“遙控調(diào)光燈”設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-12-09 09:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 碼，芯片內(nèi)部已有固定的編碼，外部元件只要一個(gè) 455KHz 的晶振和兩片瓷片電容，上電后即可工作，價(jià)格便宜 ，別廣泛的應(yīng)用于 電視機(jī)， DVD，空調(diào)的遙控器中，性能十分穩(wěn)定 。 主機(jī) 設(shè)計(jì)方案 方案 一 ： 6 ATMEGA16L 單片機(jī)。采用單片機(jī)進(jìn)行紅外線(xiàn)解碼，直接在單片機(jī) 內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生不同的 PWM 對(duì) LED 燈進(jìn)行控制。 ATMEGA16L 自帶 A/D 轉(zhuǎn)換功能，可以直接采集亮度調(diào)節(jié)旋鈕兩端的電壓，處理成不同的數(shù)據(jù)，然后對(duì) LED 燈進(jìn)行PWM 方式控制亮度 ，單芯片價(jià)格相對(duì)較高 。 方案 二 ： 以 LPC2138 為主控芯片 :其 本身自帶 A/D 轉(zhuǎn)換功能，帶大容量的 32KRAM 和512KFLASH ,內(nèi)部資源豐富 且系統(tǒng)穩(wěn)定，芯片價(jià)格 十分 昂貴。 方案 三 ： AT89S52 單片機(jī) +專(zhuān)用紅外解碼芯片 +。 SN2501 為專(zhuān)用紅外線(xiàn)解碼芯片，專(zhuān)用芯片有固定的解碼方式，外部元件只要一個(gè) 4M 晶振和 兩片瓷片電容，上電后即可工作。將解碼數(shù)據(jù)輸送到 AT89S52 單片機(jī)中進(jìn)行處理，然后對(duì) LED 燈進(jìn)行 PWM方式控制亮度。主機(jī)上的亮度調(diào)節(jié)旋鈕 調(diào)節(jié) LED 兩端電壓，實(shí)現(xiàn) 控制 LED 亮度 的目的 。 方案 四 ： AT89S52 單片機(jī) +軟件解碼 。將 接收到的紅外信號(hào)用軟件進(jìn)行解碼， 解碼 后 數(shù)據(jù)輸送到 AT89S52 單片機(jī)中進(jìn)行處理，然后對(duì) LED 燈進(jìn)行 PWM 方式控制亮度。主機(jī)上的亮度調(diào)節(jié)旋鈕 調(diào)節(jié) LED 兩端電壓，實(shí)現(xiàn) 控制 LED 亮度 的目的 。 液晶顯示設(shè)計(jì)方案 方案一：用 12684 液晶，顯示圖案多，但價(jià)格相對(duì)較高。 方案二：用 1602 液晶，圖案雖不多，但價(jià)格相對(duì)便宜。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選定 權(quán)衡各方案的利弊并結(jié)合本次大賽主題“環(huán)保、節(jié)能、成本控制”綜合考慮后 ，方案確定如下： 從機(jī) 方案選定 系統(tǒng)采用方案 三 ，用 TC9012 芯片直接進(jìn)行紅外編碼發(fā)射 。 芯片 購(gòu)買(mǎi)比較容易。紅外線(xiàn)發(fā)射載波 相對(duì)穩(wěn)定 。 主機(jī) 方案選定 系統(tǒng)采用方案 四 ， AT89S52 單片機(jī)，直接用外部中斷端口連接紅外線(xiàn)接收頭，通過(guò)軟件解碼，解碼相對(duì)簡(jiǎn)單。 液晶顯示方案選定 系統(tǒng)采用 1602 液晶，顯示圖案可以滿(mǎn)足要求，還價(jià)格便宜，降低 成本。 7 從機(jī)紅外遙控 單元的電路設(shè)計(jì) 從機(jī)主要的功能是實(shí)現(xiàn)紅外線(xiàn)遠(yuǎn)程控制 LED 燈的開(kāi)關(guān) 及亮度級(jí)別。從機(jī)的硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能的實(shí)現(xiàn)靠 TC9012 芯片的固定編碼用紅外發(fā)射管發(fā)射實(shí)現(xiàn) 。硬件電路主要由 TC9012 芯片 、按鍵和紅外發(fā)射管組成，其原理 圖 如圖 2 所示 。 圖 2 從機(jī) 電路原理框圖 從機(jī)通過(guò)按鍵給 TC9012 芯片命令，芯片接收到不同的按鍵指令，從而使芯片 通過(guò)紅外線(xiàn)發(fā)送不同的指令編碼。 按鍵主要設(shè)有： LED 燈的開(kāi) /關(guān)、低亮度控制、中亮度控制、高亮度控制 。 主機(jī)控制單元電路設(shè)計(jì) 主機(jī)主要是對(duì) LED 燈的控制作用，通過(guò)產(chǎn)生不同的 PWM 脈寬信號(hào)傳送給 LED燈， LED 燈就會(huì)產(chǎn)生不同的亮度變化。 