PT2272的第17脚接一个有双稳态继电器和其驱动电路组成的双稳电路,双稳电路原理图如图4-8所示。
+5VJ1JMX-94FD3IN400112V直流电源插座4.7KVT29013
图4-8 双稳电路的电路图
有上述可知,接收器在得电后收到第一个信号之前,PT2272第17脚输出为低电平时,VT2截止,继电器J1(JMX-94F)释放,其触点是断开状态,负载不工作。遥控器的发射键SB按下后,接收器收到信号,PT2272第17脚输出为高电平时,VT2导通,继电器J1(JMX-94F)励磁吸合其触点动作,带动负载工作,从而实现了红外遥控的目的。 4.7 电源电路的设计
图4-9为红外接收电路的电源电路原理图,主要由MC78L05三端稳压器、变压器、整流二极管及电容组成。电源电路接220V交流电后,经变压器转换成9V交流电,接着送整流二极管转换成9V直流电、再由电容滤波和MC78L05三端稳压器稳压后提供5V直流电。
IC5 MC78L051IN OUT GND2+5V+交流9V220V+C91000UF3C10100UF3V-6V+C110.1UF1N4007-
图4-9 红外接收电路的电源电路
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5 动力源的选型与设计
5.1 步进电机选型
步为了能够控制智能窗的开关程度,故选进电机作为执行元件。就一般窗户而言,每扇窗扇质量m估算在10Kg左右,其重力约G为100N,由于此传动带动负载窗扇来回滑动的过程为滑动摩擦,选摩擦因数f?0.2,所以施加在电机上的力约为:
F?fG?0.2?100N (5-1)
力矩约为
T?Fr(r为齿轮半径) (5-2)
?20?0.015
=0.3N.m
因此,采用17HS5604两相混合式步进电机作为机械部分的驱动装置,经减速后带动叶片转动。17HS5604主要技术参数:
步距角:1.8 机身长:48mm 电压:12V 电流:0.4A 电阻:30Ω 电感:28mH
静力矩:0.38N.m 单极
0.53N.m 双极
5.2 步进电机驱动电路的设计
驱动系统电路利用L298N作为驱动器,L298N为集成H桥电路,共有15引脚,外围在与电机相接时要接8个二极管IN4007作振幅用,其具体电路图如图5-1。
12V5V0.1μFL298NIN1IN1IN2IN2IN3IN3IN4IN4ENAENAENBENBSENSASENSBVCCVSSOUT1OUT2OUT3OUT4IN4007GND10Ω10Ω0.1μFIN4007M
图5-1 步进电机驱动电路图
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6 系统软件的设计
该控制系统的软件主要由一个主程序及一些子程序组成。主程序由一些状态选择语句组成,主要是在系统复位后重新检测环境状态,如光线、风力等因素。当传感器传回相应的光线、风力等信息后,AT89S51响应相应信号,控制电机转动。子程序的主要作用是通过电机正反转控制窗子的开关,然后判断行程开关的状态来决定是否停止停止转动。
程序如下:
#include
kaichuang()//开窗后,碰到开行程开关自动停止 {
P3=0xfe; if(s2==0) P3=0xff; }
guanchuang()//关窗后,碰到关行程开关后自动停止 {
P3=0xfd; if(s3==0) P3=0xff; }
void main() {
while(1) {
if(g==0&flag==0)//检测到处于关窗状态,且检测到光线强烈 kaichuang(); else
guanchuang();
if(f==0&flag==0)//检测到处于关窗状态,且检测到风力不强烈 kaichuang(); else
guanchuang();
if(y==0&flag==0)//检测到处于关窗状态,且检测到没有雨水 kaichuang(); else
guanchuang();
if(d==0&flag==0)//检测到处于关窗状态,且检测到无防盗信息 kaichuang();
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else
guanchuang();
if(q==0&flag==0)//检测到处于关窗状态,且检测到液化气 kaichuang(); else
guanchuang(); } }
程序流程图如图5-1所示:
图5-1 程序流程图
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7 结术语
此智能窗集现代声、光、机、电等技术于一体,实用性强、可靠性高。其创新之处在于自动化程度高,人性化强,通过各种传感器检测各种信号再经过单片机处理输出,实现早上下午自动开关窗、自动防风、防雨、防盗等功能一定程度上解决了外界环境给人们日常生活中的很多烦恼。独特的旋转功能解决了高层住户擦窗难的问题,能够带给人们更加舒适干净的生活环境。目前可应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等现代化程度较高的场合。相信随着人们生活水平的不断提高,它将被应用到更广泛的场合。
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