【正文】 .................................................................................................. 19 紅外通信技術介紹 ............................................................................................................ 19 單片機的定時器中斷 ......................................................................................................... 19 中斷的基本概念 ..................................................................................................... 19 中斷允許寄存器 IE................................................................................................. 20 定時器 /計數(shù)器工作方式寄存器 TMOD ...................................................................... 21 定時器 /計數(shù)器控制寄存器 TCON ............................................................................. 22 脈沖寬度調制 ................................................................................................................... 23 第四章 硬件設計 .............................................................................................................................. 25 總體方案設計及框圖 ......................................................................................................... 25 發(fā)射電路設計 ................................................................................................................... 26 接收電路設計 ................................................................................................................... 26 第五章 軟件設計 .............................................................................................................................. 29 第 6 章 系統(tǒng)測試 ............................................................................................................................ 32 測試工具 ........................................................................................................................... 32 各功能模塊的測試 ............................................................................................................. 32 模塊軟件 測試 及系統(tǒng)測試 .................................................................................................. 32 完整程序 功能測試 說明 ................................................................................................... 33 結束語 ............................................................................................................................................. 34 青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 謝 辭 ............................................................................................................................................. 35 參考文獻 .......................................................................................................................................... 37 附 錄 ............................................................................................................................................. 38 青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 1 前 言 自“改革開放”的政策實行以來，已歷三十余載，煌煌華夏陡然之間發(fā)生了翻天覆地的變化。我國的經(jīng)濟水平得到很大提高，已經(jīng)成為全球第二大經(jīng)濟體，“中國制造”也已經(jīng)走向了世界。與此同時，和居民的生活水平也得到了明顯的提高，在解決了溫飽，這個最基本的問題之后，開始追求更高一級的生活水準。我國人民， 正以前所未有的自信面貌，走在科學發(fā)展的康莊大道上。 家電是居民生活的必需品，是不可或缺的生活用具，是消費品之中的“剛性需求”。