基于单片机的智能家居系统

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基于stm32单片机的智能家居系统设计共3篇

基于stm32单片机的智能家居系统设计共3篇

基于stm32单片机的智能家居系统设计共3篇基于stm32单片机的智能家居系统设计1智能家居系统是智能化技术的一种应用,通过技术手段实现家居生活的自动化、便利化、智能化。

而基于STM32单片机的智能家居系统就是将STM32芯片引用到智能家居系统设计中,实现家居控制、数据采集、物联网通信与运算处理等多种功能,从而实现家居生活的智能化服务。

接下来我们将从设计原理、实现方法、功能模块、硬件环境等方面进行详细介绍。

一、设计原理智能家居系统的设计原理主要基于物联网和嵌入式技术,物联网采用各种射频技术(如WIFI、ZigBee等),使得系统中的各个设备可以互相交换信息,从而实现人机交互。

嵌入式技术使用微控制器作为核心,为系统提供数据采集、计算、控制等功能。

而STM32芯片作为一种高性能的32位微控制器,同时集成了低功耗模式、硬件除错、多种通信接口和丰富的外设接口等,可以实现智能家居系统的各种功能模块,如温湿度监测、烟雾报警、灯光控制、智能语音交互等。

二、实现方法智能家居系统具有复杂的硬件和软件部分,需要结合STM32单片机和其他的硬件组件和软件实现,如WIFI模块、传感器、执行器、通信协议等。

下面是一个基于STM32单片机的智能家居系统的实现方法:1.硬件设计:硬件设计主要包括各种传感器、执行器、单片机、通讯模块等硬件设备的选型、电路设计、PCB设计等。

传感器有温湿度传感器、烟雾传感器、人体红外传感器等,执行器有LED灯、电机、继电器等。

STM32单片机作为主控芯片,负责对其他硬件设备的控制和数据采集与处理。

通信模块使用WIFI模块或ZigBee模块,实现家居设备之间的互联互通。

2.软件设计:软件设计主要包括各个模块驱动程序的编写,主程序的编写等。

驱动程序包括各传感器、执行器和通信模块的驱动程序,主程序负责各模块之间的协调和控制,以及数据采集和传输。

主程序通过使用操作系统或者任务调度技术,实现系统中各个模块的协调运行。

《2024年基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》范文

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《基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能家居的概念越来越深入人心。

在人们的日常生活中,智能家居环境系统的重要性也日益突出。

然而,由于家居环境常常分布广泛且设备分散,传统的人工管理和监控方式效率低下且易出错。

因此,本文旨在设计一个基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统,实现对家庭环境的智能管理和实时监控。

二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,通过无线通信技术实现家居设备的互联互通,同时结合互联网技术实现远程监控。

系统主要由以下几个部分组成:传感器节点、单片机控制器、无线通信模块、云服务器和用户终端。

三、硬件设计1. 传感器节点:负责采集家居环境中的各种数据,如温度、湿度、光照强度等。

传感器节点通过简单的电路与单片机控制器相连,实现数据的实时传输。

2. 单片机控制器:作为整个系统的核心,负责接收传感器节点的数据,并根据预设的算法对数据进行处理。

同时,单片机控制器还负责控制家居设备的开关和模式。

3. 无线通信模块:采用无线通信技术,实现传感器节点与单片机控制器、云服务器以及用户终端之间的数据传输。

本系统采用低功耗的无线通信技术,以保证系统的稳定性和可靠性。

四、软件设计1. 数据采集与处理:单片机控制器通过传感器节点实时采集家居环境中的数据,并对数据进行预处理和存储。

同时,根据预设的算法对数据进行分析,以判断家居环境的状态。

2. 控制命令发送:根据数据分析的结果,单片机控制器向家居设备发送控制命令,实现设备的自动开关和模式切换。

3. 通信协议设计:为了实现传感器节点、单片机控制器、云服务器和用户终端之间的数据传输,需要设计一套可靠的通信协议。

本系统采用基于TCP/IP的通信协议,保证数据传输的稳定性和可靠性。

五、无线通信与云平台集成本系统的无线通信模块采用低功耗的通信技术,如ZigBee、Wi-Fi或蓝牙等,实现传感器节点与单片机控制器之间的数据传输。

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计随着科技的不断发展,智能家居控制系统已经成为了现代家庭的一项必备设施。

