【正文】 電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠、功能齊全、操作方便、不產(chǎn)生輻射等優(yōu)點(diǎn)，已成為遙控發(fā)射的主流，被廣泛應(yīng)用在家用電器產(chǎn)品上。當(dāng)按下指令鍵時(shí)，指令編碼電路產(chǎn)生所需的指令編碼信號(hào)，指令編碼信號(hào)與38KHZ載波進(jìn)行調(diào)制，由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)調(diào)制的指令編碼信號(hào)。指令編碼信號(hào)與38KHZ載波經(jīng)過74HC08與門進(jìn)行調(diào)制。其主要特性如下：（1）；（2）ESD保護(hù)：HBM EIA/JESD22A114A超過2000V，MM EIA/JESD22A115A超過200V；（3）溫度范圍：40~+85攝氏度，40~+125攝氏度。紅外發(fā)光二極管是由特殊的半導(dǎo)體材料制成的，在它的兩腳加上電壓就能發(fā)出不同顏色的可見光。 紅外發(fā)射示意圖 發(fā)射電路 LCD12864液晶顯示模塊液晶顯示器，簡(jiǎn)稱LCD（Liquid Crystal Display），是一種液晶利用光調(diào)制的受光型顯示器件。其中，段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和數(shù)字的簡(jiǎn)單顯示，不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求；而點(diǎn)陣式LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及漢字，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)、動(dòng)畫功能、分區(qū)開窗戶、反轉(zhuǎn)、閃爍等功能。本設(shè)計(jì)使用LCD12864漢字圖形點(diǎn)陣式液晶顯示模塊，可顯示漢字和圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字（1616點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（816點(diǎn)陣）及64256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM），配置 LED背光，多種軟件功能（光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等）。 LCD12864引腳圖 紅外遙控接收模塊紅外接收器是一種可以接收紅外信號(hào)并能獨(dú)立完成從紅外線接收到輸出TTL電平信號(hào)兼容的器件，體積和普通的塑封三極管差不多，適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。本次設(shè)計(jì)使用的接收電路是一種集紅外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器（VS1838B），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(hào)兼容的所有工作。此接收器對(duì)外只有3個(gè)引腳：DOUT、GND、VCC，與單片機(jī)接口非常方便，[1214]：① 脈沖信號(hào)輸出接單片機(jī)的I/O 口，；② GND接地線（0V）；③ VCC接電源正極（+5V）； 紅外接收示意圖 VS1838B引腳圖 定時(shí)模塊本設(shè)計(jì)使用DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，功能豐富，在各種設(shè)備、家電、儀器、工業(yè)控制中，可以很容易的用它來組成時(shí)間獲取單元，以實(shí)現(xiàn)各種時(shí)間的獲取。在12小時(shí)制模式中，用AM和PM區(qū)分上午和下午；時(shí)間的表示方法也有兩種，一種用二進(jìn)制數(shù)表示，一種用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節(jié)RAM，其中有11字節(jié)RAM用來存儲(chǔ)時(shí)間信息，4字節(jié)RAM用來存儲(chǔ)DS12C887的控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM給用戶使用；此外用戶還可對(duì)DS12C887進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對(duì)其內(nèi)部的三路中斷通過軟件進(jìn)行屏蔽[15]。這種電子元件早在1962年出現(xiàn)，早期只能是低光度的紅光，之后發(fā)展出其他單色光的版本，除了紅色、綠色、黃色外，還出現(xiàn)了藍(lán)色和白色，時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也有所提高，高亮度的發(fā)光二極管更是可以取代傳統(tǒng)燈泡。