红外遥控设计-毕业设计论文 精品

摘 要

目前，电风扇的使用十分广泛，面对庞大的市场需求，我们需要提高电风扇的市场竞争力，使之不仅功能多样、安全可靠，而且操作简便；而单片机因其高可靠性和高性价比，在智能化家用电器、仪器仪表等诸多领域得到了极为广泛的应用。因此，基于单片机技术设计一款电风扇遥控开关是大有必要的，不仅方便而且智能化。本设计是基于STC89C52单片机控制的智能电风扇遥控开关，巧妙地利用红外线遥控技术、单片机控制技术、液晶显示电路，具有一定的遥控距离、4级调速、停止、定时等功能，同时LCD12864液晶显示遥控开关状态、LED 显示接收端即电风扇状态。

关键词：STC89C52；LCD12864；遥控开关；电风扇

Abstract

Currently, the use of electric fans is very extensive. In the face of the huge market demand, we need to improve the market competitiveness of the fans, so that they are not only versatile 、safe 、reliable, but also easy to operate; yet the microcontroller because of its high reliability and cost-effective, has been very widely used in intelligent household appliances、instruments and many other areas. Therefore, we design a remote fan switch based on MCU technology is very necessary, it’s not only convenient but also intelligent. The design of smart fan remote control switch based on the STC89C52 microcontroller-controlled, clever uses of infrared remote control technology 、MCU control technology 、liquid crystal display circuit, has a certain distance of the remote control、4 speed、stop 、timing etc. At the same time, the LCD12864 displays the status of the remote control switch, and the LED displays the receiving end that the status of the fan.

Keywords: STC89C52; LCD12864; remote control switch; fans

目 录

摘 要.......................................................................................................................... I Abstract . ........................................................................................................................ I

第1章 概述 .............................................................................................................. 1

1.1 电风扇遥控开关背景及意义........................................................................ 1

1.2 电风扇遥控开关国内外现状........................................................................ 2

1.3 本文研究的主要内容.................................................................................... 2

第2章 系统体系结构 .............................................................................................. 1

2.1 设计方案........................................................................................................ 1

2.2 系统整体框图设计........................................................................................ 1

第3章 系统硬件设计 .............................................................................................. 1

3.1 最小系统模块................................................................................................ 1

3.2 按键模块........................................................................................................ 2

3.3 红外遥控发射模块........................................................................................ 3

3.4 LCD12864液晶显示模块............................................................................. 4

3.5 红外遥控接收模块........................................................................................ 5

3.6 定时模块........................................................................................................ 6

3.7 指示灯模块.................................................................................................... 7

3.8 直流电机模块................................................................................................ 8

3.9 电源模块........................................................................................................ 9

第4章 系统软件设计 .............................................................................................. 1

4.1 红外发射及接收的工作原理........................................................................ 1

4.1.1 红外发射工作原理 ............................................................................... 1

4.1.2 红外接收工作原理 ............................................................................... 2

4.2 红外发射及接收程序流程图........................................................................ 2

4.2.1 红外发射程序流程图 . .......................................................................... 2

4.2.2 红外接收程序流程图 . .......................................................................... 3

第5章 系统调试 ...................................................................................................... 1

5.1 系统调试结果................................................................................................ 1

5.2 调试过程总体分析........................................................................................ 4

第6章 总结与展望 .................................................................................................. 1

参考文献........................................................................................................................ 1

附 录............................................................................................................................ 1

致 谢............................................................................................................................ 9

第1章 概述

1.1 电风扇遥控开关背景及意义

作为一种老牌的电器，电风扇具有价格便宜、摆放方便、使用灵活等特点。虽然现在空调在城市中已经相当普遍，并有替代电风扇的趋势，但由于使用空调时空气不畅通，容易得空调病，而且价格相对较高；冷风机能增加空气湿度，但使用久了，家里电器会受潮，同时也会使关节受到伤害；蒲扇和纸扇价格低廉，但不是自动的；而电风扇不但价格低廉，而且是自动的，吹出的又是舒适的自然风，目前使用极为广泛，作为成熟的家电行业的一员，尤其在中小城市以及乡村仍占有市场的大部分份额。 市场的需求促使了电风扇的发展，随着“智能化”的兴起，人们生活水平的提高，对物质有了进一步的要求，特别是电子产品，人们对其有了新的要求，希望他们有着节能、方便以及智能等特点。而先前的产品还存在一些问题，比如电风扇开关无法移动，不能随时随地对其进行控制，这给人们带来诸多不便，已经不能再满足人们的需求，那么就要迫切要求新功能的问世。因此，电风扇开关的智能化必须得以解决，设计一款电风扇遥控开关添加了一些人性化设计，将大大提高电风扇的市场竞争力。 电风扇遥控开关使用红外遥控，是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。红外遥控具有抗干扰能力强、不影响周边环境，且不会对周围的电器设备产生干扰电波，同时红外发射接收有范围窄、安全性高等优点，因此红外遥控开关的使用将越来越普遍。随着红外遥控技术的开发与迅速发展，很多电器都应用了遥控开关，电风扇应该也不例外。在现实生活中，遥控开关在使用过程中，由于其无法穿透墙壁，故不同的房间其同一厂商的家用电器可使用通用的遥控器而不产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定连接无误，一般无需任何调试即可投入工作，同时可进行多路遥控[1-3]。但在另一方面，市场上的红外线遥控开关装置一般采用专用的遥控编码及解码集成电路，其灵活性低、应用范围有限。而采用单片机进行红外遥控开关系统的应用设计，此红外遥控装置将同时具有编程灵活、控制范围广、体积小、功耗低、功能强、成本低、可靠性强等特点，因此采用单片机红外遥控开关技术具有广阔的发展前景[4,5]。

