目录
一、主要功能
1、LCD1602液晶显示时间、模式、光照值
2、按键设置模式、阈值、时间
3、手动模式按键开关晾衣架
4、光敏模式按照光照阈值开关晾衣架
5、时间模式按设置时间开关晾衣架
二、使用步骤
本设计以51单片机为核心，结合光敏传感器、数模转换芯片、LCD1602显示屏及步进电机，实现智能窗帘的自动与手动控制。系统支持光照强度阈值调节、温度感知及定时功能，适用于智能家居场景。
三、硬件资源
1、51单片机核心模块
2、按键模块
3、数模转换传感器、MQ烟雾传感器模块
4、时钟模块
5、步进电机模块
6、LCD1602显示模块
四、软件设计
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char // 以后unsigned char就可以用uchar代替
#define uint unsigned int // 以后unsigned int 就可以用uint 代替
sbit ADC_CS = P1^6; // ADC0832的CS引脚
sbit ADC_CLK = P1^7; // ADC0832的CLK引脚
sbit ADC_DAT = P3^2; // ADC0832的DI/DO引脚
sbit SCK_P = P1^0; // 时钟芯片DS1302的SCK管脚
sbit SDA_P = P1^1; // 时钟芯片DS1302的SDA管脚
sbit RST_P = P1^2; // 时钟芯片DS1302的RST管脚
sbit LcdRs_P = P1^3; // 1602液晶的RS管脚
sbit LcdRw_P = P1^4; // 1602液晶的RW管脚
sbit LcdEn_P = P1^5; // 1602液晶的EN管脚
sbit KeyMode_P = P3^3; // 模式切换
sbit KeySet_P = P3^4; // 设置时间按键
sbit KeySet2_P = P3^5; // 设置时间模式的开关时间和光照控制强度
sbit KeyDown_P = P3^6; // 减按键
sbit KeyUp_P = P3^7; // 加按键
sbit Led_P = P2^0; // 指示灯
sbit YYOPEN = P3^0;
uchar gMode=1; // 1是手动模式，2是时间自动模式，3是亮度自动模式
uchar OpenHour = 18; // 开启窗帘的小时
uchar OpenMinute = 20; // 开启窗帘的分钟
uchar CloseHour = 10; // 关闭窗帘的小时
uchar CloseMinute = 30; // 关闭窗帘的分钟
uchar gLight = 80; // 窗帘开关的阈值
uchar gLightmax=99;
uchar code Clock[]={0x80,0x40,0x20,0x10}; // 步进电机顺时针旋转数组
uchar code AntiClock[]={0x10,0x20,0x40,0x80}; // 步进电机逆时针旋转数组
uchar TimeBuff[7]={25,9,1,6,18,30,40}; // 时间数组，默认2025年9月1日，星期五，18:30:40
// TimeBuff[0] 代表年份，范围00-99
// TimeBuff[1] 代表月份，范围1-12
// TimeBuff[2] 代表日期，范围1-31
// TimeBuff[3] 代表星期，范围1-7
// TimeBuff[4] 代表小时，范围00-23
// TimeBuff[5] 代表分钟，范围00-59
// TimeBuff[6] 代表秒钟，范围00-59
/*********************************************************/
// 毫秒级的延时函数，time是要延时的毫秒数
/*********************************************************/
void DelayMs(uint time)
{
uint i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
/*********************************************************/
// 1602液晶写命令函数，cmd就是要写入的命令
/*********************************************************/
void LcdWriteCmd(uchar cmd)
{
LcdRs_P = 0;
LcdRw_P = 0;
LcdEn_P = 0;
P0=cmd;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 1;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 0;
}
/*********************************************************/
// 1602液晶写数据函数，dat就是要写入的数据
/*********************************************************/
void LcdWriteData(uchar dat)
{
LcdRs_P = 1;
LcdRw_P = 0;
LcdEn_P = 0;
P0=dat;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 1;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 0;
}
/*********************************************************/
// 1602液晶初始化函数
/*********************************************************/
void LcdInit()
{
LcdWriteCmd(0x38); // 16*2显示，5*7点阵，8位数据口
LcdWriteCmd(0x0C); // 开显示，不显示光标
LcdWriteCmd(0x06); // 地址加1，当写入数据后光标右移
LcdWriteCmd(0x01); // 清屏
}
/*********************************************************/
// 液晶光标定位函数
/*********************************************************/
void LcdGotoXY(uchar line,uchar column)
{
// 第一行
if(line==0)
LcdWriteCmd(0x80+column);
// 第二行
if(line==1)
LcdWriteCmd(0x80+0x40+column);
}
/*********************************************************/
// 液晶显示内容的初始化
/*********************************************************/
void LcdShowInit()
{
LcdGotoXY(0,0);
LcdPrintStr("20 - - : ");
LcdGotoXY(1,0);
LcdPrintStr(" gz: ");
LcdGotoXY(1,0);
LcdPrintMode(gMode);
}
/*********************************************************/
// 初始化DS1302
/*********************************************************/