主機(jī)硬件電路的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易而又可以完成特定的功能，其原理框圖如圖 3 所示。 電路原理圖如附錄 A 圖所示。 8 圖 3 主機(jī)電路原理框圖 主機(jī)上可分為幾個(gè)部分 : 主機(jī)通過(guò)紅外接收頭接收從機(jī)的紅外線(xiàn)編碼調(diào)制脈沖， AT89S52 單片機(jī)直接與紅外接收頭相連接，通過(guò)內(nèi) 部軟件將紅外線(xiàn)調(diào)制脈沖進(jìn)行解碼，得到不同的指令數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行不同的操作 ； 主機(jī)上還有功能按鍵 與單片機(jī)相連 ，可以通過(guò)按鍵直接控制主機(jī)進(jìn)行操作 ； 通過(guò) 液晶顯示可以實(shí)時(shí)反映出燈的狀態(tài)。 主機(jī)還可以通過(guò)調(diào)節(jié) LED 亮度控制旋鈕，來(lái)直接改變燈的亮度。 從機(jī)遙控功能軟件流程圖 在從機(jī)遙控 工作過(guò)程 中，當(dāng)檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)， TC9012 芯片 判斷是哪個(gè)按鍵按下的 ，從而發(fā)送不同的編碼 。 TC9012 芯片工作 控制流程圖如圖 4 所示。 在流程圖中的低級(jí)顯示、中級(jí)顯示和高級(jí)顯示是 從機(jī)傳輸給主機(jī)的紅外線(xiàn) 編碼控制 LED 燈的顯示低、中和高亮度級(jí)別。 51 單片機(jī) 最小系統(tǒng) 紅外線(xiàn)接收頭 4*1 按鍵 LED 亮度控制旋鈕 控制 LED 燈亮度 工作指示燈 液晶顯示 9 圖 4 從機(jī)遙控功能流程圖 主機(jī)控制功能軟件流程圖 主機(jī)采用 AT89S52 單片機(jī)，內(nèi)部功能強(qiáng)大。紅外接收頭接收到數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)單片機(jī)外部中斷端口 向單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。主機(jī)上的紅外接收和按鍵同時(shí)掃描，只要一有指令輸入時(shí)，單片機(jī)就會(huì)做出判斷，執(zhí)行相應(yīng)的功能。其工作流程圖如圖 5 所示。流程圖中的，低級(jí)亮度、中級(jí)亮度、高級(jí)亮度 分別是對(duì) LED 燈執(zhí)行低、 中、高亮度級(jí)別 顯示，逐步顯示為亮度旋鈕的任意調(diào)光，顯示低級(jí)顯示、中級(jí)顯示、高級(jí)顯示分別是液晶對(duì)燈的狀態(tài)顯示。 N Y N Y 開(kāi)始 有按鍵按下嗎？ LED 燈開(kāi) /關(guān) 低亮度 中亮度 高亮度 LED燈關(guān) LED燈開(kāi) 低 級(jí)顯示 中 級(jí)顯示 高 級(jí)顯示 紅外線(xiàn)編碼發(fā)射 LED 開(kāi)嗎 ？ 返回 10 圖 5 主機(jī)控制 功能流程圖 Y N Y N Y N 判 斷 是 否 接收到紅外線(xiàn) 開(kāi)始 系統(tǒng)初始化，設(shè)置中斷 收 到 哪 個(gè) 鍵值 掃描指令輸入 判斷執(zhí)行指令 判斷執(zhí)行指令 開(kāi) /關(guān)控制 低亮度 中亮度 高亮度 手動(dòng)調(diào)節(jié)亮度 LED燈是開(kāi)？ LED 燈關(guān) LED 燈開(kāi) 低級(jí)顯示 中級(jí)顯示 高級(jí)顯示 返回 11 本系統(tǒng) 主要以單片機(jī) AT89S52 和 TC9012 芯片 為主要控制芯片 ， 采 用紅外發(fā)射頭發(fā)射信號(hào)和紅外接收管接收信號(hào) ， 并運(yùn) 用 PWM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)燈的亮度調(diào)節(jié) 。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中力求硬件電路簡(jiǎn)單，充分發(fā)揮軟件設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì) —— 編程靈活方便 來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。 在作品的 制作當(dāng)中，遇到的主要困難是紅外
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