红外遥控电风扇论文.docx

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红外遥控电风扇论文

学生课外科技作品竞赛

题目：

红外遥控电扇调速器

学院：

电子信息学院

专业：

电子信息工程

班级：

05045421

作者：

卢孟孙建良

完成日期：

2008年3月

目录

1摘要-------------------------------------------------------------------2

2引言-----------------------------------------------------------2

3功能要求------------------------------------------------------2

4方案论证-------------------------------------------------------3

5系统框图------------------------------------------------------4

6硬件说明------------------------------------------------------4

6.1主控芯片STC12C5410单片--------------------------------------------------------4

6.2液晶屏使用SMC1602----------------------------------------------------------------4

6.3数字温度传感器DS18B20-----------------------------------------------------------5

6.4遥控信号接收头------------------------------------------------------------------------5

6.5信号发生电路---------------------------------------------------------------------------5

6.6风扇调速电路---------------------------------------------------------------------------6

7软件说明-------------------------------------------------------6

7.1DS18B20程序框图---------------------------------------------------------------------6

7.2红外接收程序设计---------------------------------------------------------------------7

8系统参数----------------------------------------------------------------------------------8

9制作与调试------------------------------------------------------------------------------9

9.1总体特点------------------------------------------------------9

9.2电路划分-----------------------------------------------------9

9.3硬件调试-----------------------------------------------------9

9.4软件调试-----------------------------------------------------9

10参考文献------------------------------------------------------------10

11遥控使用说明------------------------------------------------11

12附录系统原理图--------------------------------------------12

摘要：

本科技作品是基于STC12C5410单片机开发的电扇遥控调速系统。

电扇遥控系统主要包括普通红外遥控发射器、红外接收电路、液晶显示模块电路、D18B20温度读取模块、信号分频电路、电源电路、PWM控制风扇接口电路。

本系统具有远距离遥控开、关、3档手动调速、定时、实时温度液晶显示、智能调速等功能。

本系统采用单片机PWM给电风扇调速，具有无污染、节能、高效的特色，并且使用方便，功能丰富，具有一定的市场前景。

Abstract:

ThistechnicalworkisbasedontheSTC12C5410monolithicintegratedcircuitdevelopmentelectricfanremotecontrolvelocitymodulationsystem.Theelectricfanexternalguidancesystemmainlyincludestheordinaryinfraredremotecontrollauncher,theinfraredacceptingcircuit,theliquidcrystaldisplaymodularcircuit,theD18B20temperaturereadmodule,thesignalfrequencydividingcircuit,thepowercircuit,thePWMcontrolventilatorinterfacecircuit.Thissystemhasthelong-distancerangetocontrolremotely,closes,3gradesofmanualvelocitymodulation,fixedtime,real-timetemperaturefunctionsandsoonliquidcrystaldisplay,intelligentvelocitymodulation.ThissystemusesmonolithicintegratedcircuitPWMtotheelectricfanvelocitymodulation,haswithoutthepollution,theenergyconservation,thehighlyeffectivecharacteristic,andtheeasytooperate,thefunctionisrich,hascertainmarketprospect.

关键词:

STC12C5410、红外遥控、PWM、DS18B20

引言：

随着人们生活水平的提高，各电子产品进行着突飞猛进的发展，电子测量仪也逐渐丰富起来，原来的模拟产品逐步向数字化转化，并且不断走向人性化。

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。

由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。

工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

且价格便宜，市场上非常容易买到。

如果能将遥控器上许多的按键解码出来，用作单片机系统的输入，则解决了常规矩阵键盘线路板过大、布线复杂、占用I/O口过多的弊病。

而且通过使用遥控器，操作时可以实现人与设备的分离，从而更加方便使用。

1功能要求

   设计一个普通电扇的红外遥控调速电路

（1）遥控距离10m以上。

（2）3级调速，高，中，低。

  （3）遥控开机，关机。

（4）能够遥控设定时间定时关闭电扇。

（5）设手动档和自动挡，自动档时由室温自动调速。

（6）液晶屏显示风扇运行状态。

2方案论证

方案1：

继电器选通调速

基本结构如图一

风速1

图一

这种调速方式需要电风扇内部的线圈有三个抽头，分别由单片机的三个I/0口来控制三个继电器的导通与截至达到调速的目的。

从理论上讲没有问题，但是这样的调速方式会增加硬件电路的成本，而且每种速度电扇始终处于导通状态，浪费了电能。

方案2：

PWM脉宽调速

基本结构如图二

图二

PWM控制技术就是对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。

目前,数字PWM技术以其控制灵活、高效节能等优势,被广泛应用于分时多路复用系统、射频传输、光数据存储器、通信系统和数字音频系统。

它克服了模拟调制中的不足,实现了调制过程的全数字化,有利于参数整定和变参数调节,便于通过改变程序软件或调制算法来实现多种方案及完成对不同领域的控制,提高了控制的可靠性和精度,实现了控制的灵活性。

这种调速方式只需要电扇内部线圈的一个抽头就可以了，仅用单片机的一路PWM，通过改变巨型脉冲的占空比，利用一个周期内开通和关断晶闸管达到风扇调速的目的。

这种调速方式，硬件电路简单，可以降低成本，而且节约电能。

综合上述两种方案，这里选取方案二为风扇调速。

3系统框图

系统结构框图如图三

图三

4硬件说明

4.1主控芯片选用宏晶公司的STC12C5410单片机，该单片机价格低性能好，有如下特点：

●高速：

1个时钟/机器周期，增强型8051内核，速度比普通8051单片机快8～12倍

●宽电压：

3.3V～5.5V

●10K字节的片内Flash程序存储器，擦写10万次以上

●512字节的片内RAM数据存储器

●4通道捕获比较单元（PWM）

●ISP/IAP，在系统可编程/在应用可编程，无需编程器/仿真器

●硬件看门狗（WDT）

●通用I/O口可以设置成四种模式：

准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，

开漏每个I/O口区动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mA

4.2液晶屏使用SMC1602

●显示容量16×2个字符

●芯片工作电压4.5～5.5V

●工作电流2.0mA（5V）

4.3数字温度传感器DS18B20

DS18B20是美国Dallas公司生产的一线式数字温度传

感器，具有3引脚TO-92小体积封装形式；温度测量-55～

+125℃，可编程为9～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可以采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3或2根线上，CPU只需要

一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省微处理器的端口。

4.4遥控信号接收头

接收电路可以使用一种集红外线接收和放大于一体的一体化红外线接收器，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，而体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。

接收器对外只有3个引脚：

Out、GND、Vcc与单片机接口非常