【正文】 [11] 顏福才 .按鍵消抖電路瞬態(tài)分析和設(shè)計(jì) [J].現(xiàn)代電子技術(shù) ,:1618 [12] 李學(xué)龍 .單片機(jī)控制的智能遙控風(fēng)扇控制 [J].電子工業(yè)出版社 ,:511 [13] 伍云輝 ,湯元斌 .C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) [M].電子科技大學(xué)出版社 ,20xx [14] Hu Qianbin. Single chip microputer principle and application [M]. Wuhan: huazhong university of science and technology press,1997 [15] Gao Youtang. Electronic circuit board design system and simulation (PROTELDXP) [M]. Zhengzhou: zhengzhou university press,:5658 電風(fēng)扇的智能紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 附錄 部分仿真電路圖 部分程序源代碼 *************主 程序 *************** include sbit dwh=P3^2。 //取消定時(shí)標(biāo)記位 bit qs。 //風(fēng)類數(shù)據(jù) char qfs。 char fenwei。 unsigned char code pattern_P0[]={0xFC,0x60,0xDA,0xF2,0x66,0xB6,0xBE,0xE0,0xFE,0xF6 }。 } void restart() //初始化程序 { EA=1。 num =0。 qs=0。//xiaoshi fenwei=(num%60)/10。 P0=pattern_dP[shiwei]。 P0=pattern_P0[miao]。} else f1=0。 L3=1。 L3=0。 } } void style_nima() { if(style!=0) //風(fēng)類有啟動(dòng) { t3++。 //前面兩種都不是的話就是平常風(fēng) 。 } else if(qfs==4) { fly=3。 L1=1。 L1=0。 } else f1=0。 P0=0x00。 P0=0x00。 } void display() //顯示數(shù)碼管程序 { baiwei=(num/60)/10。 f1=0。 TH1 = 0x3C。 j 0。 sbit L2=P3^6。 //轉(zhuǎn)速占空比數(shù)據(jù) char baiwei。 //搖擺控制電機(jī) bit ybb。 //加 num sbit numl=P1^0。 總之，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我更加深刻的體會(huì)到專業(yè)知識(shí)的重要性，以及為人處世態(tài)度為先的道理。 系統(tǒng)以 C8051F020 單片機(jī)為核心器件，結(jié)合了防觸電保安器，采用 LED 顯示來(lái)實(shí)時(shí)的顯示時(shí)間；采用鍵盤(pán)處理電路來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，使其能對(duì)風(fēng)扇的風(fēng)速以及定時(shí)進(jìn)行方便的設(shè)定。（ 3）提供軟件調(diào)試功能。故本設(shè)計(jì)就采用 C 語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。例如檔位調(diào)整部分，通過(guò)紅外解碼程序，得到數(shù)據(jù)的內(nèi)容，之后再轉(zhuǎn)換為程序指定的命令，再通過(guò)單片機(jī)的端口輸出高低電平選擇電風(fēng)扇的檔位。在生產(chǎn) 生活中 ,運(yùn)用紅外線遙控時(shí) ,受到控制距離 ,角度等影響 ,使用效果不是很好 ,如采用調(diào)頻或調(diào)幅發(fā)射接收碼 ,可提高遙控距離 ,并且沒(méi)有角度影響。在此設(shè)計(jì)中使用了軟件消抖，采用軟件延時(shí)的方法延時(shí)一段時(shí)間再確認(rèn)鍵是否仍保持閉合狀態(tài)。常用的消抖措施有硬件 消抖和軟件消抖兩種 [11]。由于在這里選用的是通過(guò)電壓調(diào)速，所以將采用電抗器通過(guò)調(diào)整不同的二次電壓的方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 圖中 C7 用于頻率補(bǔ)償，防止自激振蕩和抑制高頻干擾； C8 采用電解電容，以減少電源引入的低頻干擾對(duì)輸出電壓的影響； D3 是保護(hù)二極管，當(dāng)輸入端短路時(shí)，給 C6 一個(gè)放電的通路，防止 C6 擊穿。 紅外接收管是接收部分的主要元件，紅外接收管是一種光敏二極管。動(dòng)態(tài)顯示法是目前各種單片機(jī)采用 的流行方法。其中圖 為共電風(fēng)扇的智能紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 陰極結(jié)構(gòu)。按鍵只能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通或斷開(kāi)，所以要有與之相應(yīng)的程序相配合，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的鍵碼，而且非編碼鍵盤(pán)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要附加硬件電路 [5]。 