基于单片机的智能家居控制系统设计,可以将家庭电器、照明、安防等设备进行智能化管理和控制,给人们带来更为便利、节能、安全的居住环境。

本文将介绍基于单片机的智能家居控制系统设计的原理、功能和实施方法。

一、系统原理基于单片机的智能家居控制系统设计,首先需要选择一款合适的单片机作为控制核心,如常见的Arduino、STM32等。

其次需要编写相应的控制程序,通过传感器采集环境信息,然后对家居设备进行控制。

将控制程序烧录到单片机中,实现智能家居设备的远程控制和自动化管理。

二、系统功能1. 远程控制:用户可以通过手机、电脑等终端设备远程对家居设备进行控制,实现随时随地的智能化管理。

2. 环境监测:系统可以通过温度、湿度、光照传感器等监测环境信息,并根据用户的设定进行自动调节,提高居住舒适度。

3. 安防监控:系统可以接入摄像头、门禁、烟雾报警器等设备,实现对家庭安全的实时监控和报警功能。

4. 节能管理:系统可以对家庭的用电情况进行监测和智能调节,实现节能效果,降低能源浪费。

5. 智能照明:系统可以根据光线强度和用户需求,自动调节照明设备的亮度和颜色,提升居住体验。

三、实施方法1. 硬件搭建:根据系统需求选择合适的单片机、传感器、执行器等硬件设备,并进行连线和组装。

2. 控制程序编写:使用C、C++等编程语言编写控制程序,实现环境监测、远程控制、安防监控等功能。

3. 控制程序烧录:将编写好的控制程序烧录到单片机中,使其完成相应的智能控制功能。

4. 系统调试:对系统进行调试和联调,确保各个功能正常运行,并与手机、电脑等终端设备进行联动。

5. 用户体验优化:根据用户的反馈和需求,不断对系统进行优化和改进,提升系统的智能化水平和用户体验。

《2024年一种基于STM32单片机的多功能智能家居控制系统》范文

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《一种基于STM32单片机的多功能智能家居控制系统》篇一一、引言随着科技的发展,智能家居已成为现代生活的必然趋势。

为满足不断升级的家居需求,我们提出了一种基于STM32单片机的多功能智能家居控制系统。

此系统可有效实现对家庭环境进行实时监控与控制,提高居住的便捷性、安全性和舒适性。

二、系统概述本系统以STM32单片机为核心控制器,结合各类传感器、执行器以及通信模块,实现对家居环境的智能化管理。

系统具有多种功能,包括但不限于环境监测、智能照明、安全防护、娱乐控制等。

三、硬件设计1. 主控制器:采用STM32单片机,其强大的处理能力和丰富的接口资源,为系统的稳定运行提供了保障。

2. 传感器模块:包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等,用于实时监测家庭环境参数。

3. 执行器模块:包括继电器、电机驱动等,用于执行控制命令,如开关灯光、调节窗帘等。

4. 通信模块:采用Wi-Fi或ZigBee等通信技术,实现与手机APP或智能家居中心的控制与数据交互。

四、软件设计系统软件设计采用模块化设计思想,便于后期维护和功能扩展。

主要模块包括数据采集模块、数据处理模块、控制输出模块和通信模块。

1. 数据采集模块:通过各类传感器实时采集家庭环境参数,如温度、湿度、烟雾浓度等。

2. 数据处理模块:对采集的数据进行处理和分析,当数据超过设定阈值时,触发报警或控制执行器进行调节。

3. 控制输出模块:根据数据处理结果,输出控制命令,如开关灯光、调节空调温度等。

4. 通信模块:通过Wi-Fi或ZigBee等通信技术,实现与手机APP或智能家居中心的通信,实现远程控制和数据交互。

五、功能实现1. 环境监测:系统可实时监测家庭环境参数,如温度、湿度、烟雾浓度等,当参数超过设定阈值时,触发报警并可通过手机APP或智能家居中心接收报警信息。

2. 智能照明:通过智能照明控制系统,实现对照明设备的远程控制和定时开关,提高居住的便捷性和舒适性。

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计随着科技的不断发展,智能家居系统已经逐渐成为人们生活中的一部分。

