【正文】 ..................................................... 17 遙控發(fā)射主程序設(shè)計(jì) ................................................................................................... 18 紅外接收主程序設(shè)計(jì) ................................................................................................... 19 第 5 章 軟件調(diào)試 ......................................................................................................................... 22 仿真環(huán)境 ....................................................................................................................... 22 仿真實(shí)現(xiàn) ....................................................................................................................... 23 結(jié) 論 ........................................................................................................................................... 26 致 謝 ........................................................................................................................................... 27 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 28 附錄（程序清單） ....................................................................................................................... 29 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 家電遙控技術(shù)的研究背景 隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們對物質(zhì)文化的追求日益增高，各種具有高科技技術(shù)元素的電子產(chǎn)品已經(jīng)融入人們的日常生活之中。遙控技術(shù)的出現(xiàn)給人 們的生活帶來了很多便利，人們擺脫了傳統(tǒng)按鍵模式的操作方式，僅需要按下遙控器就可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的實(shí)時操作。傳統(tǒng)模式的遙控器利用了專屬的遙控編碼程序以及與之相對應(yīng)的解碼調(diào)制電路來實(shí)現(xiàn)對被控對象的控制。雖然操作簡單、維護(hù)方便快捷，然而僅僅適用于某一專屬設(shè)備，控制對象單一，而新型的以單片機(jī)為控制核心的紅外遙控裝置則打破這一弊病，程序編寫靈活多變、控制對象多樣。 紅外遙控技術(shù)的出現(xiàn)，不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率，降低了成本，而且減輕了人們的勞動強(qiáng)度，改善了勞動條件。而微機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，則使現(xiàn)代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，給現(xiàn)代工業(yè) 測控領(lǐng)域帶來了一次新的革命。 紅外遙控器裝置以其體積小、重量輕、便攜帶、能耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)、耗費(fèi)低等諸多優(yōu)點(diǎn)而成為當(dāng)今社會必不可少的控制裝置。 電風(fēng)扇與人們的日常生活息息相關(guān)，其是人們渡過炎熱酷暑夏天必不可少的家用電器， 雖然現(xiàn)在空調(diào)在城市中已經(jīng)相當(dāng)普遍，并有替代電風(fēng)扇的趨勢，但由于大部分家庭消費(fèi)水平的限制， 介于電風(fēng)扇的重要性，其將很長一段時間在中小城市以及鄉(xiāng)村家電行業(yè)中占據(jù)不可小視的地位。 市場的需求促使了電風(fēng)扇的發(fā)展。 隨著科技的發(fā)展，智能化程度日益增高，電風(fēng)扇也加入了智能化元素，智能化增進(jìn)了電風(fēng)扇在人們生活中的 實(shí)用價值。 因此，對于電風(fēng)扇的開發(fā)和設(shè)計(jì)依然有著較大的實(shí)用價值。 隨著一系列技術(shù)的成熟，諸多廠家將一些新型的科技元素注入到了電風(fēng)扇中，使得其人性化程度更高，更加貼近人們的生活。如在安全防范技術(shù)、智能化設(shè)定技術(shù)、照明技術(shù)、語音技術(shù)等等，如此豐富多彩的功能大大的提高了電風(fēng)扇在家用電器市場中的競爭力。 精準(zhǔn)的遙控開關(guān)設(shè)計(jì)能夠提高電風(fēng)扇的工作性能，提高舒適性、穩(wěn)定性。給人們的生活帶來諸多便利。 