畢業(yè)論文-單片機(jī)多功能電扇控制器的設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-14 22:20 本頁面
【正文】 湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院 法商學(xué)院?？飘厴I(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 2 1 系統(tǒng)功能概述 本 系統(tǒng)為單片機(jī)多功能電扇控制器的硬件 組成部分 ，包括信號(hào)的發(fā)送模塊和接收模塊以及電風(fēng)扇控制電路 。 其 具體功能如下 ： 1． 遙控器采用無線遙控方式， 可以通過遙控器鍵盤上的按鍵控制電風(fēng)扇的工作 ，以及遙控器面板上的 LED 指示燈觀察電風(fēng)扇現(xiàn)在的工作模式 ； 2． 用戶按下“啟動(dòng)”按鈕，電風(fēng)扇開始工作，用戶按下“關(guān)閉”按鈕，電風(fēng)扇停止工作； 3． 當(dāng)用戶按“風(fēng)速”按鈕時(shí)，電風(fēng)扇 會(huì)在“弱 風(fēng) ”、“中 風(fēng) ”、“強(qiáng) 風(fēng) ”三種風(fēng)速之間切換； 4． 若用戶按“類型”按鈕，電風(fēng)扇將會(huì)在“正常 風(fēng)”、“自然風(fēng)”、“睡眠風(fēng)”三種風(fēng)類之間進(jìn)行切換 ； 5． 遙控 器的發(fā)送部分會(huì)完成對發(fā)送數(shù)據(jù)的 編碼、調(diào)制、載波輸出，而接收部分會(huì)完成對接收數(shù)據(jù)的濾波、解調(diào)、解碼。 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及 原理 分析 圖 1 單片機(jī)多功能電風(fēng)扇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院 法商學(xué)院專科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 3 圖 1 為 單片機(jī)多功能電風(fēng)扇 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖， 如圖 1 (a) 所示 該 系統(tǒng) 的信號(hào)發(fā)送部分主要由 AT89C51 單片機(jī)和數(shù)據(jù)發(fā)射模塊構(gòu)成。 數(shù)據(jù)發(fā)射模塊采用 HS5104 紅外遙控編碼發(fā)射器，它將 完成數(shù)據(jù)的 編碼、調(diào)制及載波輸出的功能 ，將鍵盤輸入的數(shù)字信號(hào)指令，經(jīng)過處理之后轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)發(fā)送 給電風(fēng)扇數(shù)據(jù)接收模塊 。 如圖 1 (b)， 該系統(tǒng)的信號(hào)接收部分主要由數(shù)據(jù)接收模塊、 AT89C51 單片機(jī)及電機(jī)控 制電路組成。 接收模塊 采 用 HS8206 解碼器， 數(shù)據(jù)發(fā)射 模塊發(fā)射的數(shù)據(jù) 由 數(shù)據(jù)接收模塊采集，經(jīng)過濾波、調(diào)制、解碼等步驟，將 模擬信號(hào) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)指令并傳送給單片機(jī) ，通過軟件程序來控制電機(jī)的操作 ，從而完成整個(gè)過程。 3 主要元件介紹 系統(tǒng) 信號(hào)發(fā)送接收部分都采用了 AT89C51 單片機(jī)，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊運(yùn) 用 HS5104 紅外遙控編碼發(fā)射器 ，數(shù)據(jù) 接收模塊所 用 的是 HS8206 解碼器。 AT89C51 單片機(jī) AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器 （ Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的 單片機(jī) 芯片，它采用靜態(tài) CMOS 工藝制造，具有低電壓，高性能的特點(diǎn) 。 該單片機(jī)具有如下資源： 1． 4KB 的內(nèi)部 Flash 程序存儲(chǔ)器，可實(shí)現(xiàn) 3 個(gè)級(jí)別的程序存儲(chǔ)器保護(hù)功能。 2． 128 字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 3． 32 個(gè)可編程 I/O 引腳 4． 2 個(gè) 16 位計(jì)數(shù) /定時(shí)器。 5． 5 個(gè)中斷源， 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)別。 6． 1 個(gè)可編程的串行通信口。 如圖 2 所示， AT89C51 單片機(jī) 一共有 40 只引腳，引腳功能介紹 ： ~： P0 口 8 位雙向口線。 圖 2 AT89C51 單片機(jī)引腳排列圖 湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院 法商學(xué)院專科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 4 ~： P1 口 8 位雙向口線。 ~： P2 口 8 位雙向口線。 ~： P3 口 8 位雙向口線。 ALE：地址鎖存控制信號(hào)。 在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE 用于把 P0 口輸出的低 8 位地址鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。此外，由于 ALE 是以晶振的 1/6 固 定頻率輸出的正脈沖。因此它可作為外部時(shí)鐘或外部定時(shí)脈沖使用。 PSEN ：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。 PSEN 有效（低電平）時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對外部ROM 單元的讀操作。 EA ：訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)。 當(dāng) EA 信號(hào)為低電平時(shí)，對 ROM 的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng) EA 信號(hào)為高電平時(shí)，對 ROM 的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始 的，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。 RST：復(fù)位信號(hào)。 當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)線序兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。在進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，這個(gè)引腳一定要連接相應(yīng)的電路，即復(fù)位電路。 XTAL1 和 XTAL2：外接晶體引線端。 當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，兩引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。這兩個(gè)引腳連接的電路稱為時(shí)鐘電路，用來產(chǎn)生單片機(jī)正常工作時(shí)所需的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 GND：地線。 VCC： +5V 電源。 由于引腳數(shù)目有限，而單片機(jī)為實(shí)現(xiàn)其功能 所需要的信號(hào)數(shù)目超過了引腳的數(shù)目，所以 AT89C51 單片機(jī)上 某些引腳 還具有第二功能 。如 P3 口的 8 條線都定義了第二功能： ：串行數(shù)據(jù)接收 ：串行數(shù)據(jù)發(fā)送 ：外部中斷 0 申請 ：外部中斷 1 申請 ：定時(shí) /計(jì)數(shù)器
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