【正文】 紅外遙控電風(fēng)扇控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 遙控電風(fēng)扇是 90年代初期在廣東珠江三角洲地區(qū)作做大量的研發(fā)和生產(chǎn)，并有專門的掩模芯片作為主控芯片使用，現(xiàn)本人用單片機(jī)作了接收和發(fā)射的配套使用的系統(tǒng)方案。紅外遙控電路現(xiàn)在已成為一種設(shè)計(jì)電路的時(shí)尚,現(xiàn)簡單地介紹了紅外線遙控發(fā)射、接收系統(tǒng)的原理，給出用 89C2051作為遙控接收系統(tǒng)解碼器的一種巧妙實(shí)現(xiàn)方法，以及完整的51匯編程序代碼。包括發(fā)射、接收的原理圖及其編程的主程序、發(fā)送程序、接收程序、定時(shí)中斷程序的流程過程，從而完成此設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，參考流程方框圖的構(gòu)思過程，可以編寫應(yīng)用軟件。遙控電風(fēng)扇控制系統(tǒng)分為兩大部分：遙控器和電風(fēng)扇控制板，下面分別加以描述。一、遙控器 為了能遠(yuǎn)離距的控制電風(fēng)扇，采用了紅外遙控器。通常紅外遙控器由發(fā)射和接收兩部分組成，發(fā)射部分由單片機(jī) 80C2051等構(gòu)成。接收部分裝在電風(fēng)扇的控制器內(nèi)，由89C51等構(gòu)成。1. 工作原理及組成部分(1)CPU 采用AT89C2051單片機(jī)，AT89C2051的功能: 和 MCS8051產(chǎn)品兼容、2KB可重編程閃速存儲器、耐久性:1000寫/擦除周期、~6V的操作范圍、全靜態(tài)操作：0Hz~24MHz、兩級加密程序存儲器、1288位內(nèi)部RAM、15根可編程I/O引線、6個(gè)中斷源、可編程串行UART通道、直接LED驅(qū)動(dòng)輸出、片內(nèi)模擬比較器、低耗空載和掉電方式。（2）電源采用4節(jié)7號電池來提供電源，并用一個(gè)二極管（IN4148）進(jìn)行降壓。（3）調(diào)制部分：，將其調(diào)制在一起,整形并緩沖放大,經(jīng)過8050進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管,使其發(fā)射紅外光。(4)紅外發(fā)射方原理見圖（1）所示。（圖 1 ）遙控器原理框圖（1）發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、紅外發(fā)送器。使用89C2051芯片 將按鍵信號調(diào)制在 38KHz 的載波信號上通過三極管放大后發(fā)射出去。紅外編碼為： 全碼 =引導(dǎo)碼+系統(tǒng)碼+系統(tǒng)反碼+數(shù)據(jù)碼+數(shù)據(jù)反碼。89C2051 的 P1口構(gòu)成矩陣式鍵盤，用T1產(chǎn)生定時(shí)中斷，作為紅外線的調(diào)制基波。，經(jīng)過40106整形，用三極管驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管發(fā)射。(2)按鍵功能K1：低檔、中檔、高檔；鍵值為 01HK2彩燈：鍵值為 02HK3：自然風(fēng)、睡眠風(fēng)、正常風(fēng)鍵；值為03HK4定時(shí)；鍵值為04HK5開/關(guān)機(jī)；鍵值為05H(3)當(dāng)無鍵按下時(shí)，延時(shí)10秒后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，系統(tǒng)處于低功耗模式。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，INT0中斷產(chǎn)生中斷，同時(shí)喚醒CPU進(jìn)行工作狀態(tài)。 遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運(yùn)用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現(xiàn)以日本 NEC的uPD6121G組成發(fā)射電路為例說明編碼原理。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：(1)采用脈寬調(diào)制的串行碼，、“0”；、“1”?！?”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管發(fā)射。(2)遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進(jìn)制0FFH；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。(3)遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在45～63ms之間。(4)其相關(guān)的波形圖如下:（圖 2）遙控編碼硬件設(shè)計(jì)見電路原理圖（3）所示。(圖3)遙控器電路原理圖(1)采用中斷的處理程序完成整個(gè)系統(tǒng)的操作，INT0中斷處理完成鍵盤掃描以及發(fā)送。(2)程序流程圖：（圖 4）遙控器軟件流程圖二、 電風(fēng)扇控制板: 紅外接收部分包括光電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。(1)CPU板將單片機(jī)、控制、鍵盤組合在一起完成了人機(jī)對話。 用 AT89C51單片機(jī)來作主芯片控制，采用紅外T1838接收頭，用雙向可控硅MC97A6控制電機(jī)檔位，具有紅外遙控功能。(2)電源部分：交流220V經(jīng)變壓器降壓為28V，全波整流后再由三端穩(wěn)壓器LM7805穩(wěn)壓，供給控制板。(3) 電風(fēng)扇控制板框圖（圖 5 ）電風(fēng)扇控制板框圖(1)控制部分（圖 6）電機(jī)引線圖K1：低、中、高檔，相應(yīng)的指示燈亮。參見（圖6）K2：控制彩燈，相應(yīng)的指示燈亮K3：自然風(fēng)、睡眠風(fēng)、正常風(fēng)控制 。參見（圖8）、（圖9）、（圖10）K4: 定時(shí)30分鐘，1小時(shí)，2小時(shí)，4小時(shí)。相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。參見（圖7）K5：具有開機(jī)功能和關(guān)機(jī)功能(圖7)定時(shí)時(shí)循環(huán)圖(2)風(fēng)類自然風(fēng)的處理流程 :( 圖 8) 自然風(fēng)的循環(huán)圖睡眠風(fēng)的處理流程 :( 圖 9) 自然風(fēng)的循環(huán)圖正常風(fēng)的處理流程 :(圖10)正常風(fēng)循環(huán)(3)工作方式：分為手動(dòng)和遙控兩種方式。