电暖气档位无线遥控实现

1、 河南大学物理与电子学院本科毕业论文编号： 电暖气档位无线遥控实目 录摘 要：10 前言21总体设计22 系统硬件设计22.1 系统硬件组成32.2系统硬件工作原理83系统软件设计103.1程序设计流程图113.2系统执行代码114系统仿真和调试135结论14参考文献1515电暖气档位无线遥控实现摘 要： 设计一款用无线遥控技术实现电暖气的档位变换,实现电暖气的无线控制,方便大众,主要的操作内容是遥控器分为四个按键,当按下1,2,3,4不同的档位时实现对应的一,二,三,复位档位的切换,实现无线控制,无线发射模块来发射信号,无线接收模块接收编码信号,需要单片机的控制,还有驱动电路驱动三组电阻丝.

2、总的来说,按下按钮时会通过无线发射模块发射信号,传输给接收模块,接收到信号后进行解码,然后译成可执行的指令对应的4个档位的变换.大概就是用无线遥控技术控制电暖气.关键词： 单片机,红外遥控,中断,电暖气The electric heating gear to realize wireless remote controlAbstract: Along with the rapid development of science and technology to electronic and information technology, people's life also have

3、some changes, what kind of things are possible, at this time, household appliances, people also have a huge new improvement.In order to facilitate the masses, especially in the Home Furnishing, I'm going to design a wireless remote control technology based on electric heating vision, can help th

4、e remote control of household heads. When you press the 1 key remote control electric heating for a file, press the remote control button when the 2 electric heating for second gear, when you press the remote control 3 key electric heating shift, when you press the remote control 4 key electric heat

5、ing reduction.This design I chose a chip based on AT89C2051, through the MCU and radio heating shift it. The transmitting part, receiving part, control part and driving part, power part. The performance of the circuit is superior, stable performance, reliable, and static working point is low, power

6、saving, low power, it not only has the advantages of small volume, convenient operation, can realize the multi position control performance, considering the high cost, is a good electronic products.This design is practical, widely used in daily life, has a certain practical function.Key words: Micro

7、controller, infrared remote control, interrupt, electric heating0 前言电子信息技术的发展带动了其他产业的发展,无线遥控技术的出现不但在军事上应用很广,在我们日常生活中意义也非常重大,现在介绍无线遥控技术在家用电器上的应用.电暖气通过无线遥控控制开关变换档位,为人们节省了很多时间,提高了生活指数,方便了大家!我预测无线技术会有更好的将来!我设计的是一款基于单片机的无线控制电暖气的档位的实物,通过遥控器在家里的房间范围内遥控电暖气的变换,大概用到的知识有无线遥控技术,单片机相关的电子方面的,驱动电路设计的知识等等.1总体设计线发射模

8、块发射信号,经过单片机编码,由无线就收模块接收,然后由单片机解码成可执行的命令,由驱动系统分配执行哪个, 当按下按钮1时,接 一组电阻丝,按下2按钮时,接二组电阻丝,按下3按钮 ,接三组电阻丝,按下4按钮时复位.系统结构框图如图1.1所示.发射部分由编码芯片PT2262和发射模块组成, PT2262/PT2272是一对带地址,数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片.接收部分由PT2272和接收模块组成 ,如图遥控器按下键后发射部分发射信号,通过天线传输给接收部分,接收信号后解码给控制系统成为可执行的命令,由驱动系统实施.连接电阻丝,实现档位的转换.单片机电阻丝接收部分发射部分 图 1.1 系统结

9、构框图2 系统硬件设计实现无线控制电暖气的档位变换,应有信号的发射,接收,与此同时,需要对信号进行编码,接收后需解码,转换成可执行的命令,所以需要命令的驱动部分,当然,还有提供电源的电路,电路的硬件包括:无线发射模块,无线接收模块,单片机(编码,解码),驱动模块,电阻丝,电源2.1 系统硬件组成2.1.1编码芯片和发射模块编码芯片采用PT2262,如图2.1图2.1 编码芯片PT2262芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的 码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按