居民對于冰箱、洗衣機、空調、電扇、電視機等家電的需求，雖然已經(jīng)不像上個世紀那樣呈現(xiàn)出一種“病態(tài)的需求”（即像當今的人們對于手機、電腦的需求一樣），但是這類家電已不知不覺的融入人們的生活，成為人們生活不可或缺的一部分。但是，在科技迅速發(fā)展的今天，人類將先進的科學技術應用于家電領域已經(jīng)游刃有余。眾多家電生產(chǎn)企業(yè)以居民的消費需求為市場化導向，進行新產(chǎn)品的研制與生產(chǎn)，而所帶來的含有科技創(chuàng)新成 分的諸多產(chǎn)品則又影響了更多居民消費的提高。這種產(chǎn)品與科技的良性互動，由消費者推動，由生產(chǎn)商操刀，收益的卻是整個人類，由此帶來的發(fā)展趨勢，就是“智能家居”。 “智能家居”，極有可能是人類未來生活的一種主要方式。是以住宅為中心，利用網(wǎng)絡通信、紅外技術等科技手段，將與家居有關的各種生活器具連接成統(tǒng)一的整體，還兼?zhèn)湎到y(tǒng)管理等智能化的家居環(huán)境，能夠提升家居生活的系統(tǒng)性、協(xié)調性和便利性，不但能提供傳統(tǒng)的居住功能?！爸悄芗揖印敝饕ǎ褐悄荛T控系統(tǒng)，智能家電系統(tǒng)以及綜合管理系統(tǒng)。總之，對未來的家居生活最合理的比喻就是“電 腦”，將家居變成一臺電腦，家居最核心的處理系統(tǒng)自然就是其 CPU，而家居里的各個延伸功能即是這臺電腦中的各種器件所帶來的功能，家居的設計者是“程序員”，家居的主人則是最終的受益者。 就目前的科技水平來講，完全實現(xiàn)上面所描述的“智能家居”還需要很長的路要走。即使是現(xiàn)在能夠實現(xiàn)，也只是在比爾蓋茨那樣的科技型的富豪那里。即當前的實現(xiàn)不僅需要尖端的技術，而且需要雄厚的資金支持，難以大眾化。科技類型產(chǎn)品的普及不僅帶來的技術層面的更新，而且是低成本、市場化的運作，瓦特并不是發(fā)明了蒸汽機，只是將其改良，將其變得實用 ，能市場化，而被稱為“蒸汽機之父”，但是那個發(fā)明者卻沒有在歷史長河中留下自己的痕跡，由此可見單純將某類產(chǎn)品問世是第一步，更重要的是將其市場化，能市場化的關鍵因素就是成本和消費者需求。所以，“智能家居”接下來的發(fā)展方向是將科技含量注入到其成本的降低當中去，只有這樣，才有可能實現(xiàn)其市場化。 本文所研究的就是“智能家居”的一部分，家電智能化的應用，即將電扇在青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 2 現(xiàn)有科技水平的前提以及控制成本的條件下將其智能化。風扇是一種比較傳統(tǒng)的驅熱工具，雖然在很多家庭中已逐漸被空調所取代，但在廣大的農村家庭還是有很大的市場，同時， 將風扇智能化比將空調智能化所消耗的成本更小，更值得去嘗試。風扇的主要工作原理是利用發(fā)電機的旋轉來帶動扇葉旋轉從而產(chǎn)生風力。 而調節(jié)風力的大小主要通過對電動機進行變檔調速，大部分是有極調速，有的已經(jīng)是無極調速。但無論是哪種工作方式，都需要手動接觸調節(jié)調速開關進行調速。而我進行的風扇的智能化嘗試，是利用紅外技術通過遙控器對風扇進行啟動和調速控制，而不需要實際接觸。我設想通過 STC51 單片機，對電動機的調速實行外延控制下有極調速，將其智能化。 青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 3 第一章 緒論 風扇智能化研究的可行性 科技水平高度發(fā)達的今天，人們 對于生活的需求越來越向智能化發(fā)展，越來越依賴手機、電腦等智能產(chǎn)品，而單片機的應用范圍也越來越廣闊。隨著科技的進一步發(fā)展，人們生活的逐漸提高，人類對信息化、智能化的要求越來越高，而一種產(chǎn)品的開發(fā)與利用不僅有較高的科技含量的支撐，還應該能節(jié)省開支，降低成本，較容易的實現(xiàn)市場化。而單片機的應用為這些要求的滿足提供了可能，單片機的研發(fā)方便、擴展應用方便以及成本低廉的特點為家電產(chǎn)品的智能化提供了可行的平臺。單片機的應用不僅可以為人類帶來家居的智能化，而且能為其外延產(chǎn)品智能化的應用提供了其市場化的可能。其在智能方面的應 用，實用性強，構造簡便，產(chǎn)品低廉，是人類更能也更容易的接受“智能家居”，體驗未來的科技生活。它更將使人類懂得數(shù)字時代的發(fā)展意義及前景，及認為在未來的數(shù)字時代的價值和位置。 因此，我們完全可以利用單片機作為核心處理器進行信號的接收、處理和傳送，利用紅外裝置發(fā)出信號，即人類的要求，利用單片機進行處理并發(fā)出命令，再通過其他器件來控制和驅動電機，來啟停和調節(jié)電機的轉速，從而達到將風扇智能化的目的。本設計將以 STC51 單片機為處理核心，以紅外進行控制，最后通過調控電機進行控制的輸出。 風扇智能化研究的背景 風扇智能化的研究是在當前“智能家居”的背景下進行的。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技水平的提高，溫飽問題早已解決，而簡單的文化需求也難以滿足科技高速發(fā)展背景下人類對于文化的真正追求。人類需要在科技高速發(fā)展的今天尋找自己的位置，更需要將發(fā)展的科技真正融入自己的生活之中。將科技融入生活，是科技發(fā)展的真諦，是其發(fā)展的最終目的，也最終促進科技的發(fā)展。生活的需求催動了科技的發(fā)展，而科技的發(fā)展也必將提高科技的追求。無論是科技還是生活，其在未來的道路上將結伴前行，殊途同歸。而目前兩者最科學的、最主要的也是最有可能的結合方式就是“ 智能家居”。 “智能家居”是一個統(tǒng)一的、系統(tǒng)的整體，將人類的一切家居生活智能化、系統(tǒng)化、協(xié)調化。在人類的生活節(jié)奏越來越快的今天，“智能家居”的應用是一青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 4 個機遇，一個能將人來快的生活節(jié)奏慢下來的機遇。人類將家居智能化，能減少人類對于一般家居用品的操作時間，能夠非常迅速的將家居里的器具啟動或者使用亦或是關閉，在今天這個“惜時如金”的社會，如此以來必將能節(jié)約很多時間，提高生活的質量和效率，在現(xiàn)代社會，贏得時間即贏得一切，這是將自己生命延長最有效也是最直接的方式。 而“智能家居”的概念雖然提出比較早，也在當前得到一定 范圍的應用，但是在現(xiàn)代的應用十分受限，應用受限的原因不在于其里面所含的科技含量的問題，其中所含的科技含量不但不低，而且還有點過高。真正限制其大規(guī)模應用的是當前較高的科技含量所帶來的高成本。難以使其大范圍的應用，首先是技術所限，無法降低科技產(chǎn)品中對于成本的要求，其次就是市場需求。因為科學技術的應用不成熟，難以滿足市場的需求。因此，“智能家居”下一步的研究方向是在保證智能化的基礎上，將科學技術的研發(fā)加入成本控制的考慮。即以市場化為導向，將智能化的產(chǎn)品真正的推向市場。 所以“智能家居”的應用受限于科技和成本，需要 一步一步的實現(xiàn)，家電的智能化的實現(xiàn)是其中的一個方面，也是實現(xiàn)“智能家居”的一個步驟。所以“智能家居”的實現(xiàn)可以先從智能家電開始。將風扇智能化即是家電智能化的一個重要方面。將風