遙控技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 遙控控制技術(shù)的發(fā)展是以通信技術(shù)、電子技術(shù)以及控制技術(shù)為基石發(fā)展起來的。遙控畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 控制器既可 以實(shí)現(xiàn)離散信號的傳送，例如電風(fēng)扇開關(guān)信號，也可以以實(shí)現(xiàn)連續(xù)信號的傳送，例如電風(fēng)扇風(fēng)速實(shí)時監(jiān)測與管理。遙控裝置的起源是源于著名發(fā)明家 尼古拉特斯拉 ，其與 1898 年研發(fā)除了第一臺遙控器。自此到 60年代初期，由于科學(xué)技術(shù)的滯后，以及市場需求較少，遙控技術(shù)始終無法得到快速的發(fā)展。 70 年代末期，由于數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等理論以及制造工藝的成熟，遙控技術(shù)才發(fā)生了翻天覆地的發(fā)展。直到今天，各種新型的遙控技術(shù)面世，大大的改變了人們的生活理念以及思想模式。遙控傳輸模式大致上經(jīng)歷了從有線傳輸?shù)綗o線傳輸，從 振動子波源到紅外線光波傳輸，最后到將計(jì)算機(jī)總線控制位核心的紅外遙控傳輸這幾個主要的階段。無論利用而厚重傳輸方式，將所要實(shí)時的信號精準(zhǔn)的傳送出去，并且能夠快速準(zhǔn)確的對被控對象進(jìn)行控制是非常重要的。早起的無線傳輸方式，由于容易受到外界電磁波的干擾，信號輸出會受到很大的影響，這樣帶來了操作方面的失誤。其與紅外線相比較，所能夠攜帶的信息量少，易受到外界干擾。目前研究出的較為理想的遙控方式是光控方式，利用紅外線遙控方式取代傳統(tǒng)的以超聲波模式的遙控方式，是今后所要研究的主流趨勢。 現(xiàn)階段家用電器大多數(shù)采用紅外遙控裝置來 實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的可行控制，紅外遙控裝置以其精準(zhǔn)的控制手段，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被人們廣泛接受使用。 價格低廉，編碼簡單，近距離的遙控使用紅外遙控非常有優(yōu)勢。由于紅外一體化接收頭的出現(xiàn)，大大降低了紅外遙控的成本和技術(shù)難度，目前不僅在家電領(lǐng)域，在玩具、安防等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。紅外遙控系統(tǒng)主要由紅外遙控發(fā)射裝置、紅外接收設(shè)備、遙控微處理機(jī)等組成。因此，遙控系統(tǒng)是一涉及單片機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)。 遙控控制器在一定的程度上一高了人們的工作效率，增加了人們的生活環(huán)境，提高了人們的生活質(zhì)量 。遙控由高產(chǎn)的發(fā)明家 Robert Adler 在 五十年代發(fā)明的。 紅外遙控技術(shù)的發(fā)展是始于上世紀(jì)七十年代，其一出現(xiàn)就收到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，紅外遙控技術(shù)的核心原理是利用紅外線傳到信號，將信號指令以紅外頻率的方式進(jìn)行可行的傳輸。 紅外遙控具有獨(dú)立性、物理特性與可見光相似性、無穿透障礙物的能力及較強(qiáng)的隱蔽性等特點(diǎn)。隨著紅外遙控技術(shù)的開發(fā)和迅速發(fā)展，很多電器都應(yīng)用了紅外遙控，而電風(fēng)扇也不例外。從單純的在電風(fēng)扇面板上通過按鈕控制，到短距離 (10M 以內(nèi) )的遙控，雖然改變不大，但其帶來的便利無疑是巨大的。而紅外遙控技術(shù)的成熟，也使得遙控電風(fēng)扇變得設(shè)計(jì)簡單，價格低廉。 現(xiàn)階段國內(nèi)紅外遙控電子元器件的競爭很激烈，導(dǎo)致了價格的低廉，表面上有利于消費(fèi)者，可是長期惡性競爭，互相壓價格，必將導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降，最終損害的只能是消費(fèi)者。紅外遙控的前景依然看好，不過紅外遙控的現(xiàn)狀不容樂觀。紅外遙控是單工的紅外通信方式，整個通信中，需要一個發(fā)射端和一個接收端。 信號發(fā)送端口主要是通過單片機(jī)將待發(fā)送的信號調(diào)制解碼成一系列可以被識別的脈沖信號，通過紅外接受端口將所發(fā)送的信號接受識別，以此實(shí)現(xiàn)對被控對象的可行控制。整套紅外控制系統(tǒng)的成本低廉，易被廣大普通的消費(fèi)者所接受使用。不僅如此，紅外控制裝 置可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，紅外接受端不僅可以實(shí)現(xiàn)對信號的接受，還可以實(shí)現(xiàn)對其進(jìn)行放大、矯正、整形等等功能，近十年，由于高科技的迅猛發(fā)展，為紅外遙控技術(shù)的發(fā)展帶來巨大的推動力，其在各行各業(yè)得畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 到了廣泛的應(yīng)用，特別是與人們聯(lián)系最為緊密的家用電器產(chǎn)業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，如今人們對物質(zhì)文化的追求不僅僅是滿足是實(shí)用性了，還需要在其智能型、舒適性以及方便快捷性等做文章。紅外遙控技術(shù)的出現(xiàn)正好符合現(xiàn)階段人們所追求的物質(zhì)文化需求。 紅外通信技術(shù)概述 無線遙控技術(shù)按照傳輸波形的不同可以將其分為： 聲控遙控、超聲波遙控、無線電波遙控以及紅外線方式遙控。