【正文】 程計(jì)算機(jī)對(duì)家電、機(jī)房的空調(diào)、整棟大樓的可遙控設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)視，解決方案可能是仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智，特別是對(duì)基于互聯(lián)網(wǎng)的能夠?qū)W習(xí)并能進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能遙控器系統(tǒng)的研究[1]。 另一方面智能化家居系統(tǒng)進(jìn)入了千家萬(wàn)戶，這些家具電器中如空調(diào)、電冰箱、電視機(jī)等等，都使用遙控器進(jìn)行控制。紅外線遙控器是一種用戶可以在幾米甚至幾十米就能對(duì)各種電器進(jìn)行控制的裝置，理所當(dāng)然的得到了廣泛應(yīng)用。但是由于不同品牌家用電器的紅外線遙控器采用了不同的頻率或編碼方式，導(dǎo)致這些遙控器不能相互通用，每個(gè)家用電器必須擁有一個(gè)不同的遙控器，這給人們的生活帶來(lái)了諸多不便。為了減少家庭中紅外線遙控器的數(shù)目，已經(jīng)有很多廠家設(shè)計(jì)和生產(chǎn)了一種稱為萬(wàn)能遙控器的紅外線遙控裝置。萬(wàn)能遙控器具有接收、存儲(chǔ)和發(fā)送紅外線編碼的功能，通過(guò)對(duì)不同普通遙控器發(fā)出的紅外線編碼進(jìn)行學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)，萬(wàn)能遙控器可以對(duì)多個(gè)家用電器進(jìn)行遙控，從而可以減少家庭中遙控器的數(shù)目[2]。 智能空調(diào)遙控器的發(fā)展?fàn)顩r目前，人們對(duì)各種電器產(chǎn)品、控制設(shè)備等提出了新的需求，其中之一表現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)與Internet的結(jié)合。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，基于嵌入式Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是借助成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成監(jiān)視與控制任務(wù)，將監(jiān)控范圍擴(kuò)展到更廣空間，進(jìn)一步推進(jìn)了控制技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化、分散化和開(kāi)放化發(fā)展。智能家居的概念最早出現(xiàn)在美國(guó)，一般指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將家中的設(shè)備（如照明系統(tǒng)、環(huán)境控制、安防系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電）通過(guò)家庭總線技術(shù)連接到一起。我國(guó)智能家居的興起最早可追溯到1995年3月。當(dāng)時(shí)，國(guó)家科委正式批準(zhǔn)啟動(dòng)了國(guó)家首批重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目“2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程”，其中便包含了數(shù)字家庭的內(nèi)容。近年來(lái)，智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。但是，可能因?yàn)橹悄芗揖拥牟煌夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前難以統(tǒng)一，尤其在標(biāo)準(zhǔn)化接口和通訊協(xié)議（協(xié)議問(wèn)題，即諸多家電和網(wǎng)絡(luò)能夠彼此相容）等方面，為智能家居的迅速普及帶來(lái)了很大的障礙。只有科學(xué)地、有預(yù)見(jiàn)性地處理好這些問(wèn)題，才能更好、更快地啟動(dòng)智能家居市場(chǎng)，真正實(shí)現(xiàn)使人類的生活更簡(jiǎn)單，更安全，更舒適和更高效的目的。遙控器是智能家居的控制終端。所以，對(duì)智能遙控器的研究是智能家居領(lǐng)域的熱點(diǎn)，特別是與我們的生活息息相關(guān)的空調(diào)遙控器。遙控器的實(shí)現(xiàn)原理，是在遙控器的內(nèi)部芯片中存放了對(duì)應(yīng)電器可以解析的編碼,從而在使用中,可以和電器進(jìn)行互相通信。智能遙控器的實(shí)現(xiàn)原理就是對(duì)芯片內(nèi)部的存儲(chǔ)器進(jìn)行了擴(kuò)展，先收集市場(chǎng)上可能存在的所有遙控器的編碼，然后將這些編碼存儲(chǔ)在萬(wàn)能遙控器內(nèi)部的芯片里，對(duì)這些編碼根據(jù)電器的型號(hào)進(jìn)行編號(hào)（也就是代碼表），在實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)電器的型號(hào)從代碼表里找到編號(hào)，按照使用要求輸入編號(hào)，就可以使用了。 智能遙控器基于嵌入式系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性和可編程性，可以通過(guò)增加簡(jiǎn)單的外圍設(shè)備和軟件編程靈活的支持其他功能．智能遙控器包括三個(gè)子系統(tǒng)：接收子系統(tǒng)、發(fā)送子系統(tǒng)和核心子系統(tǒng)．接收子系統(tǒng)包括光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大、高速采樣以及數(shù)據(jù)分析等模塊，發(fā)送子系統(tǒng)包括遙控發(fā)送、發(fā)送保持和電光轉(zhuǎn)換模塊，核心子系統(tǒng)包括中央處理、鍵盤控制、LCD顯示以及存儲(chǔ)等模塊[3]。 