红外遥控电风扇.doc

红外遥控电风扇机电系电子信息工程专业【摘要】电风扇作为一种价格便宜、体积小巧的清热解暑的家用电器,在家庭中的普及率非常高,其技术的发展也越来越成熟。本文介绍了一种利用红外无线遥控来对电风扇调速定时的设计方法。整个系统的核心部分就是红外遥控和单片机控制。系统以 AT89S51 单片机为控制器,通过红外接收管接收遥控器信号,单片机解码后进行相应的控制。控制方面包括两个方面: 自动控制和手动控制。自动控制状态下风扇根据温度自动调档; 手动控制状态下通过遥控器定时和调速。系统的温度测量采用 DS18B20 数字温度传感器,定时采用 DS1307 时钟芯片。当前的时间和温度都可以通过液晶显示器显示。【关键词】红外遥控、单片机、定时、调速 1 引言在炎热的夏天,人们离不开可以降温的家电,虽然在城市生活中空调已经非常普遍,但是电风扇引起便宜的价格、小巧的体积、摆放方便等优点仍然占领着中小城市和农村家庭的大部分市场, 而且技术也越来越成熟,功能越来越完善。电风扇是利用电机驱动扇叶旋转以使空气加速流通来实现结束清凉的目的的,它起源于 1830 年, 一名叫詹姆斯· 拜伦的人从钟表的结构中受到启发发明了可以固定在天花板上的机械风扇, 这种风扇利用发条驱动,但是要得到清凉的风需要爬到天花板高度上发条,使用很麻烦。 1872 年,法国人约瑟夫研制出靠发条涡轮启动、利用齿轮链条转动的机械风扇。到了 1880 年,美国人舒乐将扇叶直接装在电动机上,接上电源,利用电能控制风扇,这就是真正意义上的电风扇。 1908 年,美国的埃克发动机电气公司研制出了齿轮左右摇头的电风扇, 防止了电风扇不必要的三百六十度转头送风问题。此后, 电风扇的种类开始越来越丰富, 台扇、吊扇、地扇、壁扇等, 可以根据场合的需求选择种类, 而且控制方式也开始改进, 从旋钮、按钮的控制方式发展为触摸式、遥控式控制方式, 后来又出现了可以定时、自动换挡的智能型风扇。本文提出了一种可以通过红外遥控器实现定时调速控制风扇的设计方案,整个系统是以单片机为核心控制器来实现智能化的。目前, 单片机以其高可靠性、高性能价格比, 在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用,到处都可见到单片机的踪影。因此,单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个的标志之一。由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中, MCS-51 系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比, 迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场, 成为国内单片机应用领域中的主流。目前,可用于 MCS-51 系列单片机开发的硬件越来越多,与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善,因此,可以极方便地利用现有资源,开发出用于不同目的的各类应用系统。 2 方案设计 方案比较与选择 遥控方式选择基于超声波遥控方式。超声波遥控方式中的超声传感器频带窄,所能携带的信息量少,易受干扰而引起误动作, 同时, 该种方式作用距离短, 通用性强, 可互换。假如采用无线电遥控方式。无线电具有绕射和穿透性, 不受角度、方向和障碍物的限制。但是由于我们生活的周围充满了电磁波和无线电波, 所以无线电遥控很容易受到干扰, 稳定性不够高。还可以采用为红外线遥控方式。红外线技术出现较早, 成本低,控制内容多,抗干扰能力强,不会发生任何误动作,响应速度快,不会对其它电器产生干扰, 体积小, 成本低, 功耗小, 与其它方式比, 可降低消耗功率 90% , 而且在日常家庭生活中, 几乎家家都有电视遥控器, 只需要利用电视遥控器, 再用单片机加一个红外接收头就可以读取遥控器的键值, 进而根据键值执行相应的操作。所以综上所述,从家具布局和实用性方面考虑,本设计选用红外无线遥控方案。 定时方案选择基于采用数字电路来搭建, 利用 555 时基电路构成振荡器产生 100Hz 频率, 再分频得到 1Hz 频率, 即产生 1 秒计时。这种方案电路复杂,灵活性不高,而且准确度不够精确,不利于系统的扩展。如果采用单片机作为系统控制单元,通过时钟芯片来实现计时功能,单片机负责将时间送入显示电路显示。这种方案电路简单、时间精确,使用方便。所以综上所述, 本设计本身必须使用单片机, 结合单片机考虑选用第二种时钟设计方案比较恰当。 设计方案本系统以 AT89S51 单片机为控制器, 通过家庭万能红外遥控器实现遥控功能, 接收端采用红外接收三极管接收红外信号并将其送至单片机, 单片机根据不同编码确定不同按键, 进而根据按键功能控制系统的工作状态。定时方面选用 DS1307 时钟芯片来提供时间基准。单片机控制测温通过 D