遙控發(fā)射通過(guò)鍵盤(pán)，每按下一個(gè)鍵，即產(chǎn)生具有不同的編碼數(shù)字脈沖，這種代碼指令信號(hào)調(diào)制在 40KHz 的載波上，激勵(lì)紅外光二極管產(chǎn)生不同的脈沖，通過(guò)空間傳送到受控機(jī)的遙控接收器。設(shè)計(jì)者對(duì)功能分配有完全的控制，只受所選器件可用引腳多少的限制。每個(gè)端口引腳可以被定義為通用 I/O(GPIO),又可以分配給一個(gè)數(shù)字外設(shè)或功能（例如：UART0 或 /INT1），如圖所示。片內(nèi)原理框圖如圖 3 所示。 C8051F 系列單片機(jī)就是一種典型的 SOC型單片機(jī)，原是 Cygnal公司的產(chǎn)品，該公司于 20xx 年并入 Silicon Laboratories 公司。 國(guó)外在電風(fēng)扇方面的研究相對(duì)我國(guó)不那么積極，但是在智能化電器方面的研究卻比我國(guó)更加成功 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 本設(shè)計(jì)方案就是以電風(fēng) 扇為對(duì)象，通過(guò)紅外遙控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇的幾種常用功能，如：開(kāi)關(guān)功能、調(diào)速功能、定時(shí)功能等的控制，相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械控制，體現(xiàn)出了更加方便、更加快捷的優(yōu)點(diǎn)。 國(guó)內(nèi)、外發(fā)展現(xiàn)狀 隨著電子制造業(yè)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)生產(chǎn)率的要求越來(lái)越高，各行業(yè)都需要精良高效、高可靠性的設(shè)備來(lái)滿足要求。 紅外遙控技術(shù)有很強(qiáng)的隱蔽性和穿透性，基本適合各類場(chǎng)合，目前大部分電器運(yùn)用了紅外遙控技術(shù)，電風(fēng)扇也是其中之一。信號(hào)調(diào)制 。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 南陽(yáng)理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 電風(fēng)扇的智能紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì) The Design of Infrared Remote Control System of Intelligent Electric Fan 總 計(jì)： 37 頁(yè) 表 格： 2 個(gè) 插 圖： 32 幅 南 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 電風(fēng)扇的智能紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì) The Design of Infrared Remote Control System of Intelligent Electric Fan 學(xué) 院： 電子與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 南陽(yáng)理工學(xué)院 Nanyang Institute of Technology 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作 及取得的成果。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 [關(guān)鍵詞 ] 紅外遙控 。由發(fā)射端發(fā)出指令，接收端處理信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制。在現(xiàn)有市場(chǎng)多功能紅外遙控電風(fēng)扇的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的智能電風(fēng)扇，相對(duì)于舊式電風(fēng)扇，智能電風(fēng)扇設(shè)置了很多人性化的設(shè)計(jì)，如智能照明，安全保護(hù)，傾倒保護(hù)，智能照明等功能 ，使得電風(fēng)扇更加人性化，相信其豐富的功能、人性化的設(shè)計(jì)將會(huì)大大提高電風(fēng)扇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。美的等家電企業(yè)相繼推出了大廈扇和學(xué)生扇，這是針對(duì)不同的人群而專門(mén)研制的，具有智能化控制系統(tǒng)的電風(fēng)扇。 電風(fēng)扇的智能紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)主控模塊設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用的主控器是 C8051F020 單片機(jī)。 C8051F020 為 100 引腳 TQFP 封裝，如圖 2所示。 （ 2） C8051F020 交叉開(kāi)關(guān)配置 C8051F020 單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)字和模擬資源可以通過(guò) P0~P3， 32 個(gè) I/O 引腳使用。端口0、 2 中的每個(gè)引腳既可以定義為對(duì)應(yīng)的端口 I/O，又可以分配給一個(gè)內(nèi)部非模擬資源，如圖 7 所示 [3]?