10、住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号发射部分电路主要由无线电数据发射模块F05B和编码芯片PT2262组成，如图2.2所示.图2.2发射部分电路图发射部分实物图如图2.3所示:图2.3 发射部分实物图 编码芯片采用FO5V,FO5V是采用声表谐

11、振器稳频，SMT树脂封装，频率一致性较好，免调试，一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。F05V具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，当发射电压为3V时，发射电流约2mA，发射功率较小，12V为最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约5-8mA，大于l2V直流功耗增大，有效发射功率不再明显提高。FO5B采用AM方式调制以降低功耗，数据信号停止，发射电流降为零，数据信号与FO5B用电阻而不能用电容耦合，否则FO5B将不能正常工作。数据电平应接近F05B的实际工作电压以获得较高的调制效果，FO5B对过宽的调制信号易引起调

12、制效率下降，收发距离变近。当高电平脉冲宽度在0.08-1ms时发射效果较好，大于1ms后效率开始下降；当低电平区大于10ms，接收到的数据第一位极易被干扰（即零电平干扰）而引起不解码。如采用CPU编译码可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰，若是通用编解码器，可调整振荡电阻使每组码中间的低电平区小于10ms。FO5B输入端平时应处于低电平状态，输入的数据信号应是正逻辑电平，幅度最高不应超过FO5B的工作电压.2.1.2解码芯片和接收模块接收部分应由无线数据接收模块J05V和解码芯片PT2272组成.这是因为接收模块J05V是和发射模F05V配合使用，解码芯片PT2272是和编码芯片PT22

13、62配合使用的.解码码芯片PT2272; 解码器PT2272震荡器电阻取680K,编码器应为3.3M,17脚为解码有效指示端.解码时输出直流高电平,可驱动一支LED发光指示.8,1013脚为五路数据输出,与PT2262对应.如图2.4所示.图2.4接收部分电路图接收部分实物如图2.5所示.图2.5接收部分实物接收部分有7个引出端,正式面从右至左分别为GND,+5v,DO,D1,D2,D3,VT;VT端 为解码有效输出端,D1-D4为四位数据 非锁存输出端，用六条杜邦线分别链接这6个端子到ME300系列开发板或者到ME500B开发板上。注意电源不要接反，其他数据线按照下面对应关系连接。D0-P1

14、.0 接收板数据口 DOD1-P1.1 接受板数据口 D1D2-P1.2 接收板数据口 D2D3-P1.3 接收板数据口 D3VT-P1.4 解码有效输出端 VT每一个遥控器按键对应一个控制对象。解码芯片PT2272引脚图:如图2.6所示图2.6解码芯片PT2272接收模块J05V:J05B具有二种工作方式选择,以适合解调不同的数据速率, 第3脚悬空<内部已上拉为高电平>射频接收带宽较宽,可适应发射频率精度误差较大的声表谐振器稳频的发射机及般的 LC发射机。第3脚接地,射频接收带宽较窄,解调滤波器带宽较大,但要求配套的发射机必须具有较高的频率精度及稳定度,发射频率必须由晶体或精度较

15、高的声表谐振器稳频。J05B具有与标准解码器及单片机的+5V逻辑电平接口。J05B在无信号状态下输出为-片随机噪声, 虽然在接收到数据信号时噪声被抑制,但在信号较弱（远距）时这种随机噪声极易影响到数据的起止位而导致数据错误而不解码。解决的办法是连发几次或在起止位前加一些乱码以抑制零电平状态干扰, 若是标准编解码器可调整振荡电阻使每组码中间的零电平区干扰最小,同时应兼顾J05B解调滤波器带宽及发射效率,因为太低的调制频率会使发射效率下降而影响收发距离。  J05V天线般取1/4即可,如在天线端口加LC谐振回路可抑制射频干扰,提高接收灵敏度. JO5V对电源纹波及电压范围要求较

