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引言 目前，國內外廣泛使用PVC塑料窗體型材，其良好的隔熱、保溫、密封、隔音、節能、節木、保護環(huán)境等眾多優(yōu)點(diǎn)，使其日趨成為建筑用窗的主流材料。我國塑窗制造業(yè)的現狀存在規模大、品級低、功能差、無(wú)高檔、產(chǎn)能過(guò)剩、低水平等一系列問(wèn)題，提高窗體產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量是塑窗業(yè)發(fā)展的主要方向。自動(dòng)窗作為一種新興技術(shù)，與電子、通信、光、IT技術(shù)組合，形成自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉的新型窗體產(chǎn)品，將成為窗體產(chǎn)品中最具生命力的新星。自動(dòng)窗控制器采用光機電一體化集成技術(shù)，集機械、電子控制、遙控、通信等技術(shù)于一體，可以開(kāi)發(fā)出多種功能、多種結構和啟閉方式的系列化自動(dòng)控制的節能窗體系統。 自動(dòng)窗控制邏輯關(guān)系復雜，并且該產(chǎn)品尚處于研發(fā)和試生產(chǎn)階段，需要經(jīng)常修改設計。如果采用普通邏輯電路將會(huì )使電路復雜化，不利于功能的添加和邏輯關(guān)系的修改。為此選定AT89C2051單片機作為電路主要邏輯部件來(lái)實(shí)現控制要求。 設計要求 自動(dòng)窗系統如圖1所示。 開(kāi)、關(guān)窗動(dòng)作由兩個(gè)按鈕實(shí)現控制。邏輯關(guān)系為：1.窗扇中途不停的情況，按開(kāi)窗按鈕→窗開(kāi)→開(kāi)窗行程開(kāi)關(guān)接通→窗�！搓P(guān)窗按鈕→窗關(guān)→關(guān)窗行程開(kāi)關(guān)接通→窗停；2.窗扇中途停的情況，按開(kāi)窗按鈕→窗開(kāi)→按開(kāi)窗或關(guān)窗按鈕→窗�！撮_(kāi)窗/關(guān)窗按鈕→窗開(kāi)/窗關(guān)→開(kāi)窗/關(guān)窗行程開(kāi)關(guān)接通→窗停。行程開(kāi)關(guān)接通則相應的按鈕不能產(chǎn)生動(dòng)作，兩個(gè)按鈕同時(shí)按下不能產(chǎn)生動(dòng)作。另外為了保證安全，在關(guān)窗動(dòng)作中，加入對防夾開(kāi)關(guān)的檢測，如果在關(guān)窗的過(guò)程中夾到人或動(dòng)物，則防夾開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，窗扇停止運行，延時(shí)0.2秒后，后退0.5秒。 設計要點(diǎn) 自動(dòng)窗控制主電路如圖2所示，圖中所有A接在一起。 ① 圖中C09為穩定單片機電源電壓用，由于自動(dòng)窗驅動(dòng)用直流電機電流較大,啟動(dòng)電流達8A，為正常工作時(shí)電流的3倍。因此電機啟動(dòng)時(shí)變壓器電壓下降嚴重，用示波器觀(guān)察可以看到電壓有過(guò)零現象。電容C01電容難以補償電壓的瞬時(shí)不足，7805的輸出電壓受到輸入不足的影響，此時(shí)IMP813L電壓將低于5V，當低于4.3V時(shí)，將發(fā)出復位信號，使單片機復位，從而造成工作不穩定現象，繼電器吸合后立即斷開(kāi)。增加較大的電容C09可以解決這一問(wèn)題。 ② 光電耦合TLP521-2是為了增加抗干擾而設的。如果沒(méi)有光電耦合器，極容易發(fā)生誤動(dòng)作，電路中輕微的擾動(dòng)就可能成為輸入信號。 ③ 繼電器觸點(diǎn)需要并聯(lián)電容和二極管，以消除火花和感應電流。如果沒(méi)有二極管的保護，T03和T05很容易被電機的感應電壓擊穿。 ④ 如果要使用單片機的P1.0和P1.1腳，則需要增加上拉電阻，因為這兩個(gè)腳在一般狀態(tài)下是低電平。 ⑤ 在編程中，對于行程開(kāi)關(guān)和按鈕信號都需要檢測兩次，并且兩次檢測中間應相隔一定時(shí)間，否則將發(fā)生工作不穩定的現象。 ⑥ 編程中，需要考慮晶體振蕩器的頻率，對于與時(shí)間有關(guān)的命令需要考慮執行時(shí)間，在一定時(shí)間內如果執行不完相關(guān)的命令，則813L將會(huì )使單片機復位，從而丟失后續命令。 結束語(yǔ) 使用AT89C2051單片機使得自動(dòng)窗控制器電路設計簡(jiǎn)單，邏輯關(guān)系修改方便，可以通過(guò)修改程序使控制器得到不同的功能，從而達到適應多種型號和用途的需要，對在試制階段降低成本、適應市場(chǎng)需求起到了重要的作用。 |
