智能紅外線家電遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-15 02:54 本頁面
【正文】 1 電源鍵波形量測信號說明 ........................15第三章 系統(tǒng)軟件架構(gòu) ..........................................17 程序說明及流程圖 ........................................17III / 34 程序清單 ................................................20 程序執(zhí)行說明 ............................................27致 謝 ........................................................28參考文獻(xiàn) ......................................................290 / 34第一章 緒論 背景簡介家中許多的電器產(chǎn)品只要有遙控的功能者 ，例如電視機(jī)、冷氣器及影音等家電產(chǎn)品，都是以紅外線遙控的方式來控制 。其控制的按鍵有基本功能遙控，或是做較復(fù)雜的功能控制。本論文系以東芝牌電視遙控器 ，收錄其遙控發(fā)射碼數(shù)據(jù)，及分析其波形 ，進(jìn)而利用單片機(jī) 89C51 來進(jìn)行解碼控制，制作一個(gè)紅外線接收開關(guān)，本裝置的程序部份必須能夠準(zhǔn)確遙控碼數(shù)據(jù) ，使接收動(dòng)作無誤。1 / 34 紅外線遙控器動(dòng)作原理 紅外線 LED 發(fā)光波長在 940nm 左右為不可見光，是以 GaAs 組成的二極體裝置，當(dāng)它被 加上順向偏壓時(shí)，就能發(fā)出紅外光，其順向電壓約為, 順向電流最大值一般可達(dá) 50mA, 有的甚至可達(dá) 150mA, 其所工作的順向電流愈大，所發(fā)出之紅外線愈強(qiáng) 。紅外線 LED 之逆向電壓最大值為 3~6V，使用時(shí)需多加注意。 紅外線 LED 的應(yīng)用很多，家電用遙控器算是其中之一，發(fā)射紅外光是以脈 波調(diào)驅(qū)動(dòng)紅外線 LED，其好處是當(dāng)脈波寬度愈小時(shí)，其工作周期愈小，可使紅外線 LED 承受較大的峰值電 流，以產(chǎn)生較強(qiáng)的發(fā)射光束，通?？刹捎貌环€(wěn)態(tài)多諧振蕩器來做，其所形成的脈波束去驅(qū)動(dòng)紅外線 LED ，可以較高的頻率傳送，而得到較遠(yuǎn)的傳送距離。 一般只以紅外線接收二極管做為接收感測元件時(shí)，其接收靈敏度通常較低，遙控距離很短。另有一種紅外線接收模塊，其采積體化的設(shè)計(jì)，將紅外線接收二極體及所需的信號放大，檢波、波形整形電路等電路積體化，外加金屬外殼，增加了感應(yīng)靈敏度及遙控距離，紅外線接收模塊只有3 支腳，一支接正電源、一支接地 、另外一支為輸出，供應(yīng)電壓~ 之間 輸出信號位準(zhǔn)，TTL IC 相容，可以直接與 89C51 配合使用。 2 / 34 研究動(dòng)機(jī) 在現(xiàn)代化家庭中，遙控開關(guān)應(yīng)用在各類電器產(chǎn)品中，已相當(dāng)?shù)钠毡椋e凡電視機(jī)冷氣機(jī)、音響 、數(shù)位影音光盤機(jī)等等 ，幾乎是一般家庭的基本配備，且都具備有遙控的功能，這些伴隨而來的遙控器 ，除了控制指定的電器產(chǎn)品外，似乎也只能擺在角落一方 ，聽候主人作單調(diào)的操弄。然而，若能利用微控制器，將這些各式各樣的遙控器所發(fā)射的碼加以分析 ，再由 89C51 執(zhí)行解碼，則上述遙控器將會(huì)被額外賦予控制另一個(gè)電器用品的功能。 本論文重點(diǎn)在于如何利用現(xiàn)有之遙控器非常少用之按鍵, 不僅可遙控原本之電器，亦可操控本裝置；利用紅外線的指向特性，讓這二電器可以分別遙控。一般市售的遙控開關(guān) ，大都以隨機(jī)附送專有遙控器來控制開關(guān)，最 現(xiàn)實(shí)的一點(diǎn)，減少一支遙控器成本,會(huì)使本裝置極具競爭 力(遙控器約占本裝置成本之 1/2)3 / 34第二章 系統(tǒng)架構(gòu)與硬件 整體系統(tǒng)構(gòu)架 整個(gè)系統(tǒng)由電源供應(yīng)模組及 89C51 微電腦解碼組所組成，為了增強(qiáng)實(shí)用性，在結(jié)構(gòu)部分采用分離式，如同一般的延長線外加一個(gè)小型的接收器。電源部分乃直接取自交流電 220V，且在成本上的考量與縮小體積上的考慮，使用電容降壓式的設(shè)計(jì)，所提供的 DC5V 給微控制器及 DC24V 給繼電器，圖 為整體系統(tǒng)架構(gòu)圖。 圖 系統(tǒng)架構(gòu)圖4 / 34 電源供應(yīng)模組 AC220V 直接接一個(gè)塑膠電容器承受大部份壓降 ，再經(jīng)穩(wěn)壓電路得到DC5V，給 89C51 解碼組，降壓電路原理為 C1 阻抗 Xc= 1/(2πf*C)，本設(shè)計(jì)采 之塑膠電容，Xc= 1/(*60*)= 能提供，最大負(fù)載電流是 2200/=124mA, 電容器兩端需并聯(lián)一個(gè)放電電阻，以防插頭拔掉后誤觸電容兩端而觸電，另外，全波整流后接一稽納二極管除輸出 DC24V給 兩個(gè)繼電器外，亦接至 7805 提供穩(wěn)定的 5V 給 89C51 用。圖 為電源供應(yīng)模塊圖 電源供應(yīng)模塊電路圖5 / 34 89C51 解碼控制模組 微控制解碼器采用 89C51。在紅外線接收界面則使用模組元件，且在元件輸入端加上退耦合電路以降低感度，以防光雜訊干擾本系統(tǒng)，另外，在機(jī)殼方面亦罩上暗紅色之壓克力板，有助于紅外線光譜接收。壓電喇叭以及 LED 作狀態(tài)指示用圖 為 89C51 解碼控制模組電路圖（， 接口作為動(dòng)作指令輸出口分別接電源模塊 LOAD1 與 LOAD2）圖 為電源穩(wěn)壓模組電路圖圖 為壓電喇叭工作模組電路圖圖 89C51 解碼控制模組電路圖6 / 34圖 電源穩(wěn)壓模組電路圖圖 壓電喇叭工作模組電路圖7 / 34 紅外線收發(fā)接收模組 紅外線發(fā)射模組圖 為紅外線發(fā)射器的工作方塊圖，當(dāng)按下某一按鍵后，遙控器上的控制芯片(8051 單片機(jī))便進(jìn)行編碼產(chǎn)生一組句柄，結(jié)合載波電路的載波信號( 一般采
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