：參見（圖11）（圖 11）電風(fēng)扇控制板電路原理圖:(1)紅外遙控輸入在 （INT0），（INT1）。(2) 遙控的解碼過程：(圖12)編碼(圖13)數(shù)據(jù)幀圖形 單片機(jī)收到一個(gè)中斷后,開始計(jì)數(shù)，然后在主程序有一個(gè)判斷子程序,首先判斷是否＞8MS,是否有高電平，再判斷是否4MS的低電平，然后再判斷是否是0或1，循環(huán)32次完成,32個(gè)碼的接收和存儲。(3)程序流程圖 :(圖14)控制板主程序流程(圖15)鍵值處理流程=============電風(fēng)扇紅外發(fā)射（遙控器）程序=====================================。按鍵說明：。K1：低風(fēng)檔，鍵值為 01。K2：中風(fēng)檔，鍵值為 02。K3：高風(fēng)檔，鍵值為 03。K4：彩燈檔，鍵值為 04。K5：自然風(fēng)檔，鍵值為05。K6：睡眠風(fēng)檔，鍵值為06。K7：正常風(fēng)檔，鍵值為07。K8：定時(shí)檔，鍵值為08。K9：開關(guān)機(jī)，鍵值為9。采用 4 供電，用89C2051作CPU芯片，當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。按鍵采用INT0進(jìn)行中斷，只采用了8個(gè)按鍵。==============================================================================$include()。$include()ORG0000HJMPMAINORG0003HINT0的中斷入口JMPKEY_INT0ORG000BHT0的中斷入口JMPFM_T0ORG0100H。進(jìn)入主程序。MAIN:MOVR0,7FH預(yù)使用單元清0CLRAMAIN0:MOV@R0,ADJNZR0,MAIN0清緩沖的地址單元值MOVSP,60HMOVP1,00001111B將P1置輸入CLRKEYONCLRIT0設(shè)置電平觸發(fā)SETBPT0SETBEX0SETBEAMOV40H,0FFHMOV41H,0FFHMOV42H,0FFHCLRDATAOUTCLRFMOUT38K的中斷初始值MOVTMOD,02HT0的工作方式2MOVTH0,0F7H送初值SETBFMOUTCLRTR01/3的高電平標(biāo)志MOVR2,02H2/3的循環(huán)次數(shù)DJNZ40H,LOOP1DJNZ41H,LOOP1DJNZ42H,LOOP1MOVPCON,01H進(jìn)入待機(jī)LOOP1:JMPMAIN=============================================================中斷程序：完成其按鍵按下的標(biāo)志位。=============================================================KEY_INT0:PUSHACCPUSHPSWCLREX0MOVA,P1CPLAANLA,0FHMOVR2,A將行號存入R2中MOVP1,0F0H將列置輸入端MOVA,P1CPLAANLA,0F0H取列號并存入A中MOVR1,03H置列初號MOVR3,03H置循環(huán)次數(shù)CLRCPINT01:RLCA取列號JCPINT01DECR1DJNZR3,PINT01PINT02:MOVA,R2取行號MOVR2,00HMOVR3,03H置循環(huán)次數(shù)PINT03:RRCAJCPINT04INCR2DJNZR3,PINT03PINT04:MOVA,R2CLRCRLCARLCAADDA,R1MOVSENDBUF+2,A鍵號存于32H單元中CPLAMOVSENDBUF+3,A存鍵號的反碼MOVSENDBUF,0FFH系統(tǒng)碼在30H單元中MOVSENDBUF+1,00H系統(tǒng)反碼在31H單元中LCALLSENDSETBET0發(fā)送引導(dǎo)碼SETBTR0啟動(dòng)T0LCALLPPCLRTR0當(dāng)發(fā)送完后關(guān)斷定時(shí)器CLRET0關(guān)T0的中斷SETBEX0執(zhí)行完后打開外INT0MOV40H,0FFHMOV41H,0FFHMOV42H,0FFHPOPPSWPOPACCRETI。=============================================================================FM_T0:JBF0,IT01DJNZR2,GRETMOVR2,2IT01:CPLFMOUTCPLF0GRET:RETI。==============================================================================引導(dǎo)脈沖子程序SEND:SETBDATAOUTLCALLDY9000usCLRDATAOUTLCALLDY4500usRET==============================================================================。發(fā)送四個(gè)緩沖單元中的內(nèi)容程序：PP:MOVR3,4發(fā)送的字節(jié)數(shù)MOVR1,SENDBUFPP0:MOVR2,08H讓其循環(huán)8次MOVA,@R1將數(shù)據(jù)首址CLRC清CYPP1:RRCA右環(huán)移帶進(jìn)位JCONE若C等1ZER0:SETBDATAOUT若C等0CALLDY562usCLRDATAOUTCALLDY562usONE:SETBDATAOUTCALLDY562usCLRDATAOUTCALLDY1687usDJNZR2,PP1INCR1DJNZR3,PP0等四個(gè)字節(jié)的發(fā)送完RET。=========================================================================DY1687us:MOVR31,38L2: PUSH R31L3: DJNZ R31,L3 POP R31 DJNZ R31,L2 RET。========================================================================DY562us:MOVR31,20L22: PUSH R31L33: DJNZ R31,L33 POP R31 DJNZ R31,L22 RET===================================================