【正文】 代D4IN41 48+C51 00 UFV CC..宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5常用的紅外發(fā)光二極管（如 SE303目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為 940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。 電源部分圖 電源部分電路電源采用 4 節(jié) 7 號(hào)電池來(lái)提供電源，并用一個(gè)二極管（IN4148）進(jìn)行降壓，降壓后經(jīng)濾波電路輸出電壓接近+5V 提供整個(gè)遙控器的電源。12≈ kHz≈38kHz。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) 89C2051 等構(gòu)成。??HI 鍵（吊扇的高速檔選擇鍵）：其功能是當(dāng)該鍵按下時(shí)，吊扇進(jìn)入高速運(yùn)行狀態(tài)。（6）振蕩電路和復(fù)位電路，這些都是比較基本和常規(guī)的電路。（2）紅外發(fā)射系統(tǒng)，硬件上主要由義隆單片機(jī)加紅外發(fā)射頭組成，在軟件上主要根據(jù)單片機(jī)所識(shí)別的不同按鍵進(jìn)行相應(yīng)編碼，然后通過(guò)紅外發(fā)射頭發(fā)射出去。（3）紅外接收系統(tǒng)，硬件上主要由義隆單片機(jī)輸出口和紅外接收頭組成，在軟件上通過(guò)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T 精確定時(shí)，然后通過(guò)單片機(jī)解碼計(jì)算，得出相應(yīng)的控制信號(hào)。其中對(duì)于紅外發(fā)射端按鍵輸入電路，根據(jù)實(shí)際需要和設(shè)計(jì)要求，共設(shè)計(jì) 6 個(gè)按鍵，分別為：??FAN/OFF 鍵（吊扇電機(jī)的關(guān)鍵）：其功能是當(dāng)該鍵按下時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)關(guān)閉。??MED 鍵（吊扇的中速檔選擇鍵）：其功能是當(dāng)該鍵按下時(shí)，吊扇進(jìn)入中速運(yùn)行狀態(tài)。紅外發(fā)射器由指令鍵、指令信號(hào)產(chǎn)生電路、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路及紅外發(fā)射器組成。也有一些遙控系統(tǒng)采用36kHz、40kHz、56kHz 等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來(lái)決定。 調(diào)制部分采用 CD40106 38K 的載波進(jìn)行相與，將其調(diào)制在一起,整形并緩沖放大,經(jīng)過(guò)三極管 8050 進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管,使其發(fā)射紅外光。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。PH303） ，其外形和發(fā)光二極管 LED相似，發(fā)出紅外光（近紅外線約 ） 。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)，因?yàn)槊}動(dòng)光（調(diào)制光）的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高峰值電流 ，就能增加紅外光的發(fā)射距離。 紅外發(fā)射原理框圖鍵盤 編碼 調(diào)制 紅外發(fā)射38K 載波發(fā)生器圖 遙控器原理框圖 復(fù)位電路部分圖 復(fù)位電路當(dāng) RST 一旦變成兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，所有的 I/O 口都將復(fù)位到1 狀態(tài)，當(dāng)振蕩器正在工作時(shí)，持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平便可完成復(fù)位，R4+C3RST+5V.宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文6每個(gè)機(jī)器周期為 12 個(gè)振蕩時(shí)鐘周期。\SBOYER\194。\ By:8050DVDD1KR247uF/10VC6R32PA1 圖 紅外發(fā)射電路 組成部分功能介紹 AT89C51 單片機(jī)AT89C51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 2K bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器 PEROM 和 128bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS—51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 FLASH 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。 3 耐久性:1000 寫(xiě)/擦除周期。 7 1288 位內(nèi)部 RAM。 11 直接 LED 驅(qū)動(dòng)輸出。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作，并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。P3：P3 口的 , 是帶有內(nèi)部上拉電阻的 7 個(gè)雙向 I/O 口。RST：復(fù)位輸入。