【正文】 。 [4] 張毅剛，彭喜元 . 《 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 》 [M]. 北京：人民郵電出版社。 [2] 趙負(fù)圖 . 《新型傳感器集成電路應(yīng)用手冊(cè) (下 )》［ M］ . 北京：人民郵電出版社。懇請(qǐng)閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感激。最后要感謝我的家人以及我的朋友們對(duì)我的理解、支持、鼓勵(lì)和幫助，正是因?yàn)橛辛怂麄?，我所做的一切才更有意義；也正是因?yàn)橛辛怂麄?，?才有了追求進(jìn)步的勇氣和信心。沒(méi)有 吳建琳 老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒(méi)有我論文的順利完成。在此，我特別要感謝我的導(dǎo)師 吳建 琳 老師?；厥准韧撐牡膶?xiě)作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。相信隨著人們生活水平的不斷提高，它將被應(yīng)用到更廣泛的場(chǎng)合。其創(chuàng)新之處在于自動(dòng)化程度高，人性化強(qiáng)，通過(guò)各種傳感器 檢測(cè)各種信號(hào)再 經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理 輸出，實(shí)現(xiàn) 早上下午自動(dòng)開(kāi)關(guān)窗、 自動(dòng)防風(fēng) 、防雨、防盜等功能 一定程度上 解決了 外界環(huán)境給人 們?nèi)粘Ｉ钪械暮芏酂馈?17HS5604 主要技術(shù)參數(shù)： 步距角： 機(jī)身長(zhǎng) :48mm 電壓： 12V 電流： 電阻： 30Ω 電感： 28mH 靜力矩： mN. 單極 mN. 雙極 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路利用 L298N 作為驅(qū)動(dòng)器， L298N 為集成 H 橋電路，共有 15引腳，外圍在與電機(jī)相接時(shí)要接 8個(gè)二極管 IN4007 作振幅用，其具體電路圖 如圖 51。 220V交流9V3 V 6 V1 N 4007C 91000 UFC 10100 UFC 110 . 1 UF1 23IN OUT GNDIC 5 MC 78 L 05+ 5 V++ + 圖 49 紅外接收電路的電源電路 第 5章 動(dòng)力源的 選型與 設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)選型 步為了能夠控制智能窗的開(kāi)關(guān)程度，故選進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件。 電源電路的設(shè)計(jì) 圖 49 為紅外接收電路的電源電路原理圖，主要由 MC78L05 三端穩(wěn)壓器、變壓器、整流二極管及電容組成。 4 . 7 KV T 29 0 1 3J 1JMX94FD 3I N 4 0 0 1電 源 插 座1 2 V直 流+ 5 V 圖 48 雙穩(wěn)電路的電路圖 有上述可知，接收器在得電后收到第一個(gè)信號(hào)之前， PT2272 第 17腳輸出為低電平時(shí) ， VT2 截止 ， 繼電器 J1(JMX94F)釋放 ， 其觸點(diǎn) 是 斷開(kāi) 狀態(tài)， 負(fù)載 不 工作 。 PT2272 第 17腳 “ 總線(xiàn) ” 輸出端，當(dāng)發(fā)、收兩機(jī)地址碼相同，正確譯碼時(shí)，輸出轉(zhuǎn)為高電平，而當(dāng)發(fā)射機(jī)不發(fā)射信號(hào)時(shí)，則回落到低電平 ， 沒(méi)有記憶功能 。 A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s91 81 71 61 51 41 31 21 11 0 V c c D o u t O S C 1 O S C 2 T E A 1 1 / D 0 A 1 0 / D 1 A 9 / D 2 A 8 / D 31 61 51 41 31 21 11 01 912345678C 1 1 0 0 0 U FS 1S W D I P 8P T 2 2 6 2U 1U 4U 2U 3V T 19 0 1 2S B 1C 4 1 2 P F6 8 0 K2 KU 2 U 4 : 7 4 0 0 P H 3 0 31 01 0 0 K數(shù) 據(jù) 碼5 V123456 891 0 圖 46 紅外遙控發(fā)射電路原理圖 紅外遙控接收電路設(shè)計(jì) 圖 37 紅外遙控接收電路原理圖，主要由譯碼芯片 PT227編碼開(kāi) 關(guān)、雙穩(wěn)繼電器、紅外接收頭 FPS409 5V 電源電路等組成 . A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s91 81 71 61 51 41 31 21 11 0 V c c V T O S C 1 O S C 2 D I N A 1 1 / D 0 A 1 0 / D 1A 9 / D 2A 8 / D 31 61 51 41 31 21 11 01 912345678C 1 1 0 0 U FS 2S W D I P 8P T 2 2 7 21 0 0 K4 . 