16、严,不宜使用开关电源,可采用7805三端稳压器,J05V若有随机噪声输出而无信号,应首先检查发射电路,如是传输单片机数据则应调整单片机数据速率,若收发距离很近,用示波器观察J05V输出的数据是否被干扰(即零电平干扰点)噪声干扰可以被信号抑制,但不合理的地线及部件引入的干扰很难被抑制,应逐步断开后级电路找到干扰源.2.1.3单片机 控制芯片采用AT89C2051. AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机， 片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存 取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产， 兼

17、容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功 能强大AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。  AT89C2051是一个功能强大的单片机，但它只有20个引脚，15个双向输入/ 输出（I/O）端口，其中P1是一个完整的8位双向I/O口，两个外中断口，两个 16位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。同时AT 89C2051的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤 醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状 态。省电模式中，片内RAM将被冻结，时钟停止振荡，所有功

18、能停止工作，直至 系统被硬件复位方可继续运行.如图2.7所示.图2.7单片机AT89C20512.2系统硬件工作原理键盘按键按下,经过编码调制,信号在发射模块经过载频发射,接收端接收信号后,先放大,然后解调.解码由单片机综合完成各种指令的驱动,最后根据不同指令接向不同的电阻丝,实现不同的档位变换.2.2.1发射部分发射部分：首先，发射部分采用了编码器PT2262和无线电发射模块F05V，无线电发射部分采用的是新型的12V干电池提供的工作电压。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输

19、出经调制的串行数据信号.注意：17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号.2.2.2接收部分接收部分：接收部分采用了与发射部分配套的译码器PT2272与接收模块J05B。其电源由变压器220V转变为9V，通过整流桥整流，电容进行滤波，稳压管稳压得到直流的5V电压。当J05B接收到发射的高频信号时，第二管脚输出信号并直接送入PT2272解码器的 14脚进行解码。若PT2272地址端的电平高低与发射机的地址码相同时，其解码输出有效端的17脚就输出与发射机按键时

20、间同步的高平.按下1时，PT2262得电，17为高电平输出数据并使F05B发射315MHZ的信号。J05收到该信号2脚输出信号送入PT2272的14脚进行解码，得到该解码信号的高点平.2.2.3单片机工作原理芯片 AT89C2051的P1口是一个内部带上拉电阻的准双向I/O口，输入口为P1.0P1.3，输出为P1.4P1.7，PT2272的输出管脚13脚接在P1.0口上.根据以下程序，P1.0=1，执行转移至L1，然后R1加1，若它= #01H，则向下执行，P1.4就会置1，P1.5P1.6P1.7就会置0，通过二极管，这时三极管饱和导通，继电器线圈带电，触点吸合，实现1个灯亮。若再按下1时，

21、此时，R1的值变为#02，01H，则执行MAIN，此时灯灭。当按下2时，PT2262得电，17脚为高电平输出数据并使F05B发出315MHZ的信号。J05B收到该信号2脚输出信号送入PT2272的14脚进行解码，得到该解码信号为高点平，通过PT2272的12脚，根据程序，P1.1=1，执行转移至L2，然后R2加1，若它= #1H，则向下执行，P1.4P1.5就会置1，P1.6P1.7就会置0，通过二极管，这是三极管饱和导通，继电器线圈得电，触电吸合，实现2个灯亮。若再按下B键时，此时，R2的值变为# 02H。01H，则执行MAIN，此时灯灭。3 键和4键依次类推.2.2.4 驱动系统采用三极管