由于輸入到內(nèi)部電路是經(jīng)過(guò)一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器，所以輸入的外部時(shí)鐘信號(hào)無(wú)需特殊要求，打它必須符合電平的最大和最小及時(shí)序規(guī)范。此單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號(hào)和讀取芯片內(nèi)的字節(jié)獲得該信息。 CD40106 簡(jiǎn)介 CD40106 是六施密特觸發(fā)器，芯片 CD40106 內(nèi)部含有施密特觸發(fā)器，可將輸出脈沖整形，以消除“抖動(dòng)”信號(hào)的干擾。作為整形電路時(shí)，如果要求輸出和輸入同相，則可在上述集成施密特反相器后在加一級(jí)反相器；幅度鑒別：利用施密特觸發(fā)器輸出狀態(tài)取決于 V1 幅度的工作特點(diǎn)，可以用它來(lái)作為幅度鑒別電路；多諧震蕩器：利用施密特觸發(fā)器也可以構(gòu)成多諧震蕩器CD40106 的引腳圖及功能框圖如下：宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文10 圖 CD40106 的引腳圖對(duì)于 CD40106 而言，施密特觸發(fā)器具有上限閾值電壓 V下限閾值電壓 V1 的特性，且受電源 限制。8050 三極管的參數(shù)：晶體管類型:開(kāi)關(guān)型。 直流電增益:10 to 60。使用 89C2051 芯片 將按鍵信號(hào)調(diào)制在 38KHz 的載波信號(hào)上通過(guò)三極管放大后發(fā)射出去。多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵，代表不同的控制功能。 “電平 ”輸出是指發(fā)射端按下鍵時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出“有效電平” ，發(fā)射端松開(kāi)鍵時(shí)，接收端“有效電平”消失。此種輸出適合用作電源開(kāi)關(guān)、靜音控制等。并由相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，鍵值為 04HK5 具有開(kāi)機(jī)功能和關(guān)機(jī)功能 ，它能切斷風(fēng)扇功能和已經(jīng)設(shè)定的 30 分鐘，1 小時(shí)，2 小時(shí)，4 小時(shí)的累計(jì)定時(shí)，鍵值為 05H 當(dāng)無(wú)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。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的“1”。該芯片的用戶識(shí)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，UPD6121G最多有 128 種不同組合的編碼。如果在鍵按下超過(guò)108ms 仍未松開(kāi)，接下來(lái)發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（）組成。接著初始化用戶寄存器，大部分用戶寄存器初始值為 00H，但也有少部分寄存器要設(shè)置初始值。 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18 電源部分圖 電源部分電路交流 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。串聯(lián)穩(wěn)壓電源有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是調(diào)整管上必須有一定的電壓降。 電風(fēng)扇控制框圖D1IN4007D2IN4007ZDINGNDOUTU178L05EC1470UF/16VC2100UF/10VC4104P12 345T1T5VR510K R14FG220V..宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文19紅外接受頭 89C51 狀態(tài)指示燈彩燈 風(fēng)扇電機(jī)高中低擋鍵盤 圖 電風(fēng)扇控制板框圖 控制部分 R31680R32680R33680 R34680SCR1MC97A6SCR2MC97A6SCR3MC97A6SCR4MC97A61 2LED1LEDMR38100R37100R36100R35100C12104PC11104PC10104PC9104P220v..圖 電機(jī)引線圖 K1：低、中、高檔，相應(yīng)的指示燈亮。并由相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。正常風(fēng)的處理流程：開(kāi)低檔 10S 開(kāi)中檔 10S 開(kāi)高檔 10S 循環(huán)。與單片機(jī)接口非常方便。 2 4KB 可重編程閃速存儲(chǔ)器。 6 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器。 10 可編程串行 UART 通道。 功能特性概述AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K 字節(jié) FLASH 閃速存儲(chǔ)器，128 字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè) I/O 口線，兩個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通訊口，內(nèi)置一個(gè)精密比較器，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路，同時(shí)AT89C51 可降至 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的工作模式，空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉底時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉底時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。