7 KV T 29 0 1 3J 1JMX94FD 3I N 4 0 0 1電 源 插 座1 2 V直 流F P S 4 0 9 1+ 5 V123D 2 圖 47 紅外遙控接收電路原理圖 圖 47 中的紅外接收組件 FPS4091 接收到中心頻率為 40KHZ 的紅外信號(hào)后，從載波中解調(diào)出編碼信號(hào)，經(jīng)放大后從 2 腳輸出，輸進(jìn) PT2272 解碼器輸入端 14腳，如果兩機(jī)地址碼相同，則 PT2272 進(jìn)行解碼，并把 PT2262 的控制信號(hào)鎖存在PT2272 的第 10～ 13 引腳上，同時(shí)在第 17 腳上輸出一個(gè)正脈沖，用于雙穩(wěn)電路的控制。要發(fā)射信號(hào)時(shí)，按下發(fā)射鍵 SB。圖 43 中門(mén)電路 U2U4構(gòu)成中心頻率為 40KHZ 的方波振蕩，用于 調(diào)制從 PT2262 第 17 腳輸出的編碼信號(hào)及控制信號(hào)。 設(shè)置地址碼的原則是：同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的 D1～ D4 端輸出約 4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí) VT端也輸 出解碼有效高電平信號(hào)。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)， PT2262 不接通電源，其 17腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)， PT2262 得電工作，其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng) 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并 發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng) 17 腳為低平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100％的調(diào)幅。表 33為 PT2272 的極限參數(shù) 。 PT2272 的 A0～ A11必須與 PT2262 的 A0～ A11完全相同， PT2272 才輸出解碼數(shù)據(jù)，否則不輸出。 工作電源為 +5V。 表 42為 PT2262 的極限參數(shù) 。 OSC OSC2為內(nèi)部振蕩電路輸入、輸出端，外接電阻確定振蕩頻率。 工作電源范圍為 ～ 15V，A0～ A11為地址管腳，其中 A6～ A11 既可以作為地址也可以作數(shù)據(jù)使用，它們按三態(tài)即 “0” 、 “1” 、高阻態(tài)（懸空、開(kāi)路）三 種狀態(tài)編碼，輸出數(shù)據(jù)有效電平為高電平。 從 第 七 腳 輸 出 矩形 波 圖 43 FPS4901工作波形圖 編碼器和譯碼器的選擇 PT226 2272 是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路， PT226 2272 最多可有 12 位 （ A0A11） 三態(tài)地址端管腳 （ 懸空 ,接高電平 ,接低電平 ）， 可以組合成 531441 個(gè)不同的地址碼； PT2262 最多可有 6 位（ D0D5） 數(shù)據(jù)端管腳 ， 設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17腳串行輸出。此接收器內(nèi)部電 路也可用分立組件代替，但體積較大，不宜配套使用， 所以本設(shè)計(jì)直接使用成品紅外線(xiàn)接收頭 FPS4091。圖 43是電路的工作波形圖。第 5 腳外接決定接收的中心頻率 fo。該電路功耗低， V cc=5V時(shí)， PCM =9mW；工作電壓為 至 17V，建議使用 5V；工作溫度 20 至 +75℃ 。該紅外線(xiàn)接收器內(nèi)含一個(gè)紅外線(xiàn)接收管（ PH302）和一個(gè)放大電路（ CX20216），紅外線(xiàn)接收管產(chǎn)生的光電流有前置放大器放大。本設(shè)計(jì)中用到的成品紅外接收頭是FPS4091。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來(lái)如同一只三極管，非常方便。均有三個(gè)引腳，即電源正（ VDD）、電源負(fù)（ GND）和數(shù)據(jù)輸出（ VO 和 OUT）。所以本設(shè)計(jì)也采用成品紅外接收頭。當(dāng)要求更長(zhǎng)的遙控距離時(shí)，要增加高增益放大電路。 紅外線(xiàn)發(fā)射、接收系統(tǒng)組成框圖 如圖 41所示 。 