22、驱动继电器。其体积大，外围元器件多，其优点是控制电流大，隔离性能好.它是采用控制三极管的导通状态来控制继电器的吸合。是一种用较小的电流控制较大的电流的一种开关。因此，广泛应用于电子设备中。用三极管作为开关元件控制线圈通电时，三极管必须处在开关状态。其饱和导通条件是：Ucc = Uces Ic = Ics Ib = Ibs Ics = (Ucc-Uces)/Rc = Ucc/Rc在工作中，如果三极管的基极电流IB临界饱和的数值IBS，则三极管一定饱和导通，即 Ib>Ibs>Ics/ Ib = Ubb/Rb对于硅管，饱和导通后：Ube = 0.7V Uce = Uces<0.3V

23、截止条件：Ube<Ut=0.5VUT:硅管发射结的死区电压，截止时，b = 0 c = 0继电器它是由一个线圈，铁芯，一组或几组带弹簧片组成。触电有动定之分，在工作中能够动作的是动触点。电磁继电器的工作原理：当线圈带电后，铁芯带电，衔铁吸合，定触电和动触点吸合。当线圈失电，电磁吸力消失，衔铁返回到原来位置，定触电和动触点又恢复到原来的状态.3系统软件设计此设计通过软件编程通过单片机来控制指令的发送,接收,信号的传输,编码以及接收后的解码,驱动的执行,根据按下不同的按钮 ,检查各端口,实现不同的指令,按下1按钮,控制单片机 ,通过驱动系统转接不同的档位,2按钮接二档位,一次类推. 通过一个

24、红外遥控器,根据按键的不同,发射出不同的红外信号,接收端通过对信号进行识别. P1.0=1，执行转移至L1，然后R1加1，若它= #01H，则向下执行，P1.4就会置1，P1.5P1.6P1.7就会置0，通过二极管，这时三极管饱和导通，继电器线圈带电，触点吸合，实现1个灯亮。若再按下1时，此时，R1的值变为#02，01H，则执行MAIN，此时灯灭。当按下2时，PT2262得电，17脚为高电平输出数据并使F05B发出315MHZ的信号。J05B收到该信号2脚输出信号送入PT2272的14脚进行解码，得到该解码信号为高点平，通过PT2272的12脚，根据程序，P1.1=1，执行转移至L2，然后R2

25、加1，若它= #1H，则向下执行，P1.4P1.5就会置1，P1.6P1.7就会置0，通过二极管，这是三极管饱和导通，继电器线圈得电，触电吸合，实现2个灯亮。若再按下B键时，此时，R2的值变为# 02H。01H，则执行MAIN，此时灯灭.3,4键依次执行.开始3.1程序设计流程图 如图3.1所示系统初始化检测是否有按键按下? 判断那个键按下4键按下3键按下1键按下2键按下复位三档二档一档 图3.1程序设计流程图3.2系统执行代码ORG 0000H MAIN: MOV P1,#0FH CLR R1 CLR R2 CLR R3 CLR R4 LOOP: MOV R ,P1 JB P1.0, L1

26、JB P1.0, L2 JB P1.0, L3 JB P1.0, L4 SJMP LOOP L1: INC R1 CJNE R1,#01H,MAIN MOV P1, 1FH CLR R2 CLR R3 CLR R4 SJMP LOOP L2: INC R2 CJNE R2 ,#01H,MAIN MOV P1, 3FH CLR R1 CLR R3 CLR R4 SJMP LOOP L3: INC R3 CNJE R3, #01H,MAIN MOV P1, 7FH CLR R1 CLR R2 CLR R4 SJMP LOOP L4: INC R2 CJNE R4 ,#O1H,MAIN MOV P1 ,0FH CLR R1 CLR R2 CLR R3 SJMP LOOP END4系统仿真和调试测试了很多次.完成了对硬件和软件的需求测试.在理论上大体达到了设计的所需要求，当然要确保遥控性能的稳定，需要我们对遥控的开关量功能和遥控的稳定性进行测试和优化.按键序号 对应发光二极管 状态 对应电暖气1 发光 开启 一档2 发光 开启 二档3 发光 开启 三档4 发光 开启 复位经过反复多轮测试，实际输入输出量与上表完全吻合，设计成功