【正文】 擺脫了傳統(tǒng)按鍵模式的操作方式，僅需要按下遙控器就可以實現(xiàn)對設(shè)備的實時操作。雖然操作簡單、維護方便快捷，然而僅僅適用于某一專屬設(shè)備，控制對象單一，而新型的以單片機為控制核心的紅外遙控裝置則打破這一弊病，程序編寫靈活多變、控制對象多樣。而微機技術(shù)的出現(xiàn)，則使現(xiàn)代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，給現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域帶來了一次新的革命。電風(fēng)扇與人們的日常生活息息相關(guān)，其是人們渡過炎熱酷暑夏天必不可少的家用電器，雖然現(xiàn)在空調(diào)在城市中已經(jīng)相當普遍，并有替代電風(fēng)扇的趨勢，但由于大部分家庭消費水平的限制，介于電風(fēng)扇的重要性，其將很長一段時間在中小城市以及鄉(xiāng)村家電行業(yè)中占據(jù)不可小視的地位。隨著科技的發(fā)展，智能化程度日益增高，電風(fēng)扇也加入了智能化元素，智能化增進了電風(fēng)扇在人們生活中的實用價值。隨著一系列技術(shù)的成熟，諸多廠家將一些新型的科技元素注入到了電風(fēng)扇中，使得其人性化程度更高，更加貼近人們的生活。精準的遙控開關(guān)設(shè)計能夠提高電風(fēng)扇的工作性能，提高舒適性、穩(wěn)定性。 遙控技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢遙控控制技術(shù)的發(fā)展是以通信技術(shù)、電子技術(shù)以及控制技術(shù)為基石發(fā)展起來的。遙控裝置的起源是源于著名發(fā)明家尼古拉自此到60年代初期，由于科學(xué)技術(shù)的滯后，以及市場需求較少，遙控技術(shù)始終無法得到快速的發(fā)展。直到今天，各種新型的遙控技術(shù)面世，大大的改變了人們的生活理念以及思想模式。無論利用而厚重傳輸方式，將所要實時的信號精準的傳送出去，并且能夠快速準確的對被控對象進行控制是非常重要的。其與紅外線相比較，所能夠攜帶的信息量少，易受到外界干擾?，F(xiàn)階段家用電器大多數(shù)采用紅外遙控裝置來實現(xiàn)對設(shè)備的可行控制，紅外遙控裝置以其精準的控制手段，抗干擾能力強等優(yōu)點而被人們廣泛接受使用。由于紅外一體化接收頭的出現(xiàn)，大大降低了紅外遙控的成本和技術(shù)難度，目前不僅在家電領(lǐng)域，在玩具、安防等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。因此，遙控系統(tǒng)是一涉及單片機的數(shù)字系統(tǒng)。遙控由高產(chǎn)的發(fā)明家Robert Adler在五十年代發(fā)明的。紅外遙控具有獨立性、物理特性與可見光相似性、無穿透障礙物的能力及較強的隱蔽性等特點。從單純的在電風(fēng)扇面板上通過按鈕控制，到短距離(10M以內(nèi))的遙控，雖然改變不大，但其帶來的便利無疑是巨大的?，F(xiàn)階段國內(nèi)紅外遙控電子元器件的競爭很激烈，導(dǎo)致了價格的低廉，表面上有利于消費者，可是長期惡性競爭，互相壓價格，必將導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降，最終損害的只能是消費者。紅外遙控是單工的紅外通信方式，整個通信中，需要一個發(fā)射端和一個接收端。整套紅外控制系統(tǒng)的成本低廉，易被廣大普通的消費者所接受使用。紅外遙控技術(shù)的出現(xiàn)正好符合現(xiàn)階段人們所追求的物質(zhì)文化需求。無線電波式的遙控方式控制精確度差，容易對附近的手機通訊以及電視機信號造成一定的影響，嚴重時會帶來極大的噪聲，甚至?xí)绊懫湔Ｊ褂茫酥猓陨硪踩菀资艿狡渌姴ǖ挠绊?，控制會帶來許多誤動作，因此，由于其諸多的缺點而在現(xiàn)實生活中使用較少。聲波遙控由于其識別能力差，在空氣中容易損耗掉，故使用較少。