智能红外遥控电风扇系统的设计
智能红外遥控电风扇系统的设计解析

泰山学院本科毕业设计智能红外遥控电风扇系统的设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一〇级 (3+2) 学生姓名、学号王晓彬 2010170018 指导教师姓名、职称张秀红讲师完成日期二〇一二年五月摘要电风扇是一种传统的家用电器,但随着空调的普及,电风扇的市场地位受到了巨大的冲击。
传统的开/关、调速功能现已不能满足市场的需求,人们希望电风扇能在体积小、操作方便等的基础上拥有更多的功能,而红外遥控的普遍应用及单片机的成熟,使得电风扇的发展趋向于智能红外遥控系统。
本设计方案为满足市场的需求,结合红外遥控系统设计简单、操作方便、成本低廉等特点,运用了51单片机作为遥控发射接收芯片,HS0038为红外一体化接收发射管,设计了一个简易的单片机红外遥控电风扇系统,系统包括接收和发射两大部分。
该系统设计实现了几项电风扇的基本功能:开/关功能、多级调速功能、定时功能、自然、正常两种风类的选择功能,此外本系统有16个按键,可用于扩展控制其他电器。
关键字:红外遥控,信号调制,编码,解码ABSTRACTWith the popularity of air conditioners, the market position of the electric fans which are the traditional household appliances will receive a huge impact, the traditional on / off and speed control function have been unfit for the needs of the market. It is hoped that the fans in small, easy to operate, and so on the basis can have more features. When the application of infrared remote control becomes wilder and technologies of SCM become mature, the remote control system is the trend.The design was based on the needs of the market. Considering that infrared remote control is simple, easy to operate, low-cost, I use a special launching and receiving chip which depends on remote control. On the basis of this chip a system of intelligent infrared remote-control was designed for the fan. The system consists of the launching part and the receiving part. This system is designed to achieve some basic functions of fans: on / off function, three kinds of speed, the timing function which can be chosen at different times of 0.5-7.5 hours, and the function of two kinds of wind which are the natural wind and the normal wind.Key words: Infrared Remote Control, Signal Modulation, Encoding, Decoding目录1 引言 (1)1.1课题设计目的及意义 (1)1.2课题研究内容和预期目的 (2)2 总体方案的设计和工作原理 (2)2.1设计方案的选择 (2)2.2总体硬件设计 (3)2.3工作原理 (3)3 硬件设计 (4)3.1发射端电路设计 (4)3.1.1红外发射电路设计 (7)3.1.2键盘电路设计 (8)3.1.3显示电路设计 (9)3.1.4电源电路设计 (10)3.2接收端电路设计 (12)3.2.1红外接收电路设计 (13)3.2.2键盘电路设计 (14)3.2.3显示电路设计 (14)3.2.4电源电路设计 (14)3.2.5控制电路设计 (15)4 软件设计 (16)4.1红外发射 (17)4.1.1发射端程序设计 (17)4.1.2遥控码的发射 (18)4.2红外接收 (19)4.2.1接收端程序设计 (19)4.2.2数码帧的接收处理 (19)4.3 调速单元 (20)4.3.1 调速原理 (20)4.3.2 调速方法 (20)4.4按键抖动问题 (21)5 系统的调试 (23)5.1系统的硬件调试 (23)5.2系统的软件调试 (24)附录 (25)1.红外发射电路 (25)2.红外接收电路 (26)3.红外发射程序 (27)4.红外接收程序 (31)参考文献 (37)致谢 (38)1 引言红外线又被称为红外光波,它的波长范围为0.01um-1000um。
用红外的无线电风扇控制系统设计

3.1方案比较与选择
3.1.1 遥控方式选择