LED只能往一個(gè)方向?qū)ǎㄍ姡姓蚱茫ㄕ蚱珘海?dāng)電流流過時(shí)，電子與空穴在其內(nèi)復(fù)合而發(fā)出單色光，這叫電致發(fā)光效應(yīng)，而光線的波長(zhǎng)、顏色跟其所采用的半導(dǎo)體材料種類與摻入的元素雜質(zhì)有關(guān)，具有效率高、壽命長(zhǎng)、不易破損、開關(guān)速度高、高可靠性等傳統(tǒng)光源不及的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)正向連接時(shí)，即P接正極、N接負(fù)極時(shí)，二極管導(dǎo)通；反之，二極管截止。導(dǎo)通時(shí)，若有足夠的正向電流通過二極管，發(fā)光二極管便會(huì)亮。 指示燈電路 直流電機(jī)模塊目前，直流電機(jī)憑借其速度的可控性，穩(wěn)定的啟動(dòng)、制動(dòng)，平滑而經(jīng)濟(jì)的調(diào)速等特點(diǎn)，而在工業(yè)生產(chǎn)、城市建筑、農(nóng)田水利等多方面得到了廣泛的應(yīng)用。但是，通過調(diào)壓的方式進(jìn)行電機(jī)調(diào)速，會(huì)將一部分電壓轉(zhuǎn)化成熱能，使得能源利用率降低，造成能源浪費(fèi)。而采用脈寬調(diào)制的方式對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)速度的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，而且還體現(xiàn)了節(jié)約能源、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulator)，是指輸出固定的周期信號(hào)，通過調(diào)整一個(gè)周期內(nèi)工作周期的大小來控制輸出功率的方法。在PWM驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的系統(tǒng)過程中，通過改變直流電機(jī)上電樞的電壓占空比來改變平均電壓大小，從而控制直流電機(jī)的平均速度[16,17]。使用不同的直流電動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)電流也不同。如果是驅(qū)動(dòng)單個(gè)電動(dòng)機(jī)，并且電動(dòng)機(jī)的電流不大時(shí)，可選用三極管組成驅(qū)動(dòng)電路。而達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器實(shí)際上是一個(gè)集成芯片，單塊芯片同時(shí)可驅(qū)動(dòng)八個(gè)電動(dòng)機(jī)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)由單片機(jī)的一個(gè)I/O口控制。本設(shè)計(jì)采用三極管電流放大驅(qū)動(dòng)電路，D端控制轉(zhuǎn)向，PWM端控制轉(zhuǎn)速。直流電機(jī)在電子設(shè)計(jì)中有著重要的應(yīng)用，如何簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、高效地對(duì)直流電機(jī)的速度進(jìn)行精確控制有著重要的意義[18]。電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出78xx和負(fù)電壓輸出 79xx系列。它的樣子像是普通的三極管，TO220的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有9013樣子的TO92封裝。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的78/79后面的數(shù)字代表該三端穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7805表示輸出電壓為5V，7909表示輸出電壓為負(fù)9V。當(dāng)穩(wěn)壓溫度過高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。圖 7805穩(wěn)壓電路 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的電風(fēng)扇遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)子系統(tǒng)：紅外遙控器發(fā)射指令和紅外遙控接收指令，兩個(gè)子系統(tǒng)具有很強(qiáng)的互連性，但各個(gè)子系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)還是有一定差別的，本設(shè)計(jì)的軟件分為發(fā)射部分和接收部分。 紅外發(fā)射及接收的工作原理 紅外發(fā)射工作原理系統(tǒng)上電初始化，當(dāng)無按鍵按下時(shí)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)；當(dāng)有按鍵按下時(shí)，系統(tǒng)檢查按鍵號(hào)，得其按鍵碼值。發(fā)射信號(hào)采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的編碼。紅外通訊數(shù)據(jù)采用脈沖編碼，所謂脈沖編碼，就是將每一位數(shù)據(jù)信號(hào)用一個(gè)脈沖來表示。正是由上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼，和38KHZ的載波進(jìn)行調(diào)制，然后再通過紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。 