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红外线遥控电风扇设计思路

作者:时间:2012-06-09来源:网络收藏

概述

遥控是 90年代初期在广东珠江三角洲地区作做大量的研发和生产,并有专门的掩模芯片作为主控芯片使用,现本人用单片机作了接收和发射的配套使用的系统方案。红外遥控电路现在已成为一种设计电路的时尚,现简单地介绍了发射、接收系统的原理,给出用 89C2051作为遥控接收系统解码器的一种巧妙实现方法,以及完整的51汇编程序代码。包括发射、接收的原理图及其编程的主程序、发送程序、接收程序、定时中断程序的流程过程,从而完成此设计的要点,参考流程方框图的构思过程,可以编写应用软件。遥控控制系统分为两大部分:遥控器和控制板,下面分别加以描述。

一、遥控器

为了能远离距的控制电风扇,采用了红外遥控器。通常红外遥控器由发射和接收两部分组成,发射部分由单片机 等构成。接收部分由单片机89C51等构成。

1. 工作原理及组成部分

(1)CPU 采用AT89C2051单片机,AT89C2051的功能:

和 MCS-8051产品兼容、2KB可重编程闪速存储器、耐久性:1000写/擦除周期、2.7V~6V的操作范围、全静态操作:0Hz~24MHz、两级加密程序存储器、128×8位内部RAM、15根可编程I/O引线、6个中断源、可编程串行UART通道、直接LED驱动输出、片内模拟比较器、低耗空载和掉电方式。

(2)电源采用4节7号电池来提供电源,并用一个二极管(IN4148)进行降压。

(3)调制部分:采用CD40106进行缓冲放大并整形.发送的数字信号与38K的载波进行相与,将其调制在一起,整形并缓冲放大,经过8050进行放大驱动红外发射管,使其发射红外光。

(4)红外发射方原理见图(1)所示。

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(图 1 )遥控器原理框图

2.红外发射

(1)发射部分包括键盘矩阵、编码调制、红外发送器。使用89C2051芯片 将按键信号调制在 38KHz 的载波信号上通过三极管放大后发射出去。红外编码为: 全码 =引导码+系统码+系统反码+数据码+数据反码。89C2051 的 P1口构成矩阵式键盘,用T1产生定时中断,驱动P3.3产生一个38K的方波,作为红外线的调制基波。将发送的数据和P3.0进行逻辑与后,经过40106整形,用三极管驱动红外发射管发射。

(2)按键功能

K1:低档、中档、高档;键值为 01H

K2彩灯:键值为 02H

K3:自然风、睡眠风、正常风键;值为03H

K4定时;键值为04H

K5开/关机;键值为05H

(3)当无键按下时,延时10秒后进入待机状态,系统处于低功耗模式。 当有按键按下时,INT0中断产生中断,同时唤醒CPU进行工作状态。

3.红外发射的编码方式

遥控发射器专用芯片很多,根据编码格式可以分成两大类,这里我们以运用比较广泛,解码比较容易的一类来加以说明,现以日本 NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后,即有遥控码发出,所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征:

(1)采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。

“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率,达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管发射。

(2)遥控编码是连续的32位二进制码组,其中前16位为用户识别码,能区别不同的电器设备,防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制0FFH;后16位为8位操作码(功能码)及其反码。

(3)遥控器在按键按下后,周期性地发出同一种32位二进制码,周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同,大约在45~63ms之间。

(4)其相关的波形图如下:

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(图 2)遥控编码

4.硬件设计

硬件设计见电路原理图(3)所示。

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(图3)遥控器电路原理图

5.软件设计

(1)采用中断的处理程序完成整个系统的操作,INT0中断处理完成键盘扫描以及发送。 红外遥控器相关文章:红外遥控器原理
脉宽调制相关文章:脉宽调制原理

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