方案一:蓝牙技术。蓝牙是一种无线技术标准,通过RF(2.4GHZ)载波实现传输,因此它的基本特征类似于电磁波,功率较大,可以增加传送距离(增加发射功率可达到100米,甚至更远),不受角度及方向性的限制,可穿墙。蓝牙技术主要用于短距离(最多10米)数据和语音(最大1Mbps)的传输,能同时连接许多元件,功耗非常低能,传输速度快。但是,采用蓝牙技术的方案成本较高(一个蓝牙模块约为十五块),RF技术容易受频率干扰,且响应速度较慢。
1 引言
1.1选题背景
日常生活中我们离不开各种家用电器,而在酷热的夏季,电风扇更是人们必不可少的乘凉工具。尽管空调的应用已经非常广泛,但电风扇凭借其便宜的价格,使用方便,体积小巧,便于移动等优点仍然在消费市场中占领一定的地位。而如今因为人们的节能环保意识的逐渐提高,更加倾向于天然采风这一健康方式,因此电风扇越来越多地受到众多国内小家电企业的关注和青睐,又重新占领了大部分市场。同时,中国市场也为小家电企业的发展提供了足够的空间与动力,部分农村在夏季用以祛暑的主要工具仍然是电风扇。据统计,电风扇行业在国内仍然存在着相当大的市场,其发展前景将是不可估计的。
综上所述,从实用性及价格方面考虑,本设计选用红外无线遥控方式来控制电风扇系统较为理想。
方案二:基于无线遥控方式。无线电遥控方式是通过无线电波来传输控制信号的,其特点是不受方向限制、可控距离远(可达数十米,甚至数公里)、可以不“面对面”控制、但容易被电磁干扰。而超声波遥控方式中的超声波传感器的频带较为狭窄,所能携带的信息较少,并且很容易受到干扰从而导致错误的动作。但是因为我们的生活环境中到处都是电磁波和无线电波,导致无线电遥控方式被干扰,稳定性较差,在本系统的实用效果不理想。
红外遥控电风扇的设计

随着社会的不断发展、科技的不断进步、人们生活水平的不断提高,先前的产品还存在很多的不足,已经不能再满足人们的需求,那么就迫切要求新产品的问世。为了解决上述问题,本论文开发了红外遥控电风扇控制电路的课题,即采用红外遥控器来控制电风扇。红外遥控电风扇控制电路是利用红外发射器发射的信号通过译码电路,由控制电路来进行有效的功能控制。该装置与红外遥控传统产品比较具有控制性好、灵敏度高等特点。
再此之后,随着我国科学技术的发展和人民生活水平的迅速提高,电风扇的品种也开始日益丰富。台扇、地扇、吊扇、壁扇,根据不同场合的需求,电风扇不仅从外型到控制方式都有了不少改变。从最开始的旋钮、按钮控制方式到之后的触摸式操作。扇页材质也从最开始的金属材质换成塑料材质。
如今,电风扇是夏季家庭必备的电器设备之一。在家电市场上,各种规格,式样的电风扇一直是广大消费者十分关注的商品。近几年,电风扇发展速度很快,随着电子技术与传感技术的发展,电风扇不断向高档次,电子控制及能产生模拟自然风方向发展。
自然风的处理流程 :
图3.3自然风循环
睡眠风的处理流程:
图3.4自然风的循环图
正常风的处理流程:
图3.5正常风循环
3.3 51系列单片机功能特点
(1)主要特性·与MC源自-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器
·寿命:1000写/擦循环
·数据保留时间:10年
·全静态工作:0Hz-24Hz
·三级程序存储器锁定
智能红外遥控电风扇的设计

1.前言电风扇简称电扇,香港称为风扇,日本及韩国称为扇风机,是一种利用电动机驱动扇叶旋转,来达到使空气加速流通的家用电器,主要用于清凉解暑和流通空气。
广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。
电风扇价格低和耗电量小,拥有庞大的目标消费群。
现在市面上的风扇大多只能通过主控板上的按键实现风扇的控制,控制方式又以模拟调控为主要控制手段,功能简单,智能化以及便捷性程度远远跟不上现代人的生活需求。
一般的风扇的电机是采用多抽头交流电机,通过手动直接控制抽头的选择实现调速,这种控制方式电路复杂、操作不便而且效率也不高。
而采用单片机控制可控硅的导通角来调节电机速度的遥控电风扇作为消费市场的新宠儿,为电风扇行业增加新的亮点。
单片机和一般的数字和模拟芯片相比有着强大的功能,而且编程简单,因此利用单片机来实现对控制电机转速十分理想;本设计的研究目的就是实现对交流电机的控制来模拟风扇控制器;掌握单片机硬件和软件的综合设计方法。
硬件部分包括有单片机最小系统、键盘输入部分、外接电机驱动部分、输出显示部分、红外发送接收部分、语音提示部分。
软件部分包括有初始化状态、控制输出显示、信号产生与调制部分、占空比控制、中断控制、键盘输入部分部分。
本论文共分九章,详细地介绍了红外遥控电风扇系统。
重点介绍红外遥控信号的产生、发射、接收、应用的原理和特性。
本文中,首先提出了几种可行的方案,并进行了项目的可行性分析,选择合适的方案,然后就该方案入手,先后介绍了硬件、软件电路的设计。
最后,通过对调试结果的分析,得出结论,进行了项目设计的总结。
本论文使读者可以明白项目设计的过程,设计中由于时间的仓促以及本人水平的局限,项目设计难免有不足之处,恳请各位老师、同学给予指正。
2.项目分析家用电器发展的一个重要方面是让用户界面更加人性化,使用更加方便自然,做到老年人和残疾人也可以无障碍地使用。
电风扇作为传统的家用电器,在百姓日常生活中有着很大的作用。
智能红外遥控电风扇的控制界面设计【开题报告】

毕业设计开题报告电子信息工程智能红外遥控电风扇的控制界面设计1、选题的背景、意义改革开放以来,随着科学技术的日新月异,城乡居民的生活水平不断提高,社会节奏也越来越快,人们为了追求更高的生活品质,对方便快捷的生活方式的热情空前高涨!而在智能化飞速发展的今天,各式各样的智能化家用电器如,智能化空调,智能型全自动洗衣机等等,都不断进入到人们的生活中!然而这些家电也都多多少少有其自身的问题 [1]:(1)就目前阶段,智能化还未处于普及阶段,因此即使是一般的智能家电也需要上千甚至几千的花费,这笔钱对于富有群体虽然不算什么,但对于中等收入的家庭来说还是相当昂贵的,尽管智能家电让人用起来舒适、便捷,但考虑到经济因素,可能一部分家庭会选择避而远之。