P3 口：P3 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口,p3 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) （吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯們電路。RST：復(fù)位輸入。FLASH 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP。10PF，而如使用陶瓷振蕩器建議選擇 40PF177。PD 是掉電模式，當(dāng) PD=1 時(shí)，激活掉電工作模式，單片機(jī)進(jìn)入掉電工作狀態(tài)，IDL 是空閑等待方式，當(dāng)IDL=1，激活空閑工作模式，單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。此時(shí)，片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。程序會(huì)首先響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷復(fù)雜程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序并緊隨 RET1(中斷返回)指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機(jī)進(jìn)入空閑模式那條指令后面的一條指令。推出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效，且必須保持一定時(shí)間使振蕩器重啟動(dòng)并穩(wěn)定工作。 內(nèi)帶 PCM 頻率濾波器。 輸出電平兼容 TTL，CMOS。45deg，水平方向 T1838 接受頭的注意事項(xiàng)無(wú)外加壓力時(shí)儲(chǔ)存和使用或運(yùn)輸不會(huì)引起質(zhì)量的改變。焊接后不可以加高壓。 前置放大器可確保人體的防靜電感應(yīng)損壞，且在使用前必須焊接鐵制品接地。該器件由指令、宏指令和接收模式三部分組成。根據(jù)碼的格式，應(yīng)該等待 9ms 的起始碼和 的結(jié)束碼完成后才能讀碼。4 Q1～Q5 應(yīng)采用雙向可控硅 1A/400V 就可以。 紅外解碼程序設(shè)計(jì)用 89C51 單片機(jī)來(lái)作主芯片控制，采用紅外 1838 接收頭,可控硅采用MC97A6，可自動(dòng)控制電風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)其各風(fēng)種的流程：自然風(fēng)的處理流程：停開(kāi)低檔延時(shí) 6 秒開(kāi)中檔延時(shí) 6 秒開(kāi)高檔循環(huán)；睡眠風(fēng)的處理流程：停 6S開(kāi)低檔 10S停延時(shí) 10S開(kāi)中檔 10S。位信號(hào)解碼的原則是：以判斷各個(gè)位的波寬信號(hào)來(lái)決定高低信號(hào)。高電平的寬度 為固定，因此可以直接判斷低電平的寬度的計(jì)數(shù)值 5 或時(shí) 16，來(lái)確定編碼為 0 或是 1。 程序流程圖軟件流程圖如下所示：開(kāi)始初始化主程序檢測(cè)中斷標(biāo)志位 1 檢測(cè)中斷標(biāo)志位 2標(biāo)志位處理程序Yes NOOYesNO 圖 控制板主程序流程宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文31標(biāo)志位處理程序清除標(biāo)志位鍵值與 01H 比較鍵值與 02H 比較鍵值與 03H 比較鍵值與 04H 比較鍵值與 05H 比較返回主程序處理 K1 子程序處理 K2 子程序處理 K3 子程序處理 K4 子程序處理 K5 子程序其它鍵不處理相等相等相等相等相等不等不等不等不等宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4圖 鍵值處理流程 本章小結(jié)本章介紹了紅外接收部分的工作原理，給出了電風(fēng)扇控制板的各個(gè)部分的功能介紹，并提出了設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了要電風(fēng)扇高中低風(fēng)速和自然風(fēng)，睡眠風(fēng)，正常風(fēng)三種風(fēng)種的定時(shí)控制，介紹了紅外遙控信號(hào)的一種解碼方法，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，并給出了硬件和軟件設(shè)計(jì)方案。宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文33參考文獻(xiàn)[1] [M].北京:[2] [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2022[3] 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出[4] [J]. 21(3):23[5] [6] 42 [7] 管曙亮. 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