同時隨著數(shù)字電子技術(shù)以及模擬電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以單片機為新型控制核心的裝置在紅外遙控中的應(yīng)用越來越普遍，單片機可以將紅外信號以數(shù)字的表達形式來進行傳遞，利用紅外線來制造的遙控裝置成本小、重量輕、體積小，通過數(shù)字編碼以及二進制調(diào)制等方式可以實現(xiàn)對復(fù)雜信息的有效控制，如此不僅抗干擾能力強、不易產(chǎn)生誤動作、整個控制過程中所消耗的能量低，達到了節(jié)能的效果；紅外線遙控系統(tǒng)不會將傳輸?shù)男盘栃孤队诃h(huán)境之外，同時不會對其他通訊設(shè)備以及電視機等設(shè)備造成信號干擾，不會影響其他設(shè)備的正常使用。所以現(xiàn)階段普遍的家用電器中都是以紅外線為信號傳輸載體來實現(xiàn)對被控對象的有效控制。紅外線遙控器通過單片機調(diào)制解碼功能來實現(xiàn)對信號的編碼，通過編碼將原有的信號以數(shù)字的形式表達出來。用于實現(xiàn)對被控對象控制的遙控編碼脈沖信號是一組以串行方式來表達的二進制碼編碼，現(xiàn)在存在如下需要解決的難題：如何精確無誤的接收紅外線遙控通信信息；解碼編程軟件的優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)控制程序的優(yōu)化可行設(shè)計。硬件部分主要包括基于PROTEUS的系統(tǒng)原理圖的設(shè)計、仿真。本文通過如下幾部分進行介紹：，本詳細學(xué)習(xí)AT89C51的功能以及結(jié)構(gòu)。，了解其在本次設(shè)計中具體的硬件電路、硬件模塊。，調(diào)試系統(tǒng)，使其滿足本次設(shè)計的要求。其工作原理是用戶按鍵信號經(jīng)單片機編碼處理后轉(zhuǎn)化為脈沖信號，經(jīng)由紅外發(fā)射頭發(fā)送出去；接收端由紅外一體化接收頭實現(xiàn)對接收信號的放大解調(diào)并還原為數(shù)據(jù)流，經(jīng)由單片機解碼后對相關(guān)IO口進行操作，從而完成整個遙控操作。系統(tǒng)硬件由以下幾部分組成：紅外數(shù)據(jù)發(fā)射電路，鍵盤采用普通按鍵鍵盤，按鍵統(tǒng)一接在單片機P0口。紅外數(shù)據(jù)接收則是采用HS38B一體化紅外接收頭，內(nèi)部集成紅外接收、數(shù)據(jù)采集、解碼的功能，只要在接收端INT0檢測頭信號低電平的到來，就可完成對整個串行的信號進行分析得出當前控制指令的功能。當遙控器的某一按鍵被按下以后，外部中斷1產(chǎn)生中斷，喚醒單片機進入工作狀態(tài)，查詢鍵盤按下的是哪一個按鍵，當確認按鍵后，控制軟件啟動定時器T0、T1，T1作為發(fā)射時間控制器，T0作為紅外線發(fā)射頻率控制器，T0定時溢出時中斷程序使紅外管接口電平反轉(zhuǎn)一次，寫入定時器的初值不同，在輸出端口就得到不同的發(fā)射頻率。其設(shè)計原理框圖如下。利用單片機中的T0作為紅外脈沖計數(shù)器，T1作為計數(shù)時間控制器。定時溢出，中斷程序關(guān)閉計數(shù)器T0，讀入計數(shù)值并進行判斷，確定操作對象（遙控按鍵）對其進行反轉(zhuǎn)操作，控制電路對所控制的負載進行開或關(guān)。其設(shè)計原理方框圖如下圖23所示:圖 23 紅外信號接收設(shè)計原理圖 紅外編碼 紅外編碼標準設(shè)計本設(shè)計中采用不同的脈寬寬度來實現(xiàn)二進制信號的編碼，編碼由發(fā)送單片機來完成。圖 24 二進制信號“1”和“0”的編碼遙控編碼脈沖信號由引導(dǎo)碼、識別碼、識別反碼、控制碼、控制反碼信號組成。如圖25所示?？刂拼a也可稱之為功能實現(xiàn)碼，通過控制碼可以實現(xiàn)對被控對象所要實現(xiàn)功能的具體控制，接受端口接受功能實現(xiàn)碼的二進制編碼，通過查表來實現(xiàn)各種不同的功能操作，系統(tǒng)識別反碼與控制操作反碼與之對應(yīng)的是識別碼與控制碼各自的反碼，串行二進制數(shù)據(jù)碼時序圖如下圖26所示。