編碼方式組成 數(shù)據(jù)參數(shù)示意圖 紅外接收工作原理系統(tǒng)上電初始化，當(dāng)其為高電平時(shí)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。需要說明的是：數(shù)據(jù)采用中斷方式進(jìn)行接收，單片機(jī)在外部中斷0方式下工作，因?yàn)橥獠恐袛?優(yōu)先級(jí)最高，這樣不至于信息的丟失[22]。最后通過解碼把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)傳輸。在數(shù)據(jù)接收時(shí)，先對(duì)第一位（起始位），即對(duì)引導(dǎo)碼的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證[23,24]。 遙控發(fā)射程序流程圖 紅外接收程序流程圖主程序首先是初始化紅外接收端口，然后檢測(cè)是否接收到紅外信號(hào)，如果接收到紅外信號(hào)就進(jìn)入中斷，如果計(jì)數(shù)N小于等于“0”；如果計(jì)數(shù)N大于8，“1”；如果計(jì)數(shù)N大于30，[25]。發(fā)射部分由單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵電路、LCD1286發(fā)射電路組成；接收部分由單片機(jī)最小系統(tǒng)、接收電路、定時(shí)電路、指示燈、直流電機(jī)以及驅(qū)動(dòng)電路組成。按鍵按下，LCD顯示遙控開關(guān)狀態(tài)，指示燈顯示接收端（直流電機(jī)）相應(yīng)狀態(tài)，即液晶顯示“1檔或2檔或3檔或4檔或停止”，指示燈分別“第1盞燈亮或第2盞燈亮或第3盞燈亮或第4盞燈亮或全滅”；按下定時(shí)按鍵+1鍵或1鍵，液晶顯示“定時(shí) XXX 分鐘”，然后按確定鍵，液晶顯示“確定 XXX 分鐘”，、此時(shí)直流電機(jī)按相應(yīng)操作轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)遙控開關(guān)對(duì)直流電機(jī)的控制。但一次性成功幾乎是不可能的，多少會(huì)出現(xiàn)一些硬件、軟件上的錯(cuò)誤，這就需要通過調(diào)試來發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并加以改正。2. 靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試斷開信號(hào)源，把經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量的電源接入電路，用萬用表電壓檢測(cè)電源電壓，觀察有無異?，F(xiàn)象：異常氣味、手摸元器件發(fā)燙、電源短路等，如果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)立即切斷電源，排除故障。發(fā)現(xiàn)問題，要設(shè)法找出原因，排除故障，繼續(xù)進(jìn)行。之后發(fā)現(xiàn)了在對(duì)直流電機(jī)調(diào)速時(shí)D端為低電平、而PWM端為高電平，這樣電機(jī)會(huì)一直轉(zhuǎn)動(dòng)。硬件調(diào)試過程中，LCD12864一開始出現(xiàn)亂碼，程序正確，硬件連接也沒有問題，而且漢字有時(shí)正確，有時(shí)出現(xiàn)亂碼，但放在別人的單片機(jī)的可以正確顯示，后來發(fā)現(xiàn)原來是單片機(jī)芯片的問題，貌似芯片被燒掉了。硬件的另一個(gè)問題就是我對(duì)單片機(jī)及各模塊的引腳把握不是很好，VCC跟GND一開始不小心可能就會(huì)接反掉了，導(dǎo)致無法正常顯示。為了提高自己的綜合能力，從收集資料、各模塊電路設(shè)計(jì)、繪制原理圖、程序的編制到最后的資料整理都是自己親自完成的。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中遇到的問題主要有以下三點(diǎn)：一、基礎(chǔ)知識(shí)掌握的不牢固，主要表現(xiàn)在一些常用的電路的形式和功能不清楚，對(duì)書本上的內(nèi)容遺忘現(xiàn)象嚴(yán)重；二、對(duì)一些常用的應(yīng)用軟件缺少應(yīng)用，體現(xiàn)在畫電路圖、框圖和流程圖的時(shí)候，對(duì)這些軟件的操作不熟練；三、相關(guān)知識(shí)掌握的不夠全面，缺少系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然本設(shè)計(jì)仍然還有提升的空間，比如本次設(shè)計(jì)的遙控距離不是很遠(yuǎn)，后續(xù)也還可以加入更多的功能，比如顯示室內(nèi)溫度等。本次設(shè)計(jì)，對(duì)我來說，既是一次對(duì)理論知識(shí)的鞏固和提高，讓我可以完全運(yùn)用大學(xué)所學(xué)知識(shí)，更加完整的將所學(xué)體現(xiàn)其中，同時(shí)也是對(duì)實(shí)際動(dòng)手操作能力地鍛煉和加強(qiáng)。參考文獻(xiàn)[1] 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