如若放在一般底层收入者面前,则根本无法承担此项消费!(2)空调,电风扇以及洗衣机,电冰箱等等一直以来都是家庭必备的电器,随着智能电器的出现,而大量购置智能电器,必然导致这些传统电器被闲置,造成一些很不必要的资源浪费!《智能红外遥控电风扇的控制界面设计》,力求设计出一款更适合于中低层消费者的由红外遥控系统控制的电扇,此产品具有如下实践价值和研究意义:(1)电扇的核心部分是对其单片机红外遥控系统采用模块设计,该模块体积小,价格低廉,用它来控制调节电扇,不仅简便可行,且使得整个电扇体积较小,操作灵活。
而且由于电扇体积小,携带相当方便。
而且这个模块还可拆卸下来用于其它类似系统,这样就大大增加了它的重复利用率,很大程度上降低了成本,为其在市场上普及,打下了坚实的基础。
(2)红外遥控电风扇采用51单片机作为核心芯片,而51单片机早已是市场上成熟的产品,其价格相当便宜,而且性能得可靠程度也很有保证,以这样一款核心芯片开发出来的智能红外遥控电风扇让消费者用起来不但舒适,而且更省心,自然也不会对经济方面造成太大的压力。
(3)在维修上,该电扇的红外遥控系统也具有很强的优势,由于是分开设计,一旦其中某个模块(不是核心模块)出现问题,也不会影响到其它模块的使用,使得电扇能够持续工作。
智能红外遥控电风扇的控制界面设计【设计+开题+综述】

BI YE SHE JI (二零届)智能红外遥控电风扇的控制界面设计所在学院专业班级电子信息工程学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要随着科学技术的飞速进步,城乡居民的生活水平也不断提高。
社会节奏越来越快,人们为了追求更高的生活品质,对方便快捷的生活方式的热情空前高涨。
红外遥控是目前使用最广泛的一种远距离控制手段,一定程度上满足了人们方便、快捷的需求。
本次设计以AT89S51单片机为核心芯片,是为了开发一种智能型遥控电风扇控制系统,该系统包括红外遥控发射模块和风扇控制接收模块。
风扇可以通过红外遥控器控制来实现各种功能,也可以手动直接在风扇上控制。
风扇的主要功能有:16档风速变换,红外遥控,数码管显示等等。
整个设计最基本也最关键的就是通过红外遥控技术,实现较远距离对风扇的控制。
红外遥控系统的发射集成电路采用芯片是SC6121,红外接收头则为HS0038B,直流电机主要采用直接PWM无级调速。
该方案设计思路较为简单,适合人们的日常生活。
关键词:红外遥控, AT89S51单片机,电风扇,直流电机,PWM无级调速Interface Design of Intelligent Fan Based on InfraredRemote ControlAbstractWith the rapid progress of science technology, rural residents are rising standard of living and social rhythm faster and faster ,people pursue for higher quality life and unprecedented enthusiasm of convenient lifestyle .The infrared remote control is a kind of correspondence which is widely used in general life ,It is to some extent to meet the people convenient, fast demand.The design is based on AT89S51 microcontroller which is to develop an intelligent control system for remote control fan. The system includes infrared remote control transmitter module and receiver module fan control. Fan not only can be controlled by infrared remote control to achieve various functions, but also manually control the fan directly. The main function of fan is follow as: 16 speed regulation, Infrared Remote Control System, digital display. The key of the design is Achieved a long-range control of the fan by Infrared Remote Control System. The launch of Infrared Remote Control System is integrated circuit chips SC6121, Infrared receiver is HS0038B and the DC is variable of PWM speed motor. The plan has relatively simple design ideas and available for the people’s ordinary life .Keywords: Infrared Remote, AT89S51 Microcontroller, fan, DC, PWM speed motor.