红外遥控电风扇

1、1毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文）论论文文题目题目： 红外遥控电风扇 所所属系部：属系部：电子工程系指指导教师导教师： 职职称称： 学生姓名学生姓名： 学学号号: : 专专业业：毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书2题目：题目：红外遥控电风扇任务与要求：任务与要求：任务： 收集相关资料完成本课题的开题报告。根据课题的内容设计电路，并完成电路的安装与调试。完成本课题中的中英文摘要和本课题的相关内容。完成论文，并总结课题的不足并改进。思考本课题的不足并加以改进。要求： 以 51 系列单片机为核心设计一种新型遥控电风扇控制系统。此新型风扇可以利用遥控进行远距离的操作。接收和发射部分应

2、利用红外技术。完成对此操作系统的硬件设计已经软件部分的流程设计。时间：时间： 2010 年 8 月31日 至2010 年 10 月 23 日 共8周所属系部所属系部学生姓名学生姓名 学学 号：号：08201115专业：专业： 指导单位或教研室：指导单位或教研室：电子信息教研室指导教师：指导教师： 职职 称：称：3摘要摘要本系统以 51 系列单片机为核心，目的在于开发一种新型遥控电风扇控制系统，该系统主要有遥控发射模块，风扇接收控制模块组成，使系统可以采用手动或遥控的方式进行控制。遥控的发射模块主要以 at89c51 单片机为核心，外加键盘，和红外信号整形与发射电路一切组成遥控器。单片机主要完成

3、信号的编码以及信号与载波的调制，调制信号经发射末端整形放大发射出。接收部分主要以 at89c51 为主控中心，配以红外接收模块，电机驱动模块，液晶显示模块，以及相应的指示灯；红外接收模块，键盘，液晶驱动模块，指示灯共同完成人机交互功能；单片机主控中心接收各种输入，驱动液晶，指示灯，控制电机驱动模块来调节电机的转速。电机主要采用 pwm 无级调速。关键词关键词 遥控电风扇控制系统；红外发射机；红外接收；单片机；pwm 无级调速4abstractthe system is of 51 series single-chip microcomputer as the core, to develop

4、a new type of remote control system, the system fired by remote control module, the fan control module receiving the composition, the system can be remote or manually controlled. remote control transmitter module at89c2051 mainly single-chip core, plus a keyboard and infrared signals with the launch

5、 of plastic components with a remote control circuit. the main achieve single-chip signal encoding and signal modulation and carrier modulation signal launch the end of the plastic surgery to enlarge the launch.at89c51 a receiver module for the main control center, with infrared receiver modules, mo

6、tor drive modules, liquid crystal display module, a common indicator. achieve human-computer interaction function; single chip main control center to receive a variety of input, drive liquid crystal,led,motor drive control module to adjust the motor speed. direct pwm motor speed control.key words: e

7、mote fan control system; infrared emission; infrared receiver; single-chip; pwm speed control5目目 录录1 1 绪论绪论.1 12.2. 单片机单片机.2 22.12.1 单片机简介单片机简介.2 22.22.2 at89c51at89c51 简介简介 .2 22.2.12.2.1 at89c51at89c51.2 22.2.22.2.2 at89c51at89c51 芯片引脚芯片引脚 .3 32.2.32.2.3 at89c51at89c51 中断系统中断系统 .5 52.2.42.2.4 直接直接

8、 pwmpwm 技术的简介技术的简介.5 53.3.遥控电风扇控制系统设计遥控电风扇控制系统设计.7 73.13.1 遥控发射部分遥控发射部分 .7 73.23.2 电风扇接收控制板电风扇接收控制板 .8 83.33.3 发射部分软硬件设计发射部分软硬件设计.9 93.3.13.3.1 发射部分硬件设计发射部分硬件设计.9 93.3.23.3.2 遥控发射部分软件设计遥控发射部分软件设计.12123.4.3.4.接收部分软硬件设计接收部分软硬件设计.13133.4.13.4.1 接收控制部分硬件设计接收控制部分硬件设计 .13133.4.23.4.2 接收控制部分软件设计接收控制部分软件设计.