圖27中，待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)為101。圖27 二進制信號的調(diào)制 二進制信號的解調(diào)HS38B的解調(diào)可理解為:脈沖信號串時輸入時,輸出端顯示的電平為低電平,否則輸出端口電平為高電平。 二進制信號的解碼通過單片機可以實現(xiàn)紅外載體所存儲的二進制信號碼的解碼調(diào)制，單片機將紅外接受端口所接受的信號進行解碼識別，然后查表得到與之相對應(yīng)的具體實現(xiàn)功能，如圖28，把波形E 解碼還原成原始二進制數(shù)據(jù)信息101。石英晶體振蕩性能良好，運行時抗外界干擾能力極強，工作頻率極其穩(wěn)定。通過基準頻率來控制單片機最小工作系統(tǒng)中頻率的準確性。單片機都可以組成一個內(nèi)部振蕩電路的高增益反相放大器，其中引腳XTAL1 和XTAL2 分別對應(yīng)著此放大電路的輸入端口以及輸出端口。圖31為本次設(shè)計的單片機晶振電路[9]。 圖31 單片機晶振電路 復(fù)位電路復(fù)位電路可以對單片機控制系統(tǒng)的累積誤差進行有效消除，是單片機控制系統(tǒng)中必不可少的硬件電路，單片機在工作運行中難免會出現(xiàn)程序運行錯誤或操作出錯等使得整個系統(tǒng)難以運行的情況，復(fù)位電路是每一個系統(tǒng)必不可少的電路，它是系統(tǒng)可行與否的先行官，下面就復(fù)位電路的作用及其方式展開描述。導(dǎo)致這些最主要的原因可能是復(fù)位電路設(shè)計不當造成的，因此設(shè)計一個很好的復(fù)位電路對于單片機控制系統(tǒng)的運行來說非常的重要，這是控制系統(tǒng)運行的基本點。 圖34 獨立式按鍵接口（2）矩陣式按鍵接口圖35矩陣式按鍵電路矩陣式按鍵鍵盤中，分為行線和列線兩種，行線和列線與矩陣按鍵開關(guān)的兩端相連接，其中行線是連接到＋5V電源上。這是矩陣式按鍵來識別按鍵是否按下的關(guān)鍵策略。 紅外遙控原理及其設(shè)計紅外線遙控系統(tǒng)的發(fā)射端口電路主要組成部分是通過紅外發(fā)光二極管通以電源，一次驅(qū)動其可以發(fā)出可被識別的紅外線光電波，紅外線遙控系統(tǒng)的的接收端口電的主要組成部分是由紅外線光波接收器件二極管、三極管以及硅半導(dǎo)體材料的光電池所組成，它們將發(fā)射端所發(fā)射的信號通過單片機解碼等操作，轉(zhuǎn)換為可以被識別的信號。放按下指令鍵盤按鈕，就可以輸出不同的功能，實現(xiàn)對被控對象的實時有效的控制。如此保證的紅外遙控系統(tǒng)的順利可靠運行。下圖36表示出了紅外遙控系統(tǒng)的主要組成部分以及工作原理，如圖所示，紅外系統(tǒng)主要包括有鍵盤、解碼與調(diào)制、紅外遙控器、光電放大電路以及單片機解碼電路等幾部分組成。圖36 紅外遙控系統(tǒng)框圖 紅外發(fā)射電路紅外信號發(fā)射端口的組成部分一般是使用了Ga、As等金屬材料而制成的紅外光波發(fā)射二極管，其自身能夠承載很大的電流，光波發(fā)射強度大，在傳播的過程中出現(xiàn)損耗小，傳輸?shù)木嚯x長，抗干擾能力強。、SIR333管子直徑5mm。單片機通過軟件編程將調(diào)制好的脈沖信號從P3口第6腳（）將數(shù)據(jù)輸出。根據(jù)紅外發(fā)射頭工作時的電流需要，采用280倍的放大器S8050。8050的基極接千歐級電阻。圖37紅外驅(qū)動發(fā)射電路 紅外遙控接收電路本部分電路是該設(shè)計中硬件電路的重點部分，系統(tǒng)由紅外接收電路，單片機電路，設(shè)備驅(qū)動電路，狀態(tài)顯示電路組成。數(shù)據(jù)流通過單片機處理后送驅(qū)動控制部分。 紅外信號接收電路HS38B是用于紅外遙控接收的小型一體化接收頭，它的主要功能包括放大,選頻,解調(diào)幾大部分,要求輸入信號需是已經(jīng)被調(diào)制的信號。其不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，而