通过智能家居系统,我们可以实现对家居设备的远程控制、自动化管理,提高生活的便利性和舒适度。

基于单片机的智能家居控制系统是目前较为常见的一种实现方案。

本文将针对基于单片机的智能家居控制系统进行设计和实现的相关内容进行详细的介绍。

一、智能家居系统的设计思路智能家居系统的设计思路是通过传感器采集家居环境的相关信息,然后经过单片机进行处理并控制相关设备,从而实现对家居环境的自动化控制。

基于单片机的智能家居系统主要包括三个部分:传感器模块、控制模块和执行模块。

传感器模块用于采集环境信息,控制模块用于处理并执行控制逻辑,执行模块用于控制家居设备的开关、调节等功能。

具体来说,传感器模块可以包括温湿度传感器、光照传感器、气体传感器、人体红外传感器等,用于实时监测家居环境的温度、湿度、光照强度、空气质量、人员活动等信息。

控制模块主要由单片机组成,负责对传感器采集的数据进行分析处理,并根据预设的控制策略进行决策,最终控制执行模块对家居设备进行相应的控制操作。

1. 硬件设计在基于单片机的智能家居系统的实现过程中,硬件设计是重中之重。

需要选择适合的单片机作为控制核心。

目前市面上常用的单片机包括STC、STM32、Arduino等,选择时需要考虑其性能、功能、价格等因素,以及与传感器和执行模块的兼容性。

需要设计传感器模块和执行模块的接口电路。

传感器模块通常会输出模拟信号或数字信号,需要设计模拟信号采集电路或数字信号输入电路,并保证其与单片机的接口兼容。

执行模块通常会采用继电器、智能开关等电路,需要设计相应的接口电路,并根据不同的执行需求设计相应的执行逻辑。

还需设计供电电路和外围元件连接电路,保证整个系统的稳定、可靠工作。

软件设计是基于单片机的智能家居系统实现的另一个重要方面。

需要编写单片机的控制程序。

控制程序的功能包括:采集传感器数据、处理数据、根据控制策略进行决策、控制执行模块进行相应的控制操作。

基于单片机技术的智能家居系统研究

基于单片机技术的智能家居系统研究

基于单片机技术的智能家居系统研究随着科学技术的不断发展,人们的生活水平也逐渐提高,越来越多的人开始关注智能家居系统。

而基于单片机技术的智能家居系统,成为了社会热门话题。

一、智能家居系统的概念智能家居系统是指通过为家居产品添加智能电子系统,使得家居设施能够实现协作、自动化、自我适应、远程操控等功能,提高生活品质、节约能源、提升安全性。