9、17174.4.仿真与调试仿真与调试.2020结束语结束语.2323参考文献参考文献.2424红外遥控电风扇 11 1 绪论绪论 在现实生活中风扇已经是日常生活中常用的电器，电风扇是通过通风换气来去热的。通风是电风扇的主要功能，也是消费者看重它的本质原因。电风扇具有价格低和耗电量小的优点，拥有庞大的目标消费群。现行市场上的风扇大多是手工操作，模拟调控为主要控制手段，价格低廉，功能简单，其智能化及自动化程度远远跟不上现代人的生活需求和应用要求；而且再功耗方面，一般风扇的电机调速方式单一，消费者选择空间不大，而且在效率方面，节能方面的表现的令人不满意。面对着市场压力和消费者的需求，放眼市场。各种特

10、设功能的电风扇可谓是五花八门，各种附加的新功能，彰显了个性，也在无形中提高提高了电风扇的档次。而遥控电风扇也必将作为消费市场的新宠儿，为风扇行业增加新的亮点。而将微控制器嵌入到工业控制中，将会成为一种不可阻挡的趋势，微控制器强大的控制功能力将会使工业产品的功能和性能能有很大的提升。也对应了以下几个趋势，自动化和智能化，无线化，低功耗话等趋势。 单片机和一般的数字和模拟芯片相比有着强大的功能，而且编程简单，因此利用单片机来实现对控制电机转速与类型十分理想。 风扇的控制方法有很多种，比如有简单的利用机械方式进行定时控制，有用模拟和数字电子技术进行转速控制的。随着人们生活水平的提高，人们对风扇的要求

11、也越来越高，不但要求风速能够控制，而且要求风种模式能够多种选择，随着单片机技术的不断发展，单片机已经广泛的用于各种家用电器中，它不仅大大提高了产品原有的产品的性能质量，而且产品成本有所降低，生产也更简便。同时通过单片机可以利用其本身的定与中断功能实现风扇的风种控制，而且风速的控制也有多种方法，但这里采用了通过单片机定时器输出脉宽调制 pwm 波控制占空比并外加一个由光耦合可控硅组成的驱动电路来控制电机的转速，通过键盘输入设置有不同占空比对应着电风扇的强、中、弱的风速。各功能状态使用液晶和发光二极管来显示。其次在电机调速方式上，随着加用电器产品变频技术的发展，单相电机的变频调速已经成为一种可行的

12、方法，在这种调速系统中，脉宽调制（pwm）技术仍然是提高调速性能的主要手段，本文针对电风扇电机的调速要求，提出了采用直接 pwm 软件计算方法，并在 51 系列单片机 at89c51 上实现，此方法很容易实现电机的调速，其 pwm 算法简单，易于实现，是一种较为实用的方法。红外遥控电风扇 22.2. 单片机单片机2.12.1 单片机简介单片机简介单片机是一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一个小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：cpu、内存 、内部和外部总线，同时集成诸如通信接口、定时器、实时时钟等外围设备。 单片机也被称为微控制器(microcon

13、troller),是因为它最早被用在工业控制领域。其次单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用，现代人类生活中几乎每件电子和机械产品中都汇集成有单片机。其次单片机最大的优点是，它是靠序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的一些功能，这是别的器件需要费很大的力气才能做到的。 现如今单片机的适用领域更为广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。2.22.2 at89c51at89c51 简介简介2.2.12.2.1 at89c51at89c51 at89c51 是一种带 4k 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（fperom-flash

14、programmabel and erasable read only memory)的低电压，高性能 cmos8 微处理器，俗称单片机。其部件包括中央处理器、数据存储器 ram、程序存储器 rom、定时器/计数器和多种i/o 接口电路。图 2-1 所示是 89c51 单片机的基本结构图 图 2-1 89c51 单片机的结构1.89c51 单片机的结构特点有以下几点:时钟电路cpu中断系统串行接口并行接口romram定时/计数器p0p1p2p31xd2xdint1int2红外遥控电风扇 3 8 位 cpu 片内振荡器及时钟电路 32 根 i/o 线 外部存储器 rom 和 ram,寻址范围个

