红外控制家居系统..ppt

红外遥控智能家居系统 设计单位 宿州学院09自动化1班 课题组成员 周亚 倪佩增 曹海波 宋德名课题组长 周亚 1 项目背景2 设计要求3 系统设计4 算法与理论5 原理图6 算法流程 主要内容 项目背景 21世纪是信息化的世纪 数字化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机或者互联网在任何时候 任意的地点对家中的任意电器 空调 热水器 灯光 音响 进行远程控制 也可以在下班途中 预先将家中的空调打开 让热水器提前烧好热水 而这一切的实现都仅仅是轻轻的点几下鼠标 或者打一个简单的电话 项目优缺点及其实际应用 1 此类设计在实际生活中的应用有 门禁系统 如门禁识别家电控制 包括照明系统 背景音乐及家用电器自动化2 此类设计的优缺点 优点 易于实现 电磁辐射低不影响周边环境缺点 与无线遥控相比 不足之处是无法进行隔墙控制遥控距离也比较近 项目需求 红外信号由遥控器发出 按下遥控器的不同按键发出不同编码的红外信号 遥控器发出的红外信号由红外一体化接收头转化为电信号 再传输给单片机 根据红外编码的规范 单片机对此编码进行解码 得出相应的数据 通过解码得出的数据判断遥控器按键的键值 从而做出相应的控制 单片机通过一个普通继电器控制电器的开关 单片机通过调光板控制灯泡的亮度 系统设计方案模块 1 单片机控制系统 我们使用51系列单片机来控制系统2 红外线接收模块 红外线接收模块使用红外一体化HX1838接收头 将其信号输出脚接到单片机的P3 3口3 电器控制模块 电器控制系统采用继电器模式用一个5V普通继电器 由它直接控制电器4 灯泡亮度控制模块 灯泡由一个可控硅控制 可控硅的信号来自于TCA785相位移芯片 通过单片机控制PCF8591芯片输出的电压来控制相位移芯片产生的信号的相位移 从而达到控制灯泡亮度的功能 系统设计方案图 硬件方案分析 系统硬件电路的设计方案 红外遥控电路有发射电路和接收电路组成 发射部分由按键开关电路 控制芯片和红外发射电路三部分组成 当按下遥控按钮时 单片机产生相应的控制信号 接收部分由红外接收头 控制芯片 调光电路组成 当红外接收器接收到控制脉冲后 经单片机处理 判断是否对点灯进行调光获开关 根据需要执行相应的操作 接收系统采用的是5伏单电源电压供电 红外遥控基本原理 一 遥控系统主控芯片在本系统中选择的是51系列的STC89C52芯片 STC89C52是一种低功耗 高性能CMOS8位微控制器 具有8K在系统可编程Flash存储器 具有以下标准功能 8K字节Flash 512字节RAM 32位I O口线 看门口定时器 内置4KBEEPROM MAX810复位电路 3个16位定时器 计数器 4个外部中断 一个7向量4级中断结构 兼容传统51的5向量2级中断结构 全双工串行口 二 红外发射系统 红外线发射器有指令按键 信号产生电路 频率调制电路 驱动电路 驱动电路及红外线发射器件组成 如右图所示 当指令键按下时 指令信号产生电路便产生所需要的控制指令信号 红外智能家居主控参考原理图 在本系统设计中 单片机发出的信号如何被红外发射管识别 发射管能否正常发射红外信号是发射电路要解决的关键问题 要发射红外信号 必须要有红外发射器件 这里我们使用的是红外发光二极管 着是一种能产生红外光的发光二极管 目前大量使用的红外发光二极管的红外线波长位940nm左右 外形与普通发光二极管相同 只是颜色不同 三 红外接收系统 红外接收系统由红外接收器 前置放大电路 信号调解电路 指令检测电路构成 当红外接收器接收到遥控器发过来的指令后将红外信号转化成电信号并放大 再经过调解器调解后由单片机进行识别再显现各种操作 调光板参考原理图 红外接收器件介绍 红外接收模块 红外接收模块使用HX1838红外一体化接收头 将其信号输出脚接到单片机的P3 3口 AD转换电路原理图 AD转换电路 1 通过PCF8591芯片将采集到的模拟信号转化成数字信号 2 PCF8591是单片 单电源 低功耗8位CMOS数据采集器件 具有4个模拟输入 1个输出和1个I C串行总线接口 3 I C是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准 系统构成实物图 主要流程图 系统测试记录 实验总结 1 本系统通过红外遥控家具的信号输出控制 从而实现对控制对象的远距离控制 具体来说就是由发射器发出红外线指令信号 由接收器接收进行处理并识别 最后根据接收的不同信号对控制对象的各种功能的远距离控制 具有很强的实用价值和社会意义 2 此次实训软件与硬件相结合 考察了我们的焊接水平与