智能家居系统能够有效地避免传统家居造成的诸多问题,如灰尘、污染、麻烦等。

智能家居系统可以通过人体感应、语音识别、手势识别等人机交互方式,实现智能化管理,实现家庭安全、健康、生活质量的提高。

二、基于单片机技术的智能家居系统的实现1.单片机介绍单片机是一种硬件集成度高的微型电脑。

由于体积小、功耗低、成本低、可编程性好等特点,单片机被广泛应用于生产控制、电子通信、仪器仪表、嵌入式系统等领域。

2.智能家居系统中单片机的应用在智能家居系统中,单片机接收各种传感器所测量到的信号,进行处理后对家庭环境进行智能化管理,控制家庭设备的开关状态。

同时,单片机还可以通过无线传输,连接到手机、电视等移动设备上,实现远程操控,为用户带来更加便利的智能家居体验。

3.智能家居系统的组成智能家居系统主要由单片机控制器、通信模块、传感器、执行器等组成。

其中,单片机控制器是整个系统的核心,主要负责信号采集和处理,实现对家庭环境的智能化管理。

4.智能家居系统的应用举例智能家居系统主要涉及以下几个方面的应用:环境控制、家庭娱乐、家庭安全、健康监测。

健康监测:通过心电传感器、血压计等设备,监测用户的身体健康状况,提醒用户进行健康管理。

环境控制:通过控制家庭居室温度、湿度、光线亮度等参数,实现智能化管理,提高居住环境舒适度。

家庭安全:通过安装人体感应器、光照系统等设备,实现对家庭安全的实时监测,及时发现异常情况,提高家庭安全性。

家庭娱乐:通过智能音箱、投影仪、游戏机等设备,实现家庭娱乐的智能化管理,提高居家娱乐体验。

单片机在智能家居系统中应用

单片机在智能家居系统中应用

单片机在智能家居系统中应用
基于单片机的智能家居系统,单片机作为主控MCU,配合各类传感器设计,准确监测当前的家居环境信息,并做出及时的预警。

家居的智能化管理,依赖于单片机与传感器之间的协同配合。

系统以STC12系列单片机为设计核心,通过采集来自可燃气体传感器、人体红外感应模块的数据信息,对异常数据分析处理,触发继电器开关控制或蜂鸣报警等操作。

可燃气体传感器用于燃气泄漏检测使用,单片机通过继电器控制机械臂和开窗器,自动关闭阀门并开窗通风,在处理的同时,通过蜂鸣器报警。

在技术实现上,可燃气体传感器有数字与模拟输出信号,接入单片机I/O。

传感器中的气敏材料对可燃气体敏感,使用简单电路设计,可将导电率的变化转换为可燃气体浓度的对应电信号输出。

其中模拟输出接入单片机I/O,使用 STC12系列单片机自带的 ADC 采样,将电平量化为数字信号,供用户参考。

传感器的模拟信号与比较器的预置电平比较输出数字信号,可直观判断可燃气体是否超标。

人体红外传感器可以监测人体移动,可以实现陌生人闯入的自动报警与电子抓拍功能。

此外,单片机配合继电器控制家用电灯,实现“人来开灯,人走关灯”的功能。

在技术实现上,单片机与摄像头模块通过九针串口通信,单片机通过简单的RS232通信指令,控制摄像头实现电子抓拍功能。

单片机作为智能家居的主控设备,配合各类家用传感器使用,帮助用户实时监控家居环境信息,并通过继电器控制家用电器设备,从而实现智能家居的无人化管理。

基于单片机的智能家居系统设计成本低、制作简单、抗干扰能力强,具有良好的应用价值。

基于单片机的智能家居控制系统研究

基于单片机的智能家居控制系统研究

基于单片机的智能家居控制系统研究目录一、内容概要 (2)1. 研究背景和意义 (3)2. 国内外研究现状 (3)3. 研究目标及内容 (5)二、单片机技术概述 (7)1. 单片机定义与特点 (8)2. 单片机发展历程 (9)3. 常见单片机类型及应用领域 (10)三、智能家居控制系统概述 (11)1. 智能家居定义与特点 (13)2. 智能家居系统组成及功能 (14)3. 智能家居发展趋势 (16)四、基于单片机的智能家居控制系统设计 (17)1. 系统架构设计 (19)2. 硬件设计 (20)(1)主控模块设计 (21)(2)传感器模块设计 (23)(3)执行器模块设计 (24)(4)通信模块设计 (25)3. 软件设计 (27)(1)系统程序流程 (28)(2)算法设计 (30)(3)界面设计 (31)五、基于单片机的智能家居控制系统实现 (32)1. 系统实现环境搭建 (34)2. 系统开发过程 (35)3. 系统调试与测试 (37)4. 系统应用实例分析 (38)六、系统性能评价与优化 (40)1. 系统性能评价指标 (42)2. 系统性能评价方法 (43)3. 系统优化策略 (45)七、总结与展望 (46)1. 研究成果总结 (47)2. 研究不足之处与改进建议 (49)3. 对未来研究的展望和建议 (50)一、内容概要本文档旨在探讨“基于单片机的智能家居控制系统研究”的方向。

我们将介绍智能家居控制系统的背景和重要性,以及它在现代生活中扮演的关键角色。

我们将详细阐述单片机的特点和它在智能家居控制系统中的应用优势。

随着智能家居技术的不断发展,基于单片机的控制器因其成本效益高、资源消耗少和可实现性强等特点,已成为构建智能家庭自动化系统的核心部件。

本研究将深入分析单片机如何在智能家居系统中实现对家庭电器的远程控制、智能感应和系统的数据处理。

我们将讨论智能家居控制系统的设计原则和技术要求,包括安全性、可靠性和可扩展性。

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第*届“*******”学生制作作品竞赛论文项目编号院(系)名称 ***专业名称 ***作者姓名 ***学号 ***指导教师基于单片机的智能家居系统***摘要智能家居最终的目的是让家庭更舒适、更安全、更环保。

随着人类应用需求和电子设备的不断发展,今天的智能家居系统有能力实现更加丰富的内容,系统也越来越复杂。

智能家居的基本功能可以满足安全(防盗、火灾、煤气)、网络服务、医疗服务、家具电器自动控制管理系统等等。

目前市场上的智能化主要体现在某一方面如扫地机器人等。

未能做到在全方位家居提供智能化服务,这在一定程度上带来了不便性,给市场推广造成了阻力,本作品旨在从智能家居的“智能化”特点,解决系统在实际应用中的几个痛点,实现对智能家居系统的未来发展方向的展望。