15、64kb 两个 16 位的定时/计数器 全双工串行口 布尔处理器2.定时器/计数器89c51 内部有两个 16 位的可编程定时/计数器，记为 t0 和 t1。16 为是指他们都是16 位的触发器构成，可编程是指它们的工作方式由指令来设定，或者但计数器来使用，或者当定时器来用，并且计时的范围也可以有指令来设置。这种控制功能通过定时器的方式控制寄存器 tmod 来完成的，如果需要，定时器在计到规定的定时值时可以向 cpu 发出中断申请，从而完成某种定时功能。在计数状态下同样也可以申请中断。定时器控制寄存器 tcon 用来负责启动定时的启动，停止以及中断管理。在定工作中，时钟由单片机内部提供，及系统

16、时钟经过 12 分频后作为定时器的时钟。计数工作时，时钟脉冲有 t0 和 t1 输入。3.中断系统89c51 的中断系统允许五个独立的中断源，即两个外部中断申请，两个定时/计数器中断以及一个串行口中断。外部中断申请通过 int0 和 int1(即 p3.2 和 p3.3)口输入，输入方式可以是电平触发（低电平有效） ，也可以是边沿触发（下降沿有效） 。两个定时器中断请求是当定时器溢出时向 cou 提出的，即当定时器有状态 1 转为全是 0 时提出的。第二个中断请求是由串口发出的，串口每发送完一个数据或者接受完一个数据，就可以提出一次中断请求。2.2.22.2.2 at89c51at89c51

17、芯片引芯片引脚脚 如图 2-2 所示 vcc: 提供电压gnd: 接地p0 口：p0 口为一个 8 位漏极开路双向 i/o口。每角可以吸收 8ttl 门电流。当 p0 口的管脚第一次写以时，被定为高阻输入。p0 能够用于外部程序存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在 fiash 编程时，p0 口作为为源码输入口，当 flash 进行校验时，po 口输出原码，此时 p0 必须被拉高。图 2-2 引脚图图 2-2 引脚图红外遥控电风扇 4p1 口：p1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 为双向 i/o 口，p1 口能缓冲能接收输出 4ttl 门电流。p1 口管脚写入一后，被内部上拉为高，可作为

18、输入，被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的原因。在 flash 编程和校验时，p1 口作为第八位有效地址接收。p2 口： p2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 i/o 口，p2 口缓冲器可接收，输出 4 个 ttl门电流，当 p2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。因此作为输入时，p2 口的管脚被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。p2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时，p2 口输出地址为高八位。当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2 口输出其特殊功能寄存器的内容。p2 口在flash 编程和校验时接收高八位地

19、址信号和控制信号。p3 口： p3 口管脚是 8 个内部上拉电阻的双向 i/o 口，可接收输出 4 个 ttl 门电流。当 p3口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并作为输入。p3 口也可以作为 at89c51 的一些特殊功能口，如表 2-1 所示:表表 2-12-1 特殊功能口特殊功能口p3.0rxd （串行输入口）p3.1txd （并行输出口）p3.2/into (外部中断 0)p3.3/int1 (外部中断 1)p3.4t0 (计时器 0 外部输入)p3.5t1 (计时器 1 外部数入)p3.6/wr (外部数据存储器写选通)p3.7/rd （外部数据存储器读选通）rst: 复位输

20、入。当振荡器复位期间时，要保证 rst 脚两个机器周期的高电平时间。ale/prog: 当访问外部存储器时，地址所存允许的输出电平用于所存地址的地位字节。在flash 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。/psen: 当/ea 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh）,不管是否有内部程序存储器。注意加密方式为 1 时，/ea 将内部锁定为 reset，当/ea 保持高电平时，此间为内部程序存储器。在 liash 编程期间，此引脚也用于施加 12v 编程电源。xtal1: 反相振荡放大器的输入以及内部时钟工作电路的输入。xtal2: 来自反相振荡器的输出.红外遥控电风扇 5

21、2.2.32.2.3 at89c51at89c51 中断系统中断系统所谓中断，是指当计算机执行正常程序时，系统中出现某些紧急需要处理的异常情况和特殊请求时，cpu 暂时执行现行程序，转去对随即发生的更紧迫的事件进行处理，处理完毕后，cpu 自动返回原来的程序继续执行。中断允许软件设计不需要关心系统其他部分定时要求，算术程序不需要考虑隔几个指令检查 i/o 设备是否需要服务。相反，算术程序编写时好像有无限时间作算术运算而无其它工作在进行。若其它事件需要服务时，则通过中断告诉系统。89c51 单片机有五个中断源，有两个中断优优先级，每个中断源的优先级可以编程控制。中断允许受到 cpu 开中断和中断