目录摘要 (I)Abstract............................................................ I I 1 绪论.. (1)1.1课题的研究背景 (1)1.2研究现状及发展趋势 (1)1.3课题研究的主要内容 (3)2 技术介绍 (4)2.1 AT89S51芯片的主要性能指标 (4)2.2 AT89S51芯片管脚说明 (4)2.3红外遥控技术 (6)2.4 PWM无级调速简介 (7)3智能红外遥控电风扇控制界面设计 (9)3.1各模块方案论证与比较 (9)3.2 系统总体概述 (10)3.3 总体框图 (11)4硬件电路设计 (12)4.1键盘输入模块 (12)4.2 红外遥控接收模块 (12)4.3晶振电路 (13)4.4 数码管显示风扇档位模块 (14)4.5 电机驱动模块 (15)5软件设计 (16)5.1 主程序流程图 (16)5.2 红外编码与解码软件设计流程 (18)5.3电机调速软件设计流程 (22)参考文献 (25)致谢................................................ 错误!未定义书签。
智能红外电风扇控制系统

智能红外电风扇控制系统目录摘要一.功能要求二.方案设计1.系统框图2.原理描述三.主要元件功能1. 元件清单2. 相关元件功能介绍2.1 ATmega162.2 过零型固态继电器2.3 IR1838红外接收管2.4 TC9012红外遥控器3. AVR单片机最小系统四.相关设计与配置1. 程序设计2. 相关配置2.1 16位定时器12.2 8位定时器2五.使用说明六.附录摘要:本设计为智能红外电风扇控制系统,其由发射与接收处理两部分组成。
发射部分由红外遥控器实现,接收处理由AVR单片机与过零型固态继电器完成。
通过遥控器发送信号到单片机,单片机根据得到的信号产生不同占空比的相位修正型PWM波形输出至固态继电器的信号端,通过电风扇与固态继电器交流短串联,实现电风扇转速的控制。
关键词: ATmega16,过零型固态继电器,相位修正PWM一.功能要求设计制作一套红外遥控系统及风扇调速系统,使风扇能实现三档风速调节和仿自然风输出的功能。
二.方案设计1.系统框图2. 原理描述本设计使用TC9012红外发射遥控器通过按键进行编码发射,红外接收管IR1838接收到编码信号后通过AVR单片机INTO引脚外部中断以及内部16位定时器1进行解码。
根据提取解码得到的数据码控制单片机内部8位定时器2产生不同占空比的相位修正PWM波在PD7引脚。
在固态继电器DC端“+”极接入5V VCC,“-”极连至PD7引脚,AC端串联交流电风扇,实现对电风扇进行调速控制。
三.主要元件功能介绍1.元件清单ATmega16L芯片(使用内部晶振1Mhz)过零型固态继电器IR1838红外接收管TC9012红外遥控器1602液晶显示屏交流电风扇(220v,50hz,8w,330r/min)2.相关元件功能介绍2.1ATmega16ATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,ATmega16 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz,从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
智能遥控电风扇毕业设计

创作设计说明书遥控调速电风扇控制系统设计-I-摘要本系统是用51系列的单片机作为核心,目的是为了开发出一种新型的红外遥控电风扇控制系统,本次设计的系统由遥控发射模块,红外遥控接收模块组成,让系统可以通过遥控或手动的方式对该系统进行控制。
红外遥控发射模块主要以AT89C2051单片机为核心,外加键盘和红外信号整形与发射电路一起组成遥控器。
单片机主要用来完成信号的编码以及信号与载波的调制,调制信号经由发射末端整形放大发射出去。
接收部分主要以AT89C51为控制中心,外加键盘,红外接收模块,电动机驱动模块,数码显示模块,以及相应的指示灯;红外接收模块,液晶显示模块,键盘,指示灯共同完成人机交互功能;单片机控制中心接收并处理分析各种输入信号,控制电机驱动模块从而调节电机转速。
关键词:单片机红外遥控智能控制-I-AbstractThis system is used 51 series microcontroller as the core, the purpose is to develop a new type of infrared remote fan control system, this system is designed by a remote transmitter module, infrared remote control receiver modules, so that the system can be manually or by remote control the way to control the system.Infrared remote control transmitter module mainly AT89C2051 microcontroller core, plus keyboard and infrared signal shaping and remote control transmitter circuit together. SCM is mainly used to complete the coding and modulation