【正文】 西南科技大學(xué)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 I基于單片機(jī)的無線遙控開關(guān)畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論 1 課題研究背景和意義 1 設(shè)計(jì)要求 1西南科技大學(xué)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文第1章 緒論 課題研究背景和意義近十幾年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。而無線通信技術(shù)又有著集成化，低功耗，易操作的發(fā)展趨勢。目前，一些只由微控制器和集成射頻芯片構(gòu)成的無線通信模塊不斷推出，這種微功率短距離無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在工業(yè)、民用等領(lǐng)域得到應(yīng)用廣泛。無線射頻技術(shù)作為本世紀(jì)最有發(fā)展前景的信息技術(shù)之一，已經(jīng)得到業(yè)界的高度重視。該技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，可以自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的要求也在漸漸提高，拿日用品來說，越來越多的家用電器都開始使用遙控技術(shù)。電視機(jī)，VCD,空調(diào)，電風(fēng)扇甚至照相機(jī)，電腦可以說遙控技術(shù)的使用，早已成為一種趨勢。遙控技術(shù)之所以這么受現(xiàn)代人的歡迎，是因?yàn)樗氖褂?，給我們帶來極大的方便，今時今日，人們的工作越來越繁忙，時間也顯得越來寶貴。遙控技術(shù)既能幫我們節(jié)省一定的體力，還能節(jié)約我們寶貴的時間。這也是本設(shè)計(jì)的最終目的。當(dāng)你勞累了一天回到家里，坐在沙發(fā)上休息時又想打開電視來看；當(dāng)你感到燥熱又想打開空調(diào)來降溫時；當(dāng)天黑了你想打開照明燈時你都不得不走過去打開電源開關(guān)。雖然電視空調(diào)都有遙控器，但那也是在接通電源的條件下才可以使用。試想一下，如果有一個遙控器可以遙控所有家電的電源開關(guān)，那將會解決許多的煩惱帶來極大的便利。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，本人所設(shè)計(jì)的題目就是四路無線遙控開關(guān)電路。我所設(shè)計(jì)的遙控開關(guān)，其技術(shù)指標(biāo)是：電路簡單容易實(shí)現(xiàn)，成本較低，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，遙控距離適合現(xiàn)實(shí)使用。 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)四路無線遙控開關(guān)，對室內(nèi)范圍內(nèi)的受控對象進(jìn)行無線遙控，通信利用超再生無線模塊實(shí)現(xiàn)，工作頻率315MHz～433MHz。可以對家庭、辦公室、商場、酒店、醫(yī)院、倉庫等場所的燈具照明控制和類似用途電器的控制，也可以實(shí)現(xiàn)隔墻遙控，在房間可遙控客廳的燈具等。遙控距離10m以上。要求與數(shù)據(jù)：（1）工作頻率315MHz；（2）遙控路數(shù)四路；（3）遙控距離10m以上；（4）受控對象：燈具和家用電器。第2章 電路方案論證 方案比較 紅外遙控開關(guān)電路紅外遙控器（IR Remote Control）～。紅外遙控常用的載波頻率為38kHz，這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來決定的。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。接收部分的主要元件為紅外接收二極管，一般有圓形和方形兩種。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離（小于10米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。遙控按鈕單片機(jī)紅外發(fā)射 紅外發(fā)射部分方案結(jié)構(gòu)圖紅外線發(fā)射/接收控制電路均采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，輸出控制方式可選擇實(shí)用性強(qiáng)。當(dāng)按下遙控按鈕時單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出。當(dāng)紅外接收器收到控制脈沖后，由控制方式選擇開關(guān)是“互鎖”還是單路控制，在由單片機(jī)處理后對相應(yīng)的受控電器產(chǎn)生控制。紅外接收控制方式選擇開關(guān)單片機(jī)受控電器 紅外接收部分方案結(jié)構(gòu)圖 無線電遙控電路 無線電遙控發(fā)射電路無線電遙控器（RF Remote Control）是利用無線電信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。常見的無線電發(fā)射接收模塊常用的無線電遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。