22、源开中断的两级控制。2.2.42.2.4 直接直接 pwmpwm 技术的简介技术的简介在电机调速方式上，随着家用电器产品变频技术的发展，单相电机的变频调速已成为一种可行的方法，在这种调速系统中，脉宽调制(pwm)技术仍然是提高调速性能的主要手段。虽然 pwm 技术实现方法很多，然而，为了降低产品的制造成本，采用微机控制软件实现 pwm 控制具有成本低，调速方式灵活等特点，比较适合家用电器产品要求。本设计针对电风扇的电机调速要求，提出了采用直接（pwm）软件计算方法，并在 51 系列单片机 at89c51 上实验，该方法很容易实现电机的调速，其算法简单，易于实现，是一种较为实用的方法。脉冲宽度调

23、制 脉冲宽度调制（pwm）是英文“pulse width modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。常用 pwm 技术的基本原理是利用高频载波与控制波进行比较，从而产生经过调制的pwm 波。为满足逆变电源的需要，减小输出电压的谐波含量，载波信号采用对称的三角波实现 pwm 输出波形的对称双边调制，使得输出电压

24、不含偶次谐波。用软件产生 pwm 波形的算法有很多种，如：采样 spwm 法、均值 pwm 法、直接 pwm 法等，其中 spwm 法有三种不同形式：对称规则采样 sp2wm、非对称规则采样 spwm、平均对称规则采样 spwm，以平均对称规则采样 spwm 德算法简单，应用较为广泛。spwm 的主要缺点就是电源电压利用率不够高，即输出电压不高。均值 pwm 法的基本思想是根据等面积 pwm 控制方法的原理，选择最佳脉冲中心线位置，使得其 pwm 波形的谐波成分量小，均值 pwm 法具有微机实现简单法变得优点，且对各次谐波的抑制均有很好的效果。直接pwm 法与均值 pwm 法类似，也是使相同时

25、间间隔内的 pwm 波的面积与调制波的面积相等，其主要的优点是在调制比固定时，控制规定正比于调制深度而反比于输出频率，特别适用于电机的控制，因此本文选择直接 pwm 法。红外遥控电风扇 6直接 pwm 法的调制原理如图 2-3 所示：假定一个周期内 pwm 波的脉冲数（即载波比）为 2n 图 2-3 直接 pwm 的调制原理 将参考波 um sinxt 的整个周期 t 分为 2n 份，则每个区间长度即载波周期为ts=t/2n，在第 i 个区间的波形面积为： sri=(i-1)ts umsinwdt=um/wcos（i-1）/n-cos(i/n) （2.1）设输出 pwm 波的幅值为 e,若采用

26、单极性调制，则第 i 个区间内的 pwm 波所围成的面积为：spi=etpi （2.2）若采用双极性调制，则第 i 个区间的 pwm 波围成的面积为：spi=etpi+(-e)2gi （2.3）式中，tpi 为脉冲宽度，考虑到有 ts=tpi+2t gi，则令 s ri=spi由（1）和（2）整理得：tpi=um/wecos（i-1）/n-cosi/n (2.4)由式（1）和式（3）整理得：tpi=ts/2+um/2wecos（i-1）/n-cosi/n (2.5)若令i= cos（i-1）/n-cosi/n (2.6)k= um/we=m/w (2.7)式中 m=um/e,为调制深度，由式（

27、4）或（5）可以分别计算出 pwm 的脉冲换相点的公式为：tpi=ki i=1,2,n （2.8）its红外遥控电风扇 7tgi=1/2(ts-tpi) i=1,2,ntpi=1/2(ts+ ki) i=1,2,n （2.9）tgi=1/2(ts-tpi) i=1,2,n由图一可知道，等面积 pwm 法生成的 pwm 波形式点对称的，因而可以推导出：tpi= tp (i-n） i=n=1,n=2, ,2n tgi=tg(i-n） i=n=1,n=2, ,2n在上述计算公式中，式（2.8）为单极性调制，式（2.9）为双极性调制。在计算过程中，虽然 di 的表达式包含三角函数的计算，但它仅与 n