，F(xiàn)在市面上常用的紅外發(fā)光二極管的波長(zhǎng)為 940nm，其與普通Φ 5的發(fā)光二極管外形相同，但是顏色不同 [4]。 非編碼鍵盤(pán)：排列成行或列矩陣形式是其按鍵的特點(diǎn)。 LED 可以分為共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)，如圖 和 所示。其特點(diǎn)是似乎各位 LED 是“同時(shí)”顯示的。把前面的遙控編碼脈沖對(duì)照 40KHz 載波信號(hào)進(jìn)行脈幅調(diào)制，再一次經(jīng)過(guò)緩沖過(guò)程，放大過(guò)程之后發(fā)射出去。 電源電路設(shè)計(jì) 直流穩(wěn)壓電源的主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成。 調(diào)速原理 電風(fēng)扇所用的是單相交流電機(jī)，因?yàn)榻涣麟姍C(jī)需用 220V 電壓，而單片機(jī)所能承受的電壓是 到 5V所以必須選用中間繼電器通過(guò)低壓控制高壓。為了消除鍵抖動(dòng)的影響，保證在按鍵閉合穩(wěn)定狀態(tài)下讀取鍵值，需要對(duì)鍵進(jìn)行消抖處理。采用軟件消抖方法可省去硬件消抖電路，可鍵盤(pán)的工作速度將被降低。 紅外發(fā)射步驟 :首先裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù) (發(fā)射時(shí)為 3ms脈沖 ,停發(fā)時(shí)為 1ms脈沖 ),如果脈沖個(gè)數(shù)為 1則返回主程序 ,若不為 1則發(fā) 1ms 脈沖 ,然后停發(fā) 1ms 脈沖 ,這樣就停止發(fā)射過(guò)程。收端根據(jù)數(shù)據(jù)碼做出應(yīng)該執(zhí)行什么動(dòng)作的判斷。 匯編語(yǔ)言雖然屬于低級(jí)語(yǔ)言，應(yīng)用方面不具備明顯的優(yōu)勢(shì) [13]。目前支持的單片機(jī)類型有： 68000 系列、8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。論文在廣泛查閱資料后，根據(jù)智能風(fēng)扇要求，以老式家用電風(fēng)扇為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的風(fēng)扇紅外遙控系統(tǒng)。 （ 2）系統(tǒng)會(huì)對(duì)于觸電進(jìn)行自動(dòng)斷電保護(hù)，但是電機(jī)過(guò)熱方面就缺乏相應(yīng)的保護(hù)措施了。 //定時(shí)確認(rèn)位 sbit numh=P1^1。 電風(fēng)扇的智能紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 sbit f3=P3^4。 //數(shù)碼管數(shù)據(jù) char fly。 //4 秒處理 sbit L1=P3^5。 i) //循環(huán) 600*255 次 機(jī)器在這里執(zhí)行需要一段時(shí)間 也就達(dá)到了延時(shí)效果 for(j = 110。 TL0 = 0xE0。 tf=0。 style=0。 delay(5)。 delay(5)。 } else if(fly==2) { if(tf=20) { f1=1。 } } } void fenglei() //風(fēng)類檢測(cè)與判定 { if(pingchang==0) { style=1。 } else if(shuimian==0) { style=3。 fly=0。 } else fly=2。 if(t3==80) //判斷是否四秒了 { t3=0。 } else style=0。 } else if(ziran==0) { style=2。 } tf++。 delay(5)。 delay(5)。//shimiao miao=num%10。 t3=0。 //測(cè)試四個(gè)管都顯示 電風(fēng)扇的智能紅外遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 P2=0xff。 ET0=1。 unsigned char code pattern_dP[]={0xFD,0x61,0xDB,0xF3,0x67,0xB7,0xBF,0xE1,0xFF,0xF7 }。 char miao。 //強(qiáng)風(fēng)輔助數(shù)據(jù) sbit shuimian=P1^5。 //定時(shí)開(kāi)始確認(rèn)需要倒數(shù)標(biāo)記位 sbit f1=P3^0。 // 加速檔 sbit dwl=P3^3。 （ 3）學(xué)習(xí) Protel原理圖繪制軟件并繪制系統(tǒng)原理圖?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大 [15]。 Proteus ISIS 是英國(guó) Labcenter 公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件 [14]。 K2： 控制彩燈 ， 相應(yīng)的指示燈亮 。 （ 2） 如果間隔位的高電平為高于 3ms 的脈寬時(shí)，結(jié)束接收，此時(shí)來(lái)看累加器 A 中的脈沖個(gè)數(shù)，從而響應(yīng)相應(yīng)輸出口的操作。當(dāng)有人觸電或者電路泄露電流超過(guò)規(guī)定值的時(shí)候，剩余電流動(dòng)作斷路器能在非常短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷電源，保障用戶的人身安全 [12]。硬件消抖電路見(jiàn)圖 23。當(dāng)調(diào)速開(kāi)關(guān)撥到