of the carrier signal, modulated signal emitted by the transmitter signals the end of the plastic to enlarge. AT89C51 for receiving part of the main control center, plus keyboard, infrared receiver module, motor driver module, digital display module, and the corresponding indicator; infrared receiver module, LCD module, keyboard, lights together to complete the interactive features; SCM analysis of the control center receives and processes the various input signals, the motor drive control module to adjust the motor speed.Keywords:Single-chip microcomputer; remote control; intelligent control.-II-第一章绪论....................................................................................................................... - 1 -1.1课题研究的意义及作用.......................................................................................... - 1 -1.2 课题的研究现状及发展趋势................................................................................. - 1 -第二章系统概述................................................................................................................. - 3 -2.1系统总体设计.......................................................................................................... - 3 -2.2系统控制的基本原理.............................................................................................. - 3 -第三章遥控电风扇的设计................................................................................................. - 4 -3.1 方案论证................................................................................................................. - 4 -3.1.1信号调制与红外信号方案............................................................................. - 4 -3.1.2电机调速方案.................................................................................................. - 4 -3.2 红外遥控部分设计................................................................................................. - 6 -3.2.1遥控发射部分.................................................................................................. - 6 -3.2.2遥控接收部分.................................................................................................. - 8 -3.3 硬件部分............................................................................................................... - 11 -3.3.1 发射部分....................................................................................................... - 11 -3.3.2 接收部分....................................................................................................... - 12 -3.3.3电风扇左右摆头机构........................................................ 错误!未定义书签。