28、有关，一旦 n 确定后，可事先将计算好的 di 存入内存中，需要时通过查表即可或取。从 k 的表达式可以看出，k 正比于调制深度而反比于基波频率 x。这对电机的变频调速系统，通常使用 u/f 比为常数来表达恒转矩控制，即只需要使 k 值为一个常数即可。此外 pwm 控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点.由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为 pwm 控制技术发展的主要方向之一.相关应用领域:pwm 控制结束主要应用在电力电子技术行业,具体讲,包括风力发电、电机调速、直流

29、供电等领域。3.3.遥控电风扇控制系统设计遥控电风扇控制系统设计 3.13.1 遥控发射部分遥控发射部分 为了能够远距离控制电风扇，采用了红外遥控器。通常红外遥控器由发射和接受两部分组成，发射部分由单片机 80c2051 等构成。接受部分由单片机 89c51 等构成。1.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可以重编辑闪速存储器、耐久性：1000 写/擦除周期、2.7v6v 的操作范围、全静态操作：0hz24hz、两级加密程序存储器、128*8 位内部 ram、15 根可编程 i/0 引线、6 个中断

30、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 5v 电源来提供电源（3）发射部分原理如图 3-1 所示：红外遥控电风扇 8图 3-1 遥控发射原理框图2遥控发射器部分具体功能发射部分包括键盘、编码调制、红外发射器。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或发射出去。红外编码为：全码=引导码+系统吗+数据码。89c2051 的 p1 口构成键盘用 t1 产生定时中断，产生一个 38k 的方波，作为红外线的调制基波。将发送的数据和载波进行逻辑以后，经过 40106 整形，用三极管驱动红外发射器发射

31、。3.23.2 电风扇接收电风扇接收控制板控制板1工作原理及组成部分：红外接受部分包括光电转换放大器，解调，解码电路。（1）cpu 板将单片机，控制和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 hs0038b 作为接受头，用双向可控硅 moc3025 控制电机调速，具有红外遥控功能。（2） 电源部分：交流 220v 经变压器降为 16v，经整流桥整流后在由三端稳压器lm7805 稳压，供给接受控制板。（3）电风扇控制板框图如图 3-2 所示：红外遥控电风扇 9图 3-2 电风扇控制板图2设计方案（1）工作方式：分为手动和遥控两种方式。由四种自然风模式。（2

32、）红外遥控输入在 p3.2（int0）,面板按键在 p3.3（int1）.液晶和 led 指示灯显示状态信息。3.33.3 发射部分软硬件设计发射部分软硬件设计3.3.13.3.1 发射部分硬件设发射部分硬件设计计1键盘设计（1）如图 3-3 所示，5 个按键通过二极管接到 p32 外中断 0 的引脚，当任何一个按键按下，将会产生外部中断，在外部中断服务子程序里可以读取键值，这样的设计简化程序设计，且实现睡眠状态下唤醒 cpu，实现节能的目的。红外遥控电风扇 10图 3-3 键盘原理图（2）按键功能k1:开/关机；键值为 01hk2:手动模式的加速键，键值为 02hk3:手动模式的减速键，键值

33、为 03hk4：自然风、睡眠风、正常风，手动模式切换键，键值为 04hk5：定时，键值为 05h（3）当无按键按下时，延时 10 秒后进入空闲转态，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。2.红外发射电路的设计（1） 要发射的码经单片机编码并与载波调制后由 p3.3 口输出到 cd40106 整形后到三极管放大器由发射头 tsal6200 发射出去。下方的 led 在信号发射时会闪烁，指示信号正在发送。如图 3-4 所示：红外遥控电风扇 11图 3-4 电路红外发射（2）红外发射的编码方式遥控发射器专用的芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，

34、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，这里采用 philips 公司出品的遥控芯片saa3010t 的编码解码协议，此种芯片所采用的协议时双相位编码协议，当发射器按键按下以后，即有遥控码发出，所按的按键不一样遥控的编码也不一样，这种遥控具有以下特征：a.位一和位零的相位正好是相反的，遥控器发射的位一用低电平到高电平来表示，位 0 用高电平到低电平表示，每个电平占 0.8255ms，这样，一个完整的位就占有0.8255*2=1.651ms， “0”和“1”组成的 32 位二进制码经 38mhz 的载频进行二次调制病提高发射效率，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