它的缺點(diǎn)是： 由于它是一種視距傳輸技術(shù)，采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接具有方向性，兩個(gè)設(shè)備之間如果傳輸數(shù)據(jù)，中間就不能有阻擋物 ； 而且通訊距離較短，此外紅 管 LED 不是一種十分耐用的器件 遙控方案設(shè)計(jì) 使用由常規(guī)數(shù)字集成電路組成的紅外遙控電路。同時(shí) ，由于采用紅外線(xiàn)遙控器件時(shí)，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡(jiǎn)單，因此它在日常工作生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 (3)紅外線(xiàn)遙控的遙控距離一般為幾米至幾十米或更遠(yuǎn)一點(diǎn)。同時(shí)，由于紅外線(xiàn)不能穿透墻壁，所以不同的電器可以使用通用的遙控器而不會(huì)互相干擾，這是無(wú)線(xiàn)電遙控所不能做到的。 它具有以下特點(diǎn)： (1)由于為不可見(jiàn)光，因此 ，對(duì)環(huán)境影響很小。只不過(guò)是溫度高的物體輻射的紅外線(xiàn)較強(qiáng)，溫度較低的物體輻射的紅外線(xiàn)較弱。在遠(yuǎn)紅外區(qū)，由于它鄰近微波區(qū)，因此它具有微波的某些特性，如有較強(qiáng)的穿透能力和能貫穿某些不透明物質(zhì)等。紅外線(xiàn)波長(zhǎng)在無(wú)線(xiàn)電波與可見(jiàn)光波之間，約為 ～1000μ m之間，是一種肉眼看不到這種光線(xiàn)，但利用紅外線(xiàn)發(fā)送和接收裝置卻可以發(fā)送和接收紅外線(xiàn)信號(hào)。紅外線(xiàn)由德國(guó)天文學(xué) 家威廉 ?赫歇耳于 1800 年發(fā)現(xiàn)，又稱(chēng)為紅外熱輻射，是太陽(yáng)光線(xiàn)中眾多不可見(jiàn)光線(xiàn)中的一種，人的眼睛能看到的波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是紅光，從廣義來(lái)講，紅外線(xiàn)是一種電磁波，電磁波家族按波長(zhǎng)順序是這樣排列的：長(zhǎng)波、短波、超短波、微波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、 X射線(xiàn)等。當(dāng)窗體閉合時(shí)引發(fā)中斷，停止運(yùn)行，進(jìn)入節(jié)電待機(jī)狀態(tài) 。 0 . 1 U F 1 0 K32V C CL M 3 8 60 . 1 U F1 0 0 U F4 . 7 + S P +465 圖 310 以 LM386為驅(qū)動(dòng)芯片的電路 聲 音輸 入1 01 0 U F0 . 1 U FT D A 2 0 0 32 2 01 0 0 0 U F0 . 1 U F2 2 0 U F + 2 05 0 K 1 2435 圖 311 以 TDA2021為驅(qū)動(dòng)芯片的電路 行程開(kāi)關(guān) 為了判斷窗子是否閉合，需要使用行程開(kāi)關(guān)。 1W至 10W 的揚(yáng)聲器用 TDA2021 芯片驅(qū)動(dòng)。通常 1W 以下的揚(yáng)聲器可用 LM38 D228 D282MC34119 及 TA7368 等芯片驅(qū)動(dòng)。外接功放器時(shí)，采用單端輸出，另一端接 10μ F 到地或懸空，否則 ISD器件會(huì)損壞。話(huà)筒信號(hào)耦合電容與連接 MICREF 端到模擬地的電容要相同。電路中采用 AT89S51 作為 CPU，用它的～ 與 ISD1420 相接。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源、少數(shù)電阻電容組成。 P 1 . 0 1 R X D P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3 2 3 4 5P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7 T X DI N T 0I N T 1 T 0 6 7 8 R S T 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 T 1 W R R D G N D 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 X T A L 2 X T A L 1P 0 . 03 9V C C4 0P 0 . 13 8P 0 . 23 7P 0 . 33 6P 0 . 43 5P 0 . 53 4P 0 . 63 3P 0 . 73 2E A / V P P3 1A L E / P R O G3 0P E S N2 9P 2 . 72 8P 2 . 62 7P 2 . 52 6P 2 . 42 5P 2 . 32 4P 2 . 22 3P 2 . 12 2P 2 . 02 1m s b 2 _ 12 1 2 _ 22 0 2 _ 31 9 2 _ 41 8 2 _ 58 2 _ 61