电风扇遥控设计chenqiangqiang

现代家电原理与维修现代家电原理与维修 课程设计报告课程设计报告 电风扇遥控器电路的设计电风扇遥控器电路的设计 姓姓 名名 陈强强陈强强 专专 业业 电子信息工程电子信息工程 班班 级级 083143 学学 号号 08314302 指导老师指导老师 徐坚徐坚 完成时间 完成时间 2011 6 12 摘要 遥控电风扇是 90 年代初期在广东珠江三角洲地区作做大量的研发和生产 并有专门的掩模芯片作为主控芯片使用 现本人用单片机作了接收和发射的配 套使用的系统方案 红外遥控电路现在已成为一种设计电路的时尚 现 简单地 介绍了红外线遥控发射 接收系统的原理 给出用 89C2051 作为遥控接收系统 解码器的一种巧妙实现方法 以及完整的 51 汇编程序代码 包括发射 接收的 原理图及其编程的主程序 发送程序 接收程序 定时中断程序的流程过程 从而完成此设计的要点 参考流程方框图的构思过程 可以编写应用软件 遥 控电风扇控制系统分为两大部分 遥控器和电风扇控制板 下面分别加以描述 目录目录 一 遥控器 4 1 工作原理及组成部分 4 2 红外发射 4 3 红外发射的编码方式 5 4 硬件设计 6 二 电风扇控制板 6 2 设计方案 7 三 心得体会 10 四 参考文献 11 一一 遥控器遥控器 为了能远离距的控制电风扇 采用了红外遥控器 通常红外遥控器由发射和 接收两部分组成 发射部分由单片机 80C2051 等构成 接收部分装在电风扇的 控制器内 由 89C51 等构成 1 工作原理及组成部分工作原理及组成部分 1 CPU 采用 AT89C2051 单片机 AT89C2051 的功能 和 MCS 8051 产品兼容 2KB 可重编程闪速存储器 耐久性 1000 写 擦除周 期 2 7V 6V 的操作范围 全静态操作 0Hz 24MHz 两级加密程序存储器 128 8 位内部 RAM 15 根可编程 I O 引线 6 个中断源 可编程串行 UART 通道 直接 LED 驱动输出 片内模拟比较器 低耗空载和掉电方式 2 电源采用 4 节 7 号电池来提供电源 并用一个二极管 IN4148 进行降压 3 调制部分 采用 CD40106 进行缓冲放大并整形 发送的数字信号与 38K 的 载波进行相与 将其调制在一起 整形并缓冲放大 经过 8050 进行放大驱动红外 发射管 使其发射红外光 4 红外发射方原理见图 1 所示 图 1 遥控器原理框图 2 红外发射红外发射 1 发射部分包括键盘矩阵 编码调制 红外发送器 使用 89C2051 芯片 将 按键信号调制在 38KHz 的载波信号上通过三极管放大后发射出去 红外编码为 全码 引导码 系统码 系统反码 数据码 数据反码 89C2051 的 P1 口构成矩 阵式键盘 用 T1 产生定时中断 驱动 P3 3 产生一个 38K 的方波 作为红外线 的调制基波 将发送的数据和 P3 0 进行逻辑与后 经过 40106 整形 用三极管 驱动红外发射管发射 2 按键功能 K1 低档 中档 高档 键值为 01H K2 彩灯 键值为 02H K3 自然风 睡眠风 正常风键 值为 03H K4 定时 键值为 04H K5 开 关机 键值为 05H 3 当无键按下时 延时 10 秒后进入待机状态 系统处于低功耗模式 当有按 键按下时 INT0 中断产生中断 同时唤醒 CPU 进行工作状态 3 红外发射的编码方式红外发射的编码方式 遥控发射器专用芯片很多 根据编码格式可以分成两大类 这里我们以运用 比较广泛 解码比较容易的一类来加以说明 现以日本 NEC 的 uPD6121G 组成 发射电路为例说明编码原理 当发射器按键按下后 即有遥控码发出 所按的 键不同遥控编码也不同 这种遥控码具有以下特征 1 采用脉宽调制的串行码 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 0 和 1 组成的 32 位二进制码经 38kHz 的载频进行二次调制以提高发射效 率 达到降低电源功耗的目的 然后再通过红外发射二极管发射 2 遥控编码是连续的 32 位二进制码组 其中前 16 位为用户识别码 能区别不 同的电器设备 防止不同机种遥控码互相干扰 该芯片的用户识别码固定为十 六进制 0FFH 后 16 位为 8 位操作码 功能码 及其反码 3 遥控器在按键按下后 周期性地发出同一种 32 位二进制码 周期约为 108ms 一组码本身的持续时间随它包含的二进制 0 和 1 的个数不同而不 同 大约在 45 63ms 之间 4 其相关的波形图如下 图 2 遥控编码 4 硬件设计硬件设计 硬件设计见电路原理图 3 所示 图 3 遥控器电路原理图 二 二 电风扇控制板电风扇控制板 1 工作原理及组成部分工作原理及组成部分 红外接收部分包括光电转换放大器 解调 解 码电路 1 CPU 板将单片机 控制 键盘组合在一起完成了人机对话 用 AT89C51 单 片机来作主芯片控制 采用红外 T1838 接收头 用双向可控硅 MC97A6 控制电机 档位 具有红外遥控功能 2 电源部分 交流 220V 经变压器降压为 2 8V 全波整流后再由三端稳压器 LM7805 稳压 供给控制板 3 电风扇控制板框图 图 5 电风扇控制板框图 2 设计方案设计方案 1 控制部分 图 6 电机引线图 K1 低 中 高档 相应的指示灯亮 参见 图 6 K2 控制彩灯 相应的指示灯亮 K3 自然风 睡眠风 正常风控制 参见 图 8 图 9 图 10 K4 定时 30 分钟 1 小时 2 小时 4 小时 相应的指示灯点亮 参见 图 7 K5 具有开机功能和关机功能 图 7 定时时循环图 2 风类 自然风的处理流程 图 8 自然风的循环图 睡眠风的处理流程 图 9 自然风的循环图 正常风的处理流程 图 10 正常风循环 3 工作方式 分为手动和遥控两种方式 3 硬件设计硬件设计 参见 图 11 图 11 电风扇控制板电路原理图 3 心得体会心得体会 记得刚接触这门课的时候 感觉家电维修是一门简单的课程 通过一个学 期的学习下来 发现家电维修不是那么简单 通过老师的讲解发现 在修理中 会出现很多问题 如果不好好解决 会出现很大的纰漏 庆幸 在徐坚老师的 指导下 我们慢慢深入了解了这门课程 可以说对这门课程有了个深入的认识 再通过本周的课程设计 对某些方面有了更深入的认识 四 参考文献四 参考文献 蒋治国 现代家电原理与维修 第 2 版 北京理工大学出版社 东华理工大学 课程设计评分表 学生姓名 陈强强 班级 083143 学号 08314302 课程设计题目 简易数字电压表 项目内容满分 实 评 能结合所学课程知识 有一定的能力训练 符合选题要求 3 人一题 5 选 题 工作量适中 难易度合理10 能熟练应用所学知识 有一定查阅文献及运用文献资料能力10 理论依据充分 数据准确 公式推导正确10 能应用计算机软件进行编程 资料搜集录入 加工 排版 制图等 10 能 力 水 平 能体现创造性思维 或有独特见解15 模型正确 合理 各项技术指标符合要求 15 摘要叙述简练完整 假设合理 问