void DS1302_Init(void)
{
RST_P=0; // RST脚置低
SCK_P=0; // SCK脚置低
SDA_P=0; // SDA脚置低
}
/*********************************************************/
// 从DS1302读出一字节数据
/*********************************************************/
uchar DS1302_Read_Byte(uchar addr)
{
uchar i;
uchar temp;
RST_P=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(addr&0x01)
SDA_P=1;
else
SDA_P=0;
SCK_P=1;
nop();
SCK_P=0;
nop();
addr=addr>> 1;
}
/* 读出该地址的数据 */
for(i=0;i<8;i++)
{
temp=temp>>1;
if(SDA_P)
temp|= 0x80;
else
temp&=0x7F;
SCK_P=1;
nop();
SCK_P=0;
nop();
}
RST_P=0;
return temp;
}
/*********************************************************/
// 向DS1302写入一字节数据
/*********************************************************/
void DS1302_Write_Byte(uchar addr, uchar dat)
{
uchar i;
RST_P = 1;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(addr&0x01)
SDA_P=1;
else
SDA_P=0;
SCK_P=1;
nop();
SCK_P=0;
nop();
addr=addr>>1;
}
/* 写入数据：dat*/
for(i=0;i<8;i++)
{
if(dat&0x01)
SDA_P=1;
else
SDA_P=0;
SCK_P=1;
nop();
SCK_P=0;
nop();
dat=dat>>1;
}
RST_P=0;
}
/*********************************************************/
// 向DS1302写入时间数据
/*********************************************************/
void DS1302_Write_Time()
{
uchar i;
uchar temp1;
uchar temp2;
for(i=0;i<7;i++) // 十进制转BCD码
{
temp1=(TimeBuff[i]/10)<<4;
temp2=TimeBuff[i]%10;
TimeBuff[i]=temp1+temp2;
}
DS1302_Write_Byte(0x8E,0x00); // 关闭写保护
DS1302_Write_Byte(0x80,0x80); // 暂停时钟
DS1302_Write_Byte(0x8C,TimeBuff[0]); // 年
DS1302_Write_Byte(0x88,TimeBuff[1]); // 月
DS1302_Write_Byte(0x86,TimeBuff[2]); // 日
DS1302_Write_Byte(0x8A,TimeBuff[3]); // 星期
DS1302_Write_Byte(0x84,TimeBuff[4]); // 时
DS1302_Write_Byte(0x82,TimeBuff[5]); // 分
DS1302_Write_Byte(0x80,TimeBuff[6]); // 秒
DS1302_Write_Byte(0x80,TimeBuff[6]&0x7F); // 运行时钟
DS1302_Write_Byte(0x8E,0x80); // 打开写保护
}
/*********************************************************/
// 从DS1302读出时间数据
/*********************************************************/
void DS1302_Read_Time()
{
uchar i;
TimeBuff[0]=DS1302_Read_Byte(0x8D); // 年
TimeBuff[1]=DS1302_Read_Byte(0x89); // 月
TimeBuff[2]=DS1302_Read_Byte(0x87); // 日
TimeBuff[3]=DS1302_Read_Byte(0x8B); // 星期
TimeBuff[4]=DS1302_Read_Byte(0x85); // 时
TimeBuff[5]=DS1302_Read_Byte(0x83); // 分
TimeBuff[6]=(DS1302_Read_Byte(0x81))&0x7F; // 秒
for(i=0;i<7;i++) // BCD转十进制
{
TimeBuff[i]=(TimeBuff[i]/16)*10+TimeBuff[i]%16;
}
}
/*********************************************************/
// 按键扫描(设置当前时间)
/*********************************************************/
void KeyScanf1()
{
if(KeySet_P==0)
{
LcdGotoXY(0,13); // 显示秒钟的冒号
LcdWriteData(':');
LcdWriteCmd(0x0f); // 启动光标闪烁
LcdGotoXY(0,3); // 定位光标到年份闪烁
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键松开的抖动
/* 调整年份 */
while(1)
{
if(KeyDown_P==0) // 如果减按键被下去
{
if(TimeBuff[0]>0) // 判断年份是否大于0
TimeBuff[0]--; // 是的话就减去1
LcdGotoXY(0,2); // 光标定位到年份的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[0]); // 刷新显示改变后的年份
LcdGotoXY(0,3); // 定位光标到年份闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeyUp_P==0) // 如果加按键被下去
{
if(TimeBuff[0]<99) // 判断年份是否小于99
TimeBuff[0]++; // 是的话就加上1
LcdGotoXY(0,2); // 光标定位到年份的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[0]); // 刷新显示改变后的年份
LcdGotoXY(0,3); // 定位光标到年份闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeySet_P==0)
{
break;
}
}
LcdGotoXY(0,6); // 定位光标到月份闪烁
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键松开的抖动
/* 调整月份 */
while(1)
{
if(KeyDown_P==0) // 如果减按键被下去
{
if(TimeBuff[1]>1) // 判断月份是否大于1
TimeBuff[1]--; // 是的话就减去1