35、。b.当点按按钮时，遥控器会发射完整的一帧，一帧包括 2 位的起始位，1 位控制位，5 位的系统码和 6 位的指令。c.其相关图形如图 3-5 和图 3-6 所示：红外遥控电风扇 12图 3-5 逻辑 0 和 1 的编码图 3-6 帧数据的结构（3）at89c2051 最小系统电路，如图 3-7 所示，包括复位电路，振荡电路等。系统在高电平时复位。图 3-7 最小系统电路3.3.23.3.2 遥控发射部分软件设计遥控发射部分软件设计遥控发射部分的主要功能是有按键按下时，将按键值发送到接收方，这当中要完成红外遥控电风扇 13键盘的读取，载波的产生，编码调制，最终输出调制波。采用中断的处理程序完成

36、整个系统的操作，当有按键按下时，产生外部中断 0，外部中断 0 处理完成键盘的读取，接着定时器 0 中断服务子程序负责编码，定时器 1 中断服务子程序负责产生载波并将载波于信号调制，调制波经引脚输出。主程序之负责延时10s，若无按键按下，则进入休眠状态，以节省电能。1主程序和外中断 0 服务子程序流程，如图 3-8 所示：图 3-8 主程序和外中断 0 服务子程序流程2定时器 0 和定时器 1 中断服务子程序流程，如图 3-9 所示：红外遥控电风扇 14图 3-9 定时器 0 和定时器 1 中断服务子程序流程3.4.3.4.接收部分软硬件设计接收部分软硬件设计3.4.13.4.1 接收控制部分

37、接收控制部分硬件设计硬件设计1键盘的设计如图 3-10 所示：发射部分的键盘大体相同，使用外中断 0；同时可以在睡眠状态下唤醒 cpu，可以使用节能模式。红外遥控电风扇 15图 3-10 键盘设计（1）各按键作用k1:开/关机；相应的指示灯亮k2:手动模式的加速键，相应的指示灯亮k3:手动模式的减速键，相应的指示灯亮k4：自然风、睡眠风、正常风，手动模式切换键，相应的指示灯亮，参见（图 3-12,3-13,3-14）k5：定时 30 分钟，1 小时，1.5 小时,2 小时,2.5 小时,3 小时,3.5 小时,4 小时，如图 3-11 所示：图 3-11 定时流程图 （2）吹风模式选择自然风的

38、处理流程如图 3-12 所示：睡眠风的处理流程如图 3-13 所示：图 3-12 自然风处理流程图红外遥控电风扇 16图 3-13 睡眠风处理流程图正常风的处理流程如图 3-14 所示：图 3-14 正常风处理流程图（3）遥控的解码过程为编码的逆过程单片机接受到一个中断后，开始计数，然后按照一定间隔读取接受到的码循环 14次完成 14 个码的接收和存储。接着解码，接着根据接收道到的码作出相应的动作。2.晶显示模块电路如图 3-15 所示，这里采用的是 lcd1602 液晶，调节 r2 的滑动端可调节液晶屏亮度。红外遥控电风扇 17图 3-15 lcd1602 示意图3红外接收电路的设计（1）如

39、图 3-16 所示，信号接收到 p3.3，使用外中断 1，可在外中断 1 中获取接收的码值。下方的 led 同样在接收信号的时候会闪烁，指示正在接收信号图 3-16 红外接收电路（2）遥控的解码过程为编码的逆过程单片机接收到一个中断后，开始计数，然后按一定时间间隔读取接收到的码循环 14 次完成 14 个码的接收和存储。接着解码，接着根据接收到的码作出相应的动作。4.如图 3-17 所示为电机驱动模块红外遥控电风扇 18图 3-17 电机驱动电路5.如图 3-18 所示，用来指示吹风的模式（手动模式，自然风，睡眠风，正常风模式）图 3-18 吹风指示电路3.4.23.4.2 接收控制部分软件设