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作如前所述，本畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括智能遙控器的硬件設(shè)計(jì)、焊接與調(diào)試；智能空調(diào)遙控器的硬件程序的編寫；PCB設(shè)計(jì)與制板；上位機(jī)軟件與下位機(jī)之間的通信協(xié)議設(shè)計(jì)、上位機(jī)軟件編寫等。項(xiàng)目難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同型號(hào)空調(diào)遙控器的學(xué)習(xí)，并進(jìn)一步的進(jìn)行控制，具體控制項(xiàng)有開(kāi)機(jī)（ON）、關(guān)機(jī)OFF）、除濕（DEHUM）、自動(dòng)（AUTO）、制冷（COOL）、制熱（HEAT）、升溫（T+）、降溫（T）。上位機(jī)軟件部分的遠(yuǎn)程通信模塊,需要建立主機(jī)服務(wù)器，需要了解TCP/IP通信協(xié)議[4]。第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)1 系統(tǒng)總體需求 系統(tǒng)需求本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目來(lái)源是深圳中聯(lián)通電子有限公司的學(xué)習(xí)型空調(diào)紅外遙控器研制，在實(shí)現(xiàn)紅外遙控器智能學(xué)習(xí)、遙控功能、上位機(jī)控制等基本功能后，將進(jìn)一步在上位機(jī)軟件編寫網(wǎng)絡(luò)通信模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程空調(diào)設(shè)備的遙控與監(jiān)視。 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 技術(shù)參數(shù)、輸入輸出接口形式： 供電電源：12vDC；25mA60mA； 載波頻率：38KHz 遙控距離：在10 米以內(nèi)； 學(xué)習(xí)方式：自動(dòng)識(shí)別； 存儲(chǔ)命令數(shù)：38，若定制可達(dá)到64； 溫度測(cè)量范圍：10℃ ~ 60℃；串行輸出：RS485/RS232 接口，波特率為1200bps38400bps，地址可設(shè)為0～ 255； 工作環(huán)境：20℃ ~ 60 ℃，0 ~ 95% RH； 最大尺寸：151*86*30mm； 重量：90g。系統(tǒng)主要是由主芯片、紅外發(fā)送與接受模塊、按鍵存儲(chǔ)電路、通訊端口、上位機(jī)軟件等構(gòu)成，下面是系統(tǒng)主要芯片選擇。1) 主控芯片。系統(tǒng)CPU芯片為AVR單片機(jī)Atmega32，這款單片機(jī)應(yīng)用廣泛，而且價(jià)格低廉，其內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）有258Byte，可作為CPU正常工作的內(nèi)部緩存和學(xué)習(xí)過(guò)程中紅外命令的脈沖寬度和編碼的暫存器。硬件電路基礎(chǔ)是Atmega32最小系統(tǒng)，所有其他電路都是在這個(gè)基礎(chǔ)上擴(kuò)展出來(lái)。 。2) 紅外接收和發(fā)送芯片選擇。 紅外接收模塊，本系統(tǒng)選用NB1838，其光電檢測(cè)和前置放大器集成同一封裝。NB1838的環(huán)氧樹(shù)脂封裝結(jié)構(gòu)為其提供了一個(gè)特殊的紅外濾光器，對(duì)自然光和電場(chǎng)干擾有很強(qiáng)的防護(hù)性。紅外接收模塊能夠?qū)邮盏降募t外信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形，并調(diào)制出紅外編碼，得到TTL波形，反相后輸入單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，比如對(duì)比，存儲(chǔ)到EEPROM中。紅外發(fā)送模塊，考慮到紅外發(fā)送距離要足夠遠(yuǎn)，其驅(qū)動(dòng)電路由兩個(gè)三極管進(jìn)行二級(jí)放大，使二極管功率盡量大，以達(dá)到更遠(yuǎn)的距離（保證10米以內(nèi)完全沒(méi)有問(wèn)題）。紅外發(fā)送時(shí)38kHz方波由單片機(jī)內(nèi)部軟件模擬產(chǎn)生，節(jié)約成本，同時(shí)不失可靠性。3) 存儲(chǔ)芯片選擇。AVR單片機(jī)自帶31kbFLASH存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)器選擇為AT24C32,存儲(chǔ)空間為32k。4） RS23RS485通訊端口芯片選擇。 RS232芯片選擇為max232，RS485芯片選擇為max485。利用跳線短接方法進(jìn)行具體通信方式選擇。波特率為1200bps~38400bps，地址可設(shè)0~255。5） 溫度測(cè)量芯片選擇。 溫度測(cè)量芯片選擇數(shù)字溫度傳感器芯片DS18B20，其在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊，支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，應(yīng)用范圍廣。 Atmega32簡(jiǎn)介Atmega32是具有32KB系統(tǒng)內(nèi)可變成Flash的8位AVR微控制器，其主要特點(diǎn)如下：（1）高性能、低功耗的8位AVRamp。reg微處理器；（2）先進(jìn)的RISC 結(jié)構(gòu)；（3）工作于16 MHz 時(shí)性能高達(dá)16 MIPS；（4）1024 字節(jié)的EEPROM；（5）2K字節(jié)片內(nèi)SRAM；（6）JTAG 接口( 與IEEE 標(biāo)準(zhǔn)兼容)；（7）通過(guò)JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程； 紅外遙控原理本智能紅外遙控器具有發(fā)送和接收兩種功能，發(fā)送端采用單片機(jī)將待發(fā)送的紅外信號(hào)編碼調(diào)制為一系列脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。紅外接收端采用價(jià)格便宜，