基于AT89S52單片機(jī)遠(yuǎn)程控制智能空調(diào)遙控器

1、基于at89s52單片機(jī)遠(yuǎn)程控制智能空調(diào)遙控器摘要：為解決空調(diào)遙控器不兼容的問題，設(shè)計(jì)了一 種基于at89s52單片機(jī)的遠(yuǎn)程控制智能空調(diào)遙控器。該遙控 器采用模塊化設(shè)計(jì)，使用at89s52單片機(jī)連接紅外發(fā)射接收 模塊、存儲(chǔ)模塊、按鍵電路等，再通過接口 rs232與rs485 與上位機(jī)相連，最后連接至internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。經(jīng)運(yùn) 行測(cè)試，該智能遙控器功能穩(wěn)定，操作靈活，為智能遙控器 設(shè)計(jì)提供了一種實(shí)現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞：智能遙控；at89s52單片機(jī)；上位機(jī)軟件； at24c64存儲(chǔ)單元中圖分類號(hào)：th811自從智能化家居系統(tǒng)走進(jìn)我們的生活，它就與我們的生 活息息相關(guān)，尤其是空調(diào)成為了生活中必不

2、可少的家用電 器，但是隨著空調(diào)遙控器的數(shù)量增多，空調(diào)遙控器的不兼容 問題日益顯現(xiàn)，為解決這個(gè)問題，采用at89s52單片機(jī)設(shè)計(jì) 一種可兼容的智能空調(diào)遙控器。本文討論了紅外系統(tǒng)、存儲(chǔ) 電路、通訊線路以及上位機(jī)設(shè)計(jì)需要。對(duì)于硬件部分，給出 了單片機(jī)的相關(guān)使用說明；對(duì)于軟件部分，做了相關(guān)的程序 流程圖，以及闡述了相關(guān)軟件開發(fā)的設(shè)計(jì)方法。關(guān)于智能空 調(diào)遙控器的學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)，是目前智能家居技術(shù)的研究熱點(diǎn)。本文致力于研究一款具有控制能力強(qiáng)、可兼容、使用方 便的新型智能遙控器，它有很大的發(fā)展?jié)摿?，推廣前景可觀。 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能控制領(lǐng)域的發(fā)展，智能遙控器定會(huì)向 著這個(gè)方向發(fā)展，這也是人們所能接受的，它的市

3、場(chǎng)將會(huì)更 大。1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，各模塊通過接口電路與主控 at89s52單片機(jī)相連。智能遙控器包括接收子模塊、發(fā)射子 模塊、核心子模塊，其中接收子模塊包括光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)放 大、高速采樣等模塊；發(fā)送子模塊包括遙控發(fā)送、發(fā)送保持、 電光轉(zhuǎn)換模塊；核心子模塊包括中央處理、鍵盤控制、lcd 顯示以及存儲(chǔ)等模塊。遠(yuǎn)程控制智能空調(diào)遙控器的設(shè)計(jì)框圖 如下圖1所示：圖1學(xué)習(xí)型智能遙控器系統(tǒng)組成圖單片機(jī)選型：系統(tǒng)cpu芯片為at89s52,這款單片機(jī)是一種低功耗、 高性能cmos 8位微控制器，具有8kb在系統(tǒng)可編程flash 存儲(chǔ)器，其內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram）有258byte （可以根據(jù)需 要

4、擴(kuò)展外部ram）,可作為cpu正常工作的內(nèi)部緩存和學(xué)習(xí)過 程中紅外命令的脈沖寬度和編碼的暫存器。硬件電路基礎(chǔ)是 at89s52最小系統(tǒng)，所有其他電路都是在這個(gè)基礎(chǔ)上擴(kuò)展出 來。這種單片機(jī)在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng) 用。使用atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工 業(yè)80c51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上flash允許程序存 儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有 靈巧的8位cpu和在系統(tǒng)可編程flash,使得at89s52為眾 多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 at89s52可降至ohz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié) 電模式。2硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)

5、功能模塊有紅外發(fā)送與接收模塊、按鍵存儲(chǔ)電路、 通訊端口。當(dāng)遙控器處于學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)，紅外接收模塊接收紅 外信號(hào)，經(jīng)過內(nèi)部處理進(jìn)行存儲(chǔ)，以便后續(xù)控制發(fā)送用，存 儲(chǔ)電路主要是用來存儲(chǔ)紅外編碼信號(hào)，由學(xué)習(xí)后產(chǎn)生，按鍵 電路主要用來實(shí)現(xiàn)遙控器在沒有和主機(jī)相連時(shí)進(jìn)行手動(dòng)控 制，也是相當(dāng)重要的。2.1紅外發(fā)送與接收模塊的設(shè)計(jì)常見的紅外遙控系統(tǒng)一般分為發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射 部分一般采用的是紅外發(fā)光二級(jí)管，其外形一般與普通的二 極管相似，現(xiàn)大量使用的紅外發(fā)光二級(jí)管的波長(zhǎng)為940nm左 右。接收部分采用的是一種光敏二極管，但是工作中要給這 種光敏二極管加反向電壓才能讓其正常工作。其中發(fā)送端由單片機(jī)和紅外發(fā)光二極管

6、組成。單片機(jī)控 制紅外發(fā)光二極管發(fā)射38khz左右的紅外光，這個(gè)紅外光就 可能起到傳遞信號(hào)的作用?？梢栽诔绦蛑幸?guī)定發(fā)射紅外線時(shí) 表示二進(jìn)制的一個(gè)位'1，無紅外線時(shí)表示二進(jìn)制的，0'。 這樣就可以發(fā)出一系列由'1'和'0'所級(jí)成的信號(hào)。另外 接收端是由紅外接收二極管和單片機(jī)組成。前面我們讓發(fā)射 端發(fā)出信號(hào)，現(xiàn)在接收頭就開始收信號(hào)。當(dāng)有38khz的紅外 線照射到接收頭時(shí)，接收頭會(huì)輸出低電平。反之，沒有紅外 線的時(shí)候接收頭就輸出高電平。這樣在接端就可以判斷發(fā)射 端發(fā)出的是什么信號(hào)。2.2存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì)圖2 eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路圖2.3通訊接口通