發(fā)射部分一般分為兩種類型，即遙控器與發(fā)射模塊，遙控器和遙控模塊是對于使用方式來說的，遙控器可以當(dāng)一個整機(jī)來獨(dú)立使用，對外引出線有接線樁頭；而遙控模塊在電路中當(dāng)一個元件來使用，根據(jù)其引腳定義進(jìn)行應(yīng)用，使用遙控模塊的優(yōu)勢在于可以和應(yīng)用電路天衣無縫的連接、體積小、價格低、。接收部分一般來說也分為兩種類型，即超外差與超再生接收方式，超再生解調(diào)電路也稱超再生檢波電路，它實(shí)際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。超外差式解調(diào)電路與超外差收音機(jī)相同，它是設(shè)置一本機(jī)振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號，與接收到的載頻信號混頻后，得到中頻信號，經(jīng)中頻放大和檢波，解調(diào)出數(shù)據(jù)信號。由于載頻頻率是固定的，所以其電路要比收音機(jī)簡單一些。超外差式的接收器穩(wěn)定、靈敏度高、 無線電遙控接收電路干擾能力也相對較好；超再生式的接收器體積小、價格便宜。 紅外線遙控器 無線電遙控器 電路總體方案由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW左右），所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路，最近幾年大多都采用成品紅外接收頭。紅外遙控和無線遙控是對不同的載波來說的，紅外遙控器是用紅外線來傳送控制信號的，它的特點(diǎn)是有方向性、不能有阻擋、距離一般不超過7米、不受電磁干擾，電視機(jī)遙控器就是紅外遙控器；無線電遙控器是用無線電波來傳送控制信號的，它的特點(diǎn)是無方向性、可以不“面對面”控制、距離遠(yuǎn)（可達(dá)數(shù)十米，甚至數(shù)公里）、容易受電磁干擾。在需要遠(yuǎn)距離穿透或者無方向性控制領(lǐng)域，比如工業(yè)控制等等，使用無線電遙控器較易解決，基于本課題的設(shè)計(jì)要求，所以選擇無線電遙控。第3章 無線電遙控技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 無線電遙控技術(shù)的發(fā)展 傳統(tǒng)機(jī)械開關(guān) 無線遙控開關(guān)無線電遙控技術(shù)發(fā)展只有幾十年的歷史：本世紀(jì)20年代才剛剛出現(xiàn)無線電遙控的雛形。那時，人們試圖將遙控技術(shù)應(yīng)用于無人駕駛飛機(jī)和艦船上，但由于技術(shù)不夠完善而未能成功。二次世界大戰(zhàn)以后，無線電遙控技術(shù)發(fā)展迅速，并逐漸在軍事、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面得到廣泛的應(yīng)用。到現(xiàn)今，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，新型大規(guī)模遙控集成電路的不斷出現(xiàn)，使得遙控技術(shù)有了日新月異的發(fā)展。遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件、集成電路逐步發(fā)展到現(xiàn)在的單片微型計(jì)算機(jī)，智能化程度大大提高。近年來，遙控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中使用越來越廣泛。在無線遙控領(lǐng)域，目前常用的遙控方式主要有超聲波遙控、紅外線遙控、無線電遙控等。由于無線電波是由發(fā)射點(diǎn)向四面八方傳播，可以穿過阻擋物，而且可以傳播到很遠(yuǎn)的距離，因此它的控制可以在很大區(qū)域和空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，成為遙控的主要方式，在國防、軍事、生產(chǎn)、建設(shè)和日常生活中有極廣泛的應(yīng)用。為此，在前人研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一種集成芯片無線電遙控多通道開關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。研究表明，采用該方法設(shè)計(jì)的遙控開關(guān)系統(tǒng)控制方便，適用于含有較多受控電器的場合，可實(shí)現(xiàn)多路多功能控制。傳統(tǒng)的機(jī)械式開關(guān)愈來愈滿足不了人們追求完美生活的需求。隨著生活水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，智能型無線遙控技術(shù)取代傳統(tǒng)的手動控制，已成為現(xiàn)代生活的一種時尚。運(yùn)用無線遙控照明開關(guān)，在某一空間的任意位置，任意時刻，都可以隨意調(diào)控電燈及其它電器，讓我們真正感受到高科技帶來的無窮魅力和便捷。無線遙控與紅外遙控、聲控相比較，具有無線遙控覆蓋范圍寬，控制距離遠(yuǎn)，穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)，在諸如爆破遙控、工廠生產(chǎn)控制和一些地形地貌險要、操作人員難接近或不能接近的實(shí)際場合中，更顯魅力，倍加令人注目。近些年來無線遙控技術(shù)在家庭生活和科學(xué)研究中也占很重要的地位，在汽車、摩托車防盜報警中，在門、窗、庫房控制中，在兒童玩具中，在無線數(shù)據(jù)傳輸，無線定時控制中，無線遙控獲得更加廣泛的應(yīng)用。無線電遙控器是利用無線電信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。這些信號被遠(yuǎn)方的