40、计接收控制部分软件设计这部分的程序设计主要有液晶的显示驱动，电机调速算法的实现，红外接收，及键盘的读取。红外接受和键盘读取都需要采用外部中断来响应输入，这样可以简化程序的设计。当有红外输出或键盘输入时，外部中断 0 和外部中断 1 响应输入，当有红外输入时，配合定时器 0 完成接受工作，当键盘有输入时，在外部 中断 0 中完成键盘的读取。液晶驱动程序设计：1程序流程图的设计，如图 3-19 所示：图 3-19 程序流程图2调速程序实现电机调速采用直接 pwm 算法，在程序中的实现大致方法就是，产生一个基本频率的方波，配合定时器控制方波的占空比来控制可控硅的导通角，从而达到调节电机转速的目的。红

41、外遥控电风扇 19实现流程框图，如图 3-20 所示：图 3-20 实现流程图采用直接 pwm 算法控制电机转速，在配合定时器，可以产生多种多样的吹风模式，比如上文提到的自然风，睡眠风等模式，可以自己设计什么时候吹风就什么时候吹什么样的风，同时也实现了电机的无级调速。3.主程序流程图,如图 3-21 所示：图 3-21 主程序流程图4.如图 3-22 所示,外部中断 0（键盘输入）和外部中断 1（红外接收）服务子程序流程，其主要功能是根据（红外键盘或键盘输入） ，控制系统的一些参量比如风量，吹风模式，开关机，定时时间等。红外遥控电风扇 20图 3-22 中断程序流程图5.定时器 0 主要用于红

42、外接收时的计时，定时器 1 主要来产生 pwm 波控制电进的转速，以及定时关机计时。其程序流程图如图 3-23 所示：图 3-23 定时程序流程图红外遥控电风扇 214.4.仿真与调试仿真与调试仿真主要有软件仿真以及系统仿真。软件仿真调试是利用开发工具 keil 自带的仿真器来仿真调试，在编译完成之后，单击“debug”或者按 ctral5 即可进入 keil 的仿真调试环境，如图 4-1 所示：图 4-1 keil 仿真界面在这个仿真环境中，它提供了很多的观察工具以及窗口的形式呈现给用户，比如左边的寄存器观察窗口可以观察寄存器的值，下左方的窗口可以输入命令行，可以观察变量的值，也可以中途改变

43、变量的数值，这相当于仿真过程中的输入变化。右下的窗口可以观察内存的变化，正中的窗口是程序运行的主窗口，可以运用软件调试常用的手段，比如单步调试，设置断点等控制方法控制运行程序。总之，在 keil 仿真环境中，具备了软件调试的各种手段，同时又融合了窗口形式的硬件仿真平台，两者的结合为我们提供了一个虚拟的软硬件协同的仿真平台。其次，本系统的仿真采用 proteus 来进行系统的仿真的，proteus 的 isis 是一款lab center 出品的电路分析实物仿真系统，可以进行仿真各种电路和 ic，支持单片机，而且元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。该软件的特点是：a) 全

44、部满足我们提出的单片机软件方针系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。b) 具有模拟电路仿真，数字电路的仿真，单片机计其外围电路组成的系统的仿真等多种仿真功能，并且具有各种示波器，逻辑分析仪，信号发生器等。红外遥控电风扇 22c) 目前支持大量的存储器和外围芯片，总之该软件是一款单片机和 spice 分析于一身的方针软件，功能及其强大。软件界面如图 4-2 所示：图 4-2 proteus 仿真界面proteus 还提供了一些系统的单片机，元件库等素材，此外还有一些系统的模拟器，可以在仿真用到，比如示波器，逻辑分析仪，各种信号源等，如图 4-3 所示：图 4-3 proteus 仿真界面红外遥控电风扇 23通过 keil 仿真软件以及 proteus 软件两者的互相结合，在 keil 的软件调试可以在proteus 的硬件系统中体现出其效果来，这两者共同虚拟出一个软硬件仿真调试的平台，在这个虚拟的平台上现对对整个硬件做一次仿真，既可以找出软件的不足，又可以使用这种交互功能，测试硬件的合理性，方便了对于整个系统的功能的验证，可谓一举两得。红外遥控电风扇 24结束语结束语 经过一段时间的努力，毕业设计也已经结束