光控自动窗帘轨设计

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第 11卷 第3期 王俊涛，等：光控自动窗帘轨设计 ·185·电流极其微弱，称为暗电流；有光照时，金属在光的照射下有电子逸出，使金属带正电的现象叫光电效应。逸出的电子叫光电子，很多光电子向-个方向射出，形成电流，称为亮电流。

根据光电二极管及光敏电阻随光强的变化特性2 J，设计的光电转换电路 如图2所示。光电流经双运放 TLo82cP后转换为电压信号，再经二级放大便得到适合送入比较器的电压。光强变化时，光电流变化，输出电压也随之变化。

T GND图2 光电转换电路2 单片机输入检测与输出控制2.1 输入检测LM393双电压 比较器组成的输入检测电路如图3所示。

GND图3 电压比较电路光电转换输出电压 接同相输入端，反相输入端输入参考电压，其值由电阻尺 和电位器 分压得 到： 5R2/(R1R )，调 节 范 围：o-4.16V。比较器输出电压 U 接到单片机引脚冈.7。程序中以 INPUT表示。当 Go> ，时， 。

为高电平，即 INPUT为 1；当 Vo< ，时， 0为低电平，即INPUT为0。

2.2 程序设计以Keil软件对程序进行设计。设计思路：使能 EnA置 1，-直保持有效状态。初始状态下，光强较弱，Uo>Uref， 。为高电平，即INPUT为 1，此时IN1与 IN2均赋为 0，电机不转；光照逐渐增强，Go

若光强逐渐减弱，使得 INPUT由0变为 1，则 IN1赋为0，IN2赋为 1，电机反转-段时间，然后 IN1与 IN2均赋为 0，停止转动，之后进入死循环。如此往复，电机便可以由光强控制自动运行。流程图 如图4所示。

图4 流程图增强2.3 L298N原理及功能L298N是 SGS公司恒压恒流桥式2A驱动芯片，本设计采用的是 15脚 Muhiwat封装形式，内部含有4通道逻辑驱动电路。内部原理如图5所示。

L298N可接受标准 1TI 逻辑电平信号 ，可接4.5～7 V电压。4脚 接电源电压， 电压范围 为2.5～46 V。输出电流可达2.5 A，可驱动电感性负载。1脚和 15脚下管的发射极分别单独引出以便接人电流采样电阻，形成电流传感信号。

L298N可驱动 2个电动机，OUT1、OUT 和 OUT 、OUT4之间可分别接电动机，本实验装置我们选用驱动-台电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。EnA、EnB接控制使能端，控· l86· 实验科学与技术 2013年6月制电机的停转。In3、In4的逻辑图与表 1相同。由表 l可知 EnA为低电平时，输入电平对电机控制起作用，当EnA为高电平，输入电平为-高-低，电机正转或反转。同为低电平电机停止，同为高电平电机刹停。逻辑功能 见表 1。

表 1 L298N逻辑功能表2.4 直流电机驱动电路单片机与 L298N以及直流电机 连接电路如图6所示。

U2 GND·Ilor 丫 I 1INlIN2IN3OUT. In40UTOUT ENAOUT EN BISEN AISEN BL298N6：C12pF r"：C2-2 nFUlP1.O，TP1.1/T图5 L298N内部原理图P1.2 P0 0PI 3 P0.1Pl 4 P0.2Pl 5 PO 3P1.6 P04AT89S5XPST/VPD P0.7P3.O/PXD EA/VP1XTAL2XTALl1 Gnd89S5XP2，7P2.6P2.5P24P2.3P22P2 1P2 0图6 单片机控制电路3 轨道设计 嘉套 嚣 的窗帘材料，如丝绸、丝绸与化纤的轨道部分由轨道框架、螺杆(机床用丝杆 )、传动螺母、固定扣件以及减速齿轮组搭构而成 。

减速电机组驱动丝杆，使传动螺母带动窗帘扣-端左右运动，达到窗帘开合的目的。固定扣件固定丝杆，使其不能左右移动，单丝杆螺纹驱动传动螺母。采用丝杆有3个优势。

1)螺纹相当于杠杆，当得到减速齿轮组的驱动而自身旋转时，通过不随之旋转的传动螺母，就能将旋转力转化为数倍力量的左右移动力，从而推动窗帘扣。其优势是可以带动沉重的窗帘，迎合现2)当下比较流行的皮带式传动窗帘轨道使用时间长了就会老化，因弹性不足而发生断裂、卡死。采用金属质的丝杆，可以延长数倍使用时间，并