1.2 电风扇遥控开关国内外现状

中国的第一台电风扇生产自1916年，发明者杨济川在上海四川路横浜桥开办生产变压器的工厂，以“中华民族更生”之意，取名为华生电器制造厂，于1925年华生电扇正式投产，很快成为著名品牌。不管是城市还是农村，电风扇的普及率都比较高，2008年产量超过1亿台，除了国内外市场外，还大批量的出口到世界各地，占全球市场的绝大部分份额。由于电风扇结构较为简单，技术含量相对较低，市场上的品牌较多，主要产地集中在华南和江浙地区，尤以广东最为集中。经过多年的积累，市场上也形成了规模和技术上都较具竞争力的优势品牌，其中以美的、艾美特为市场主导品牌，先锋、联创、格力等风扇品牌紧随其后，占据一席之地。

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。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，健康多功能、时尚新外观等特点成为实现市场突破的重要条件，如遥控负离子风扇、氧吧灭蚊风扇、集成吊顶风扇等等，满足现代人健康时尚、个性化和多功能的各种需求，不断涌现的新产品让电风扇这种“老家电”焕发出新活力。台扇、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。扇叶材料也从最开始的金属材质换成塑料材质；开关从开始的旋钮、按钮控制方式到之后的触摸式操作，从之前的固定式换成可移动式，从单一遥控器到万能及学习型遥控器。

近几年来，电风扇发展速度很快，随着电子技术的发展，电风扇不断向高档次、电子控制发展。因此，电风扇遥控开关的设计具有十分重要的意义。遥控器开关是真正最早进入家庭的无线设备，它是由高产的发明家Robert Adler在五十年代发明的。市场中的电风扇遥控器较多采用红外遥控，红外遥控是20世纪70年代才开始发展起来的一种远程控制技术，虽然RF 遥控器也越来越普及，但是其成本较高、无线规格烦杂[6,7]。

1.3 本文研究的主要内容

近年来，随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入，以单片机为核心的遥控开关设备应用越来越广泛。

本文设计的电风扇遥控开关，是基于单片机设计制作的智能电风扇遥控开关，以STC89C52单片机为核心，与传统电风扇开关相比，此开关功能更加强大，具体要求实现以下功能：

（1）使用遥控开关，具有一定的遥控距离，并且电风扇能够实时控制，信号发射到接收的反映时间小于1s ；

（2）其中四个按键开关分别对应于电风扇的四档调速功能，即弱风、中风、强风、超强风，风力大小可以根据需要自行选择；

（3）一个按键对应于电风扇的停止功能，可以控制电风扇停止；

（4）另外三个按键对应于电风扇的定时功能，一个是+1键，一个是-1键，另一个是确定键，例如当按一下+1键，然后按确定键，电风扇将定时1分钟，即1分钟之后电风扇将会自动停止；

（4）LCD12864液晶显示遥控开关状态，当电源打开，液晶显示“启动”；根据需要选择按键，液晶会显示当前状态，即显示“1档”或“2档”或“3档”或“4档”或“停止”或“定时 XXX 分钟”或“确定 XXX 分钟”；

（5）利用LED 作为指示灯，显示接收端电风扇（直流电机）的运行状态；当电风扇第1档运行时，LED 第一盏灯亮，第2档运行时，LED 第二盏灯亮，其余类推；停止时，LED 全灭；

第2章 系统体系结构

2.1 设计方案

本设计是基于单片机的智能电风扇遥控开关的设计，该设计以STC89C52单片机为核心，由2⨯4键盘作为遥控开关，具有一定的遥控距离、4级调速、遥控停止、定时等功能，同时LCD12864液晶显示遥控开关状态、LED 显示接收端即直流电机状态。

2.2 系统整体框图设计

电风扇遥控开关采用STC89C52单片机为核心的电路来实现，其总体系统结构框图包括红外发射框图和红外接收框图两部分。

红外发射框图如图2.1所示，主要包括按键电路、发射电路以及显示电路，该按键电路是2⨯4键盘，用于红外遥控器的开关按键，分别对应于四级调速（1档、2档、3档、4档）以及停止、定时功能，发射电路采用经三极管放大的红外发光二极管，向外界发射经调制的红外信号，同时LCD12864显示遥控开关相应状态。

红外接收框图如图2.2所示，主要包括接收电路、直流电机、定时电路以及指示灯，红外接收器使用一种集红外线接收和放大于一体的一体化红外线接收头（VS1838B ），定时使用DS12C887实时时钟芯片，直流电机模拟电风扇的功能，同时指示灯显示直流电机状态。

图2.1 红外发射框图

2.2 红外接收框图

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