本系统基于STC89C52单片机。

该芯片是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K字节系统可编程Flash存储器。

这款芯片在功能、能耗、价格上达到了较好的平衡,是本系统很好的选择。

本文首先对于智能家居系统进行了分析,然后根据单片机的特点和实际的可操作性给出了总体模块安排,并按照设计目标依次讨论了照明、温度、门锁等功能的实现过程。

并为将来的升级预留了接口。

最后本文还对已经完成的设计进行了总结,还研究了系统进一步的发展方向关键词:智能家居STC89C52 自动控制目录摘要 (3)关键词: (3)1.1智能家居系统发展现状 (5)1.2智能家居控制系统功能 (5)二总体设计 (6)2.1 整体介绍 (6)2.2系统设计方案 (6)2.3 功能设计 (6)2.3.1 温度探测模块 (6)2.3.2 密码锁模块 (7)2.3.3 红外遥控模块 (9)2.3.4 LCD模块 (15)2.3.5 最小系统模块 (16)三环境搭建 (17)3.1实例环境选择 (17)3.2环境布置 (17)3.2.1电器 (17)3.2.2 布线 (17)参考文献 (19)一绪论智能家居是近年来的市场热点。

本文以智能家居系统为研究对象,给出了基于89C52单片机的智能家居系统的设计和实现。

本章首先对市场上智能家居系统发展现状进行了阐述,而后,给出了本文研究的目的和意义。

1.1智能家居系统发展现状智能家居是现代社会最热门的话题之一,它的目标是通过网络等信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制,使其能够按照人们的设定工作运行,而不论距离的远近。

智能化与远程控制是智能家居的两大特点。

目前,已经有越来越多的机构和个人开始了对智能家居的研究随着网络技术的发展,特别是无线网络的发展,网络化智能家居系统可提供遥控、家电(空调,热水器等)控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段,使生活更加舒适、便利和安全。

1.2智能家居控制系统功能智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。

其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。

(1)家用电器的监视和控制,按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。

(2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序,通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量,并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。

(3)空调机的监视、调节和控制,按照预先所设定的程序,根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。

(4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序,分别对各个房间照明设备的开、关进行控制,并可自动调节各个房间的照度。

(5)窗帘的控制,按照预先设定的时间程序,对窗帘的开启/关闭进行控制。

二总体设计2.1 整体介绍本次设计以STC89C52芯片为控制核心,温度,湿度等传感器为环境信息采集源,以Web控制为辅助,来制作一个物联网空调监控系统。

在原有的机械式按键开关的基础上,采用无线遥控器与Web网页远程控制,来控制空调机组(如风机,加湿器,风阀等),实现了远距离,多角度对空调机组进行实时控制。

此外在本次设计中,采用多种传感器想结合,智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制,如自动开关风机,智能调节冷冻水量,自动调节风阀开度等。

并能够实现故障诊断,提供报警,数据实时数据与历史数据查询并Excel表输出。

2.2系统设计方案根据设计要求,系统提供了包括了核心控制模块,Web服务器,Web HTML模块,数据采集模块,继电器模块,按键模块,报警模块,等等。

系统的整体框图如图1所示。

2.3 功能设计2.3.1 温度探测模块通过温度传感器(如图2)采集当前的温度信息,送到采集模块中进行转换,由单片机中的模块函数处理,并将得到的温度值传递给LCD显示函数,LCD显示函数控制LCD液晶屏幕显示出“温度”等字样该模块的具体流程图如下:DS18B20数字温度传感器接线方便,封装成后可应用于多种场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式,型号多种多样,有LTM8877,LTM8874等等。

主要根据应用场合的不同而改变其外观。

封装后的DS18B20可用于电缆沟测温,高炉水循环测温,锅炉测温,机房测温,农业大棚测温,洁净室测温,弹药库测温等各种非极限温度场合。

耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

技术性能如下①、独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

②、测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0.5℃。

③、支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,最多只能并联8个,实现多点测温,如果数量过多,会使供电电源电压过低,从而造成信号传输的不稳定。

④、工作电源: 3~5V/DC⑤、在使用中不需要任何外围元件⑥、测量结果以9~12位数字量方式串行传送⑦、不锈钢保护管直径Φ6⑧、适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温⑨、标准安装螺纹M10X1, M12X1.5, G1/2”任选⑩、PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。

2.3.2 密码锁模块密码锁模块由软键盘、门栓、单片机构成。

用户在门外的软键盘上输入房间密码,单片机对比输入密码与预设密码,如果一致便控制电机,使门栓缩回,房门可以打开。

假如密码连续四次输错,便启动报警并锁定键盘无法输入。

该模块的主要流程图如下:软键盘采用正规的薄膜矩阵键盘。

键盘采用4*4矩阵键盘,键值读取方法采用扫描法,端口使用P3口,其中P3.0~P3.3做行线,P3.4~P3.7做列线,在对行、列扫描之前,先会扫描整个P3口,当读到有键按下才,会去具体扫描行与列。