LcdGotoXY(0,5); // 光标定位到月份的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[1]); // 刷新显示改变后的月份
LcdGotoXY(0,6); // 定位光标到月份闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeyUp_P==0) // 如果加按键被下去
{
if(TimeBuff[1]<12) // 判断月份是否小于12
TimeBuff[1]++; // 是的话就加上1
LcdGotoXY(0,5); // 光标定位到月份的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[1]); // 刷新显示改变后的月份
LcdGotoXY(0,6); // 定位光标到月份闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeySet_P==0)
{
break;
}
}
LcdGotoXY(0,9); // 定位光标到日期闪烁
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键松开的抖动
/* 调整日期 */
while(1)
{
if(KeyDown_P==0) // 如果减按键被下去
{
if(TimeBuff[2]>1) // 判断日期是否大于1
TimeBuff[2]--; // 是的话就减去1
LcdGotoXY(0,8); // 光标定位到日期的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[2]); // 刷新显示改变后的日期
LcdGotoXY(0,9); // 定位光标到日期闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeyUp_P==0) // 如果加按键被下去
{
if(TimeBuff[2]<31) // 判断日期是否小于31
TimeBuff[2]++; // 是的话就加上1
LcdGotoXY(0,8); // 光标定位到日期的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[2]); // 刷新显示改变后的日期
LcdGotoXY(0,9); // 定位光标到日期闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeySet_P==0)
{
break;
}
}
LcdGotoXY(0,12); // 定位光标到小时闪烁
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键松开的抖动
/* 调整小时 */
while(1)
{
if(KeyDown_P==0) // 如果减按键被下去
{
if(TimeBuff[4]>0) // 判断小时是否大于0
TimeBuff[4]--; // 是的话就减去1
LcdGotoXY(0,11); // 光标定位到小时的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[4]); // 刷新显示改变后的小时
LcdGotoXY(0,12); // 定位光标到小时闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeyUp_P==0) // 如果加按键被下去
{
if(TimeBuff[4]<23) // 判断小时是否小于23
TimeBuff[4]++; // 是的话就加上1
LcdGotoXY(0,11); // 光标定位到小时的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[4]); // 刷新显示改变后的小时
LcdGotoXY(0,12); // 定位光标到小时闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeySet_P==0)
{
break;
}
}
LcdGotoXY(0,15); // 定位光标到分钟闪烁
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键松开的抖动
/* 调整分钟 */
while(1)
{
if(KeyDown_P==0) // 如果减按键被下去
{
if(TimeBuff[5]>0) // 判断分钟是否大于0
TimeBuff[5]--; // 是的话就减去1
LcdGotoXY(0,14); // 光标定位到分钟的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[5]); // 刷新显示改变后的分钟
LcdGotoXY(0,15); // 定位光标到分钟闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeyUp_P==0) // 如果加按键被下去
{
if(TimeBuff[5]<59) // 判断分钟是否小于59
TimeBuff[5]++; // 是的话就加上1
LcdGotoXY(0,14); // 光标定位到分钟的位置
LcdPrintNum(TimeBuff[5]); // 刷新显示改变后的分钟
LcdGotoXY(0,15); // 定位光标到分钟闪烁
DelayMs(300); // 延时0.3秒左右
}
if(KeySet_P==0)
{
break;
}
}
/* 退出前的设置 */
LcdWriteCmd(0x0C); // 关闭光标闪烁
DS1302_Write_Time(); // 把新设置的时间值存入DS1302芯片
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 延时等待，消除按键松开的抖动
}
}
/*********************************************************/
// 按键扫描(模式切换)
/*********************************************************/
void KeyScanf3()
{
if(KeyMode_P==0)
{
gMode++; // 切换到下一模式
if(gMode==4) // 如果到尽头了
gMode=1; // 回到第一种模式
LcdGotoXY(1,0); // 光标定位
LcdPrintMode(gMode); // 显示模式
DelayMs(10); // 去除按键按下的抖动
while(!KeyMode_P); // 等待按键是否
DelayMs(10); // 去除按键松开的抖动
}
}
void main()
{
uchar light;
LcdInit(); // 执行液晶初始化
DS1302_Init(); // 时钟芯片的初始化
LcdShowInit(); // 液晶显示内容的初始化
while(1)
{
DS1302_Read_Time(); // 获取当前时钟芯片的时间，存在数组time_buf中
FlashTime(); // 刷新时间显示
light=Get_ADC0832(); // 读取光照强度
light=light/2.5; // 缩小光照检测结果(在0-99)
if(light>99) // 如果大于99
light=99; // 则依然保持99
LcdGotoXY(1,14); // 光标定位
LcdPrintNum(light); // 显示光照强度
KeyScanf1(); // 按键扫描(时间的设置)
KeyScanf2(); // 按键扫描(阈值的设置)
KeyScanf3(); // 按键扫描(模式切换)
DelayMs(100); // 延时0.1秒
}
}
五、实验现象
演示视频：
【51单片机-B063】【protues仿真】基于51单片机智能窗帘仿真