無線電波式的遙控方式控制精確度差，容易對附近的手機(jī)通訊以及電視機(jī)信號造成一定的影響，嚴(yán)重時會帶來極大的噪聲，甚至?xí)绊懫湔Ｊ褂?，除此之外，自身也容易受到其他電波的影響，控制會帶來許多誤動作，因此，由于其諸多的缺點(diǎn)而在現(xiàn)實(shí)生活中使用較少。超聲波式遙控控制由于自身頻率帶寬較小，自身所能涵蓋的信息量小，傳輸信號過程中也容易受到外界電波的干擾，因此超聲波式遙控系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)中投入的也較少，未被大量使用。聲波遙控由于其識別能力差，在空氣中容易損耗掉，故使用較少。現(xiàn)階 段廣為流傳的紅外線遙控方式一起抗干擾能力強(qiáng)、易于被識別、制造成本低廉、傳輸信息量大以及控制精確無誤等一系列有點(diǎn)而被人們廣泛接受使用，紅外線遙控技術(shù)是以將信號以紅外線的形式來進(jìn)行傳輸信息。同時隨著數(shù)字電子技術(shù)以及模擬電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以單片機(jī)為新型控制核心的裝置在紅外遙控中的應(yīng)用越來越普遍，單片機(jī)可以將紅外信號以數(shù)字的表達(dá)形式來進(jìn)行傳遞，利用紅外線來制造的遙控裝置成本小、重量輕、體積小，通過數(shù)字編碼以及二進(jìn)制調(diào)制等方式可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜信息的有效控制，如此不僅抗干擾能力強(qiáng)、不易產(chǎn)生誤動作、整個控制過程中所消耗的 能量低，達(dá)到了節(jié)能的效果 ； 紅外線遙控系統(tǒng)不會將傳輸?shù)男盘栃孤队诃h(huán)境之外，同時不會對其他通訊設(shè)備以及電視機(jī)等設(shè)備造成信號干擾，不會影響其他設(shè)備的正常使用。易識別、傳輸效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)，控制精準(zhǔn)無誤。所以現(xiàn)階段普遍的家用電器中都是以紅外線為信號傳輸載體來實(shí)現(xiàn)對被控對象的有效控制。 從結(jié)構(gòu)上來說，紅外線遙控控制系統(tǒng)主要包括有信號發(fā)射器、集成一體化信號接收端口、單片機(jī)控制系統(tǒng)、擴(kuò)展接口等等幾部分組成。紅外線 遙控器 通過單片機(jī)調(diào)制解碼功能來實(shí)現(xiàn)對信號的編碼，通過編碼將原有的信號以數(shù)字的形式表達(dá)出來。紅外 遙控接收 端口不僅 僅可以接受發(fā)射端發(fā)出的信號，還可以將信號進(jìn)行校正、調(diào)整、放大以及解碼為可以實(shí)現(xiàn)對被控裝置控制的脈沖信號。用于實(shí)現(xiàn)對被控對象控制的 遙控編碼脈沖 信號 是一組 以串行 方式來表達(dá)的 二進(jìn)制碼 編碼 ， 現(xiàn)在存在如下需要解決的難題 ：如何 精確無誤的 接收紅外 線 遙控 通信信息 ；解碼 編程 軟件的 優(yōu)化 設(shè)計(jì)、 系統(tǒng) 控制程序的 優(yōu)化可行 設(shè)計(jì)。 本文研究的具體內(nèi)容 本文寫作中給出了基于單片機(jī)遙控控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。硬件部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 主要包括基于 PROTEUS 的系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)、仿真。軟件設(shè)計(jì)主要包括 C 語言在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 ,用鍵盤輸入電 風(fēng)扇索要執(zhí)行的操作，并且通過紅外線進(jìn)行傳輸控制信號。 本文通過如下幾部分進(jìn)行介紹： ，本詳細(xì)學(xué)習(xí) AT89C51 的功能以及結(jié)構(gòu)。 ，了解其在設(shè)計(jì)中的一些具體的要求以及特點(diǎn)。 ，了解其在本次設(shè)計(jì)中具體的硬件電路、硬件模塊。 。 protues 仿真模型，調(diào)試系統(tǒng)，使其滿足本次設(shè)計(jì)的要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 工作原理及總體設(shè)計(jì) 紅外遙控系統(tǒng)是集中集光、 電于一體的系統(tǒng)。其工作原理是用戶按鍵信號經(jīng)單片機(jī)編碼處理后轉(zhuǎn)化為脈沖信號，經(jīng)由紅外發(fā)射頭發(fā)送出去；接收端由紅外一體化接收頭實(shí)現(xiàn)對接收信號的放大解調(diào)并還原為數(shù)據(jù)流，經(jīng)由單片機(jī)解碼后對相關(guān) IO 口進(jìn)行操作，從而完成整個遙控操作。 整個系統(tǒng)主要是由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、 LED 顯示電路等部分組成。系統(tǒng)硬件由以下幾部分組成：紅外數(shù)據(jù)發(fā)射電路，鍵盤采用普通按鍵鍵盤，按鍵統(tǒng)一接在單片機(jī) P0 口。整體設(shè)計(jì)思路為：根據(jù)掃描到不同的按鍵值對發(fā)射脈沖編碼賦值后AT89S51 將按照數(shù)據(jù)處理要求從 輸出控制脈沖與 T0 產(chǎn)生的 8KHz 的載波（周期是26us）進(jìn)行調(diào)制，經(jīng) NPN 三極管對信號放大驅(qū)動紅外發(fā)光管將控制信號發(fā)送出去。紅外數(shù)據(jù)接收則是采用 HS38B 一體化紅外接收頭，內(nèi)部集成紅外接收、數(shù)據(jù)采集