第10組 基于紅外遙控的遠(yuǎn)程家居控制系統(tǒng).

1、基于紅外遙控的遠(yuǎn)程家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者：池州學(xué)院09電子一班課題組成員：郭允紅 林夕 呂璇 方亮課題組長 ： 呂璇一：項(xiàng)目背景v1.此類設(shè)計(jì)在實(shí)際生活中的應(yīng)用有：v門禁系統(tǒng)：如門禁識(shí)別v家電控制：包括照明系統(tǒng)、背景音樂及家用電器自動(dòng)化v2.此類設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)有：v紅外線遙控的優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)、電磁輻射低、不影響周邊環(huán)境v缺點(diǎn)：與無線遙控相比，其不足之處是無法進(jìn)行隔墻控制，遙控距離也比較近。 世紀(jì)是信息化的世紀(jì)， 數(shù)字化家 居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候、 任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電 器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、錄像機(jī)）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；也可以在下班途 中，預(yù)先將家中的

2、空調(diào)打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯；而這 一切的實(shí)現(xiàn)都僅僅是輕輕的點(diǎn)幾下鼠標(biāo)，或者打一個(gè)簡單的電話。二：設(shè)計(jì)需求1.紅外信號(hào)由遙控器發(fā)出，按下遙控器的不同按鍵發(fā)出不同編碼的紅外信號(hào)2.遙控器發(fā)出的紅外信號(hào)由紅外一體化接收頭轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再傳輸給單片機(jī)3.根據(jù)紅外編碼的規(guī)范，單片機(jī)對(duì)此編碼進(jìn)行解碼，得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)4.通過解碼得出的數(shù)據(jù)判斷遙控器按鍵的鍵值，從而做出相應(yīng)的控制5.單片機(jī)通過一個(gè)普通繼電器控制電器的開關(guān)6.單片機(jī)通過調(diào)光板控制燈泡的亮度方案模塊v1.單片機(jī)控制系統(tǒng) ： 我們使用51系列單片機(jī)來作為控制系統(tǒng)v2.紅外接收模塊：紅外接收模塊使用紅外一體化HX1838接

3、收頭，將其信號(hào)輸出腳接到單片機(jī)的P3_3口v3.電器控制模塊：電器控制系統(tǒng)采用繼電器模式用一個(gè)5v普通繼電器，由它直接控制電器v4.燈泡亮度控制模塊：燈泡由一個(gè)可控硅控制，可控硅的信號(hào)來自于TCA785相位移芯片，通過單片機(jī)控制PCF8591芯片輸出的電壓來控制相位移芯片產(chǎn)生的信號(hào)的相位移，從而達(dá)到控制燈泡亮度的功能算法理論基礎(chǔ)遙控器發(fā)送紅外編碼的0與1三：系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案圖系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)方案: 紅外遙控電路由發(fā)射電路和接收電路組成，發(fā)射部分由按鍵開關(guān)電路、控制芯片和紅外發(fā)射 電路三部分組成。當(dāng)按下遙控按鈕時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。 接收部分由紅外接收頭、控制芯片、調(diào)光電路組成，當(dāng)紅外接收

4、器接收到控制脈沖后，經(jīng)單片機(jī) 處理，判斷是否對(duì)電燈進(jìn)行調(diào)光或開關(guān)，根據(jù)需要執(zhí)行相應(yīng)的操作，接收系統(tǒng)采用的是 5 伏單電 源電壓供電。四：紅外遙控基本原理v4.1 遙控系統(tǒng)主控芯片v在本系統(tǒng)中選擇的是51 系列的STC89C52芯片，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。4

5、.2紅外發(fā)射系統(tǒng)v紅外線發(fā)射器由指令按鍵、信號(hào)產(chǎn)生電路、頻率調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路及紅外線發(fā)射器件組成，如圖1 所示。當(dāng)指令鍵按下時(shí)，指令信號(hào)產(chǎn)生電路便產(chǎn)生所需要的控制指令信號(hào)。v 圖一 4.3 紅外發(fā)射電路模塊 在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)如何被紅外發(fā)射管識(shí)別，發(fā)射管能否正常發(fā)射紅外信號(hào)是發(fā)射電路要解決的關(guān)鍵問題。要發(fā)射紅外信號(hào)，必須要有紅外發(fā)射器件。這里我們使用的是紅外發(fā)光二極管，這是一種能產(chǎn)生紅外光的發(fā)光二極管，目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。4.4紅外接收系統(tǒng)v紅外接收器由紅外線接收器件、前置放大電路、信號(hào)解調(diào)電路

6、、指令檢測電路組成，如圖2。當(dāng)紅外線接收器件接收到發(fā)射器的紅外線指令信號(hào)時(shí)，它將紅外光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)并送入前置放大器進(jìn)行放大，再經(jīng)解調(diào)器解調(diào)后由指令信號(hào)檢出電路將指令信號(hào)檢出，實(shí)現(xiàn)各種操作。 圖二 4.5 紅外接收及調(diào)光電路模塊1.紅外接收器件介紹： 紅外接收模塊：紅外接收模塊使用HX1838紅外一體化接收頭，將其信號(hào)輸出腳接到 單片機(jī)的P3_3口 調(diào)光電路算法流程圖五：系統(tǒng)構(gòu)成實(shí)物圖紅外主控參考原理圖調(diào)光板參考原理圖六：系統(tǒng)測試記錄及測試結(jié)果分析1、功能測試 按下一遙控器上的電器開關(guān)按鍵成功實(shí)現(xiàn)電燈的開關(guān)切換，調(diào)節(jié)加減號(hào)也實(shí)現(xiàn)燈泡的亮度調(diào)節(jié)，功能測試結(jié)果正常。2、性能測試 將遙控器正對(duì)紅外接

7、收管距離20cm測試其控制電燈的功能正常，慢慢遠(yuǎn)離至8m按鍵控制依然穩(wěn)定；移動(dòng)遙控器使得遙控器與接收管之間產(chǎn)生夾角，測試夾角在45度以內(nèi)穩(wěn)定接收，超過70度時(shí)接收不穩(wěn)定，性能測試結(jié)果正常。七：實(shí)習(xí)個(gè)人體會(huì)與總結(jié)v經(jīng)過近兩周的實(shí)訓(xùn)，我們組成員都有很大的經(jīng)過近兩周的實(shí)訓(xùn)，我們組成員都有很大的收獲，特別是在收獲，特別是在protel軟件的使用和編程方軟件的使用和編程方面較以前有了長足的進(jìn)步，此次實(shí)訓(xùn)鞏固并面較以前有了長足的進(jìn)步，此次實(shí)訓(xùn)鞏固并加強(qiáng)了我們的專業(yè)知識(shí)，使我們對(duì)自己的專加強(qiáng)了我們的專業(yè)知識(shí)，使我們對(duì)自己的專業(yè)領(lǐng)域有了更深刻的認(rèn)識(shí)，為以后的工作道業(yè)領(lǐng)域有了更深刻的認(rèn)識(shí)，為以后的工作道路奠定了基礎(chǔ)。路奠定了基礎(chǔ)。v同