7、訊端口要設(shè)計(jì)兩種類型：rs485和rs232,目的是實(shí) 現(xiàn)遙控器與上位機(jī)之間的通信。上位機(jī)軟件主要是用來識(shí)別 遙控器，并且同時(shí)發(fā)送控制碼，為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制，這 個(gè)上位機(jī)還要編寫一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的程序，最終構(gòu)成一個(gè)遠(yuǎn)程 控制的智能空調(diào)遙控器系統(tǒng)o rs485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò), 一般是兩線制，多采用屏蔽雙絞線傳輸。這種接線方式為總 線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個(gè)結(jié)點(diǎn)。在 rs485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個(gè)主機(jī) 帶多個(gè)從機(jī)。很多情況下，連接rs485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單 地用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口的“a”、端連接起來。rs485接口連接器采用db-9的9芯插頭座，與智能

8、終端rs485 接口采用db-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口 rs485采用db-9 （針）。通常rs-232接口以9個(gè)引腳（db-9）或是25個(gè)引 腳（db-25）的型態(tài)出現(xiàn)，一般個(gè)人計(jì)算機(jī)上會(huì)有兩組rs-232 接口，分別稱為c0m1和c0m2o二者的差別在于：從接線上：rs232是三線制，rs485是兩線制；從傳輸距離上：rs232只能傳輸15米，rs485最遠(yuǎn)傳輸 1200 米；從速率上：rs232是全雙工傳輸，rs485是半雙工傳輸;從協(xié)議層上：rs232只支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，rs485支持總 線式通訊。3軟件上位機(jī)設(shè)計(jì)3. 1上位機(jī)通信本遙控器除了能通過功能按鍵實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作外，還可以

9、通過設(shè)計(jì)上位機(jī)對(duì)遙控器進(jìn)行設(shè)計(jì)。遙控器與上位機(jī)通過 rs232模塊進(jìn)行信息傳遞，首先要配置上位機(jī)軟件，選擇與 硬件部分相同的處理信號(hào)及主從設(shè)備地址，然后根據(jù)需要選 擇對(duì)應(yīng)相同功能的指令，這樣就可以實(shí)現(xiàn)硬件部分與上位機(jī) 軟件相結(jié)合的功能配置。硬件電路可以與ds18b20相連接，將ds18b20檢測(cè)到的溫度信號(hào)傳給硬件部分與上位 機(jī)軟件，這樣還可以在上位機(jī)處直接顯示出檢測(cè)到的溫度。3.2組網(wǎng)控制為了可以通過上位機(jī)控制多個(gè)遙控器達(dá)到簡(jiǎn)化操作的 目的，將每個(gè)子系統(tǒng)遙控器通過rs485模塊的” a”端相連接，這樣就可以組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，這些個(gè)子遙控器通 過rs232模塊與上位機(jī)進(jìn)行串口通信，當(dāng)需要對(duì)某個(gè)

10、子系統(tǒng) 遙控器進(jìn)行控制時(shí)，只需要選擇相應(yīng)的子系統(tǒng)的地址號(hào)碼， 發(fā)送指令即可執(zhí)行。多個(gè)上微機(jī)pc連接internet,就可以 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制。用戶可以遠(yuǎn)程登陸，與服務(wù)器連接，即 可發(fā)送指令給服務(wù)器，然后進(jìn)行后續(xù)操作，這樣也就實(shí)現(xiàn)了 遠(yuǎn)程控制的目的。圖3遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)示意圖4結(jié)語現(xiàn)階段，普通家庭里面的家居智能化程度還不是很高， 家庭里每臺(tái)空調(diào)都對(duì)應(yīng)有一臺(tái)遙控器，這樣控制空調(diào)的開關(guān) 的方式就十分的局限，只能通過使用這臺(tái)遙控器來控制空調(diào) 的運(yùn)作，不能夠達(dá)到遠(yuǎn)程控制的效果。針對(duì)于這一現(xiàn)狀，本 文以普通的空調(diào)遙控器作為切入點(diǎn)，分析它們的波形，通過 設(shè)計(jì)上位機(jī)來傳輸給網(wǎng)絡(luò)終端，開發(fā)這樣一種實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制 的智

11、能空調(diào)遙控器，解決遠(yuǎn)程控制中的紅外線空調(diào)遙控器不 可兼容的這一不足。智能遙控器基于嵌入式系統(tǒng)，具有強(qiáng)大 的可擴(kuò)展性和可編程性，可以通過簡(jiǎn)單的外圍設(shè)備和軟件編 程靈活的支持其他功能，為智能家居以及遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了一 種實(shí)現(xiàn)方法。參考文獻(xiàn)：1 安穎,劉麗娜具有學(xué)習(xí)功能的智能遙控器j微計(jì) 算機(jī)信息，2005, 21 (3)： 23.2 孫克輝，葉正偉，賀少波.一種新型智能空調(diào)遙控器 j計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2012, 8： 031.3 鄭偉，謝利理，張震一種具有自學(xué)習(xí)功能的智能紅外遙控器設(shè)計(jì)j計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2007,15 (12)：1758-1760.4 吳愛萍,朱曉春基于at89s51的多功能紅外遙控器 設(shè)計(jì)j儀表技術(shù)與傳感器,2008, 8： 78-8