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泰山学院本科毕业设计智能红外遥控电风扇系统的设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一〇级 (3+2) 学生姓名、学号王晓彬 2010170018 指导教师姓名、职称张秀红讲师完成日期二〇一二年五月摘要电风扇是一种传统的家用电器,但随着空调的普及,电风扇的市场地位受到了巨大的冲击。
传统的开/关、调速功能现已不能满足市场的需求,人们希望电风扇能在体积小、操作方便等的基础上拥有更多的功能,而红外遥控的普遍应用及单片机的成熟,使得电风扇的发展趋向于智能红外遥控系统。
本设计方案为满足市场的需求,结合红外遥控系统设计简单、操作方便、成本低廉等特点,运用了51单片机作为遥控发射接收芯片,HS0038为红外一体化接收发射管,设计了一个简易的单片机红外遥控电风扇系统,系统包括接收和发射两大部分。
该系统设计实现了几项电风扇的基本功能:开/关功能、多级调速功能、定时功能、自然、正常两种风类的选择功能,此外本系统有16个按键,可用于扩展控制其他电器。
关键字:红外遥控,信号调制,编码,解码ABSTRACTWith the popularity of air conditioners, the market position of the electric fans which are the traditional household appliances will receive a huge impact, the traditional on / off and speed control function have been unfit for the needs of the market. It is hoped that the fans in small, easy to operate, and so on the basis can have more features. When the application of infrared remote control becomes wilder and technologies of SCM become mature, the remote control system is the trend.The design was based on the needs of the market. Considering that infrared remote control is simple, easy to operate, low-cost, I use a special launching and receiving chip which depends on remote control. On the basis of this chip a system of intelligent infrared remote-control was designed for the fan. The system consists of the launching part and the receiving part. This system is designed to achieve some basic functions of fans: on / off function, three kinds of speed, the timing function which can be chosen at different times of 0.5-7.5 hours, and the function of two kinds of wind which are the natural wind and the normal wind.Key words: Infrared Remote Control, Signal Modulation, Encoding, Decoding目录1 引言 (1)1.1课题设计目的及意义 (1)1.2课题研究内容和预期目的 (2)2 总体方案的设计和工作原理 (2)2.1设计方案的选择 (2)2.2总体硬件设计 (3)2.3工作原理 (3)3 硬件设计 (4)3.1发射端电路设计 (4)3.1.1红外发射电路设计 (7)3.1.2键盘电路设计 (8)3.1.3显示电路设计 (9)3.1.4电源电路设计 (10)3.2接收端电路设计 (12)3.2.1红外接收电路设计 (13)3.2.2键盘电路设计 (14)3.2.3显示电路设计 (14)3.2.4电源电路设计 (14)3.2.5控制电路设计 (15)4 软件设计 (16)4.1红外发射 (17)4.1.1发射端程序设计 (17)4.1.2遥控码的发射 (18)4.2红外接收 (19)4.2.1接收端程序设计 (19)4.2.2数码帧的接收处理 (19)4.3 调速单元 (20)4.3.1 调速原理 (20)4.3.2 调速方法 (20)4.4按键抖动问题 (21)5 系统的调试 (23)5.1系统的硬件调试 (23)5.2系统的软件调试 (24)附录 (25)1.红外发射电路 (25)2.红外接收电路 (25)3.红外发射程序 (27)4.红外接收程序 (31)参考文献 (37)致谢 (38)1 引言红外线又被称为红外光波,它的波长范围为0.01um-1000um。