门栓采用了一个电磁推拉阀。

推拉阀内部是一个电磁铁结构。

当接高电平时,电磁铁通电,将活塞吸入阀内。

门阀不工作,房门可直接推开,当单片机给推拉阀低电平时,门阀伸出,房门将不能打开。

2.3.3 红外遥控模块红外遥控模块主要由传感器和遥控器构成。

遥控机根据用户按键发送特定的红外信号,红外传感器接收到信号后传递给单片机,单片机将信息处理成用户指令如照明开关,并控制房灯的开关。

该模块的主要流程如下:传感器和遥控器采用配套的1 红外线遥控基本原理红外线遥控就是利用红外线(又称红外光)来传递控制信号,实现对控制对象的远距离控制。

具体来讲,就是由发射器发出红外线指令信号,由接收器接收下来并对信号进行处理并识别,再通过相应的控制芯片,最后根据接收到的不同信号实现对控制对象的各种功能的远距离控制。

红外线发射器由指令按键、信号产生电路、频率调制电路、驱动电路及红外线发射器件组成,如图1 所示。

当指令键按下时,指令信号产生电路便产生所需要的控制指令信号。

这里的控制指令信号是以某些不同的特征来区分的。

常用的区分指令信号的特征是频率特征和码组特征,即用不同的频率或不同的编码的电信代号代表不同的指令。

这些不同的指令信号经过频率调制,最后由驱动电路驱动红外线发射器件,发出红外线遥控指令信号。

图1 红外线发射的组成红外接收器由红外线接收器件、前置放大电路、信号解调电路、指令检测电路组成,如图2。

当红外线接收器件接收到发射器的红外线指令信号时,它将红外光信号变为电信号并送入前置放大器进行放大,再经解调器解调后由指令信号检出电路将指令信号检出,实现各种操作。

图2红外线接收器的组成要实现系统的遥控功能,就必须先选择信号指令传送的方式。

根据遥控的方式和使用者场合不同,可以把这些控制信号特征进行各种组合编码。

如电压极性的组合方式,电信号相位的组合方式,电信号幅值的组合方式,频率的组合方式,脉冲的宽度、相位、幅度等参数的组合方式及脉冲编码组合方式等。

脉冲编码组合方式具有指令容量大,抗干扰能力强,保密性好及便于用逻辑电路来实现等优点,得到了广泛的应用。

2 系统硬件电路设计方案红外遥控电路由发射电路和接收电路组成,发射部分由按键开关电路、控制芯片和红外发射电路三部分组成。

当按下遥控按钮时,单片机产生相应的控制信号,经红外发射二极管发射出去。

接收部分由红外接收头、控制芯片、调光电路组成,当红外接收器接收到控制脉冲后,经单片机处理,判断是否对电灯进行调光或开关,根据需要执行相应的操作,接收系统采用的是5 V单电源电压供电。

如下图所示:图3 系统设计框图2.1 遥控系统主控芯片芯片采用STC89C52RC单片机。

2.2 红外发射电路模块在本系统设计中,单片机发出的信号如何被红外发射管识别,发射管能否正常发射红外信号是发射电路要解决的关键问题。

要发射红外信号,必须要有红外发射器件。

红外发光二极管是一种能产生红外光的发光二极管,目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右,外形与普通发光二极管相同,只是颜色不同。

常见的红外发射二极管有黑色,透明色,它与普通发光二极管的最大区别在于所发出的光为不可见光,而普通发光二极管发出的是各种颜色的可见光[5],通常,红外发光二极管分为两种结构形式:一种是遥控发射型红外发光二极管(即最常用的手持遥控器所用的红外发射二极管);一种是近距离发射型红外发光二极管,这种二极管把红外光的发射与接收共集为一体。

由于本设计实现的是家居遥控,因此采用第一种即可。

如图 4 所示为系统遥控发射原理图,P1.0 口为按键输入口;P2.0 口为红外发射端口,用于输出38kHz 载波编码,脉冲经9013(NPN)放大然后由红外发射管输出;第9 脚为单片机的复位脚,采用RC 手动复位电路;18、19 脚接晶振。

图4红外发射电路图2.3 红外接收电路模块1). 红外接收器件介绍。

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