根据其波长的不同,可以将其分为两种:可见光和不可见光。
可见光的波长为0.38um-0.76um,有七种颜色,为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
紫外线光波的波长为0.01um-0.38um,红外线的波长为0.76um-1000um。
红外光线根据波长范围的不同可分为四类:近红外、中红外、远红外、极红外。
选用近红外光线作为红外遥控的遥控指令,是因为红外发射器件与红外接收器件光谱正好重合,能够进行来良好地匹配,发光与受光峰值波长为0.8um-0.94um,这样就可以获得较高的可靠性和较高的传输效率。
目前来讲,红外线的传输技术在家电遥控器中广泛应用。
红外线是无线局域网的传输方式之一,优点是不受无线电干扰和国家无线管理委员会所限。
红外数据协会(IRDA)成立后,为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果,红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。
1.1课题设计目的及意义科技的发展,使得人们生活的节奏也越来越快,随之人们对方便,快捷的要求也不断增高。
遥控器的出现,在一定程度上满足了人们的要求。
红外遥控实现了对控制对象的远距离控制,原理是利用红外线来传递控制信号,具体来说,就是由发射器发出红外线指令信号,接收器接收下来并对信号进行处理,最终实现对控制对象的远程控制功能。
红外遥控具有隐蔽性、独立性、无穿透障碍物的能力、物理特性与可见光相似性等特点。
随着红外遥控技术的开发和迅速发展,大部分电器应用了红外遥控,电风扇也不例外。
从由通过按钮控制电风扇面板,到短距离(10M以内)的遥控,虽然改变不大,但是带来的便利无疑是巨大的。
红外遥控技术的成熟,也使得遥控电风扇的设计变得简单,价格低廉。
作为一种常用的电器,电风扇具有体积轻巧、价格便宜、摆放方便等特点。
空调虽然现在在城市中已经相当普遍,而且有替代电风扇的趋势,但是由于家庭消费水平所限,在将来的一段时间里,电风扇在中小城市和农村仍有较大的市场份额。
市场的需求促使了电风扇的发展。
“智能化”的兴起,使得电风扇的功能也越来越多,越来越贴进人们生活。
在现有市场多功能红外遥控电风扇的基础上,提出了一种新型的智能电风扇,相对于旧式电风扇,智能电风扇设置了很多人性化的设计,如智能照明,安全保护,倾倒保护,智能照明等功能,使得电风扇更加人性化,相信其丰富的功能、人性化的设计将会大大提高电风扇的市场竞争力。
1.2课题研究内容和预期目的本设计方案就是以电风扇为对象,通过红外遥控系统来实现电风扇的几种常用功能,如:开关功能、调速功能、定时功能等的控制,相对于传统的机械控制,体现出了更加方便、更加快捷的优点。
2 总体方案的设计和工作原理2.1设计方案的选择红外编码有很多种方式,下面列举两种实现方案:第一方案:脉宽调制的串行码。
这种遥控码具有以下特征:以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。
其相关的波形图如下:图1 串行码编码第二方案:码分制。
采用脉冲个数编码,不同的脉冲个数代表不同的被控对象,最小为2个脉冲。
为了使接收可靠,第一位码宽为3ms,其余为1ms,遥控码数据帧间隔大于10ms,如图2所示。
图2 码分制编码波形图本设计采用第二方案,码分制编码编程简单,在按键较少的情况下优势明显。
2.2总体硬件设计 AT89C51电机调速控制输出键盘功能输入遥控功能输入图3 硬件总体结构框图 2.3工作原理红外遥控是单项的红外通信方式,整个信号传输中,需要一个发射端和一个接收端。
发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号。
红外接收端普遍采用价格便宜,性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号,它对信号进行放大后送解调电路将以调制的指令编码信号解调出来,即还原为编码信号,再送给单片机,经单片机解码并控制相关对象。
图4 遥控器原理图3 硬件设计3.1发射端电路设计发射端电路:单片机系统及显示电路、红外发射电路、按键电路和稳压电路等组成。
其设计原理图如图5所示:图5 手持式遥控器方框图CPU采用AT89C51单片机。
1.AT89C51的功能:(1)和 MCS-8051产品兼容(2)2KB可重编程闪速存储器(3)耐久性:1000写/擦除周期(4)2.7V-6V的操作范围(5)全静态操作:0Hz-24MHz(6)两级加密程序存储器(7)128×8位内部RAM(8)15根可编程I/O引线、6个中断源(9)可编程串行UART通道(10)直接LED驱动输出(11)片内模拟比较器(12)低耗空载和掉电方式。
2.AT89C51的引脚及功能图6 A T89C51引脚(1) 主要电源引脚① VSS 电源端② GND 接地端(2) 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2① XTAL1 接外部晶体的一个引脚。
在单片机内部,它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。
当采用外部振荡器时,该引脚接收振荡器的信号,既把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
② XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。
在单片机内部,它是上述振荡器的反相放大器的输出端。