1、畢業設計（論文）任務書專業 班級 姓名 一、課題名稱： 紅外遙控電風扇控制系統設計 二、主要技術指標：1）電風扇控制系統主要通過單片機進行編碼。編出的碼元經過單片機進行解碼2）經過相應的電路能過時電風扇輸出各種類的風 K1：低檔、中檔、高檔；鍵值為 01H K彩燈：鍵值為 02H K3：自然風、睡眠風、正常風鍵；值為03H K4定時；鍵值為04H K5開/關機；鍵值為05H 三、工作內容和要求：1）通過網上收集資料和查閱圖書館借的有關電子資料，對自己所要設計的電路進行設計把原理圖畫出來。 2）材料的選購 根據自己電路要求 去電子市場選購電子元器件。 3）利用protel99se 軟件對自己畫的

2、草圖再一次繪制。 4）進一步核查原理圖和程序。 5）元器件的安裝和調試，總裝成產品。 四、主要參考文獻：【1】電機拖動與控制/張勇主編-北京：機械工業出版社，2001.8 【2】繼電器與PC控制原理、設計及調試/邵浪成-北京：北京航空航天大學出版社。 【3】_國外繼電器樣本選譯/王保保-人民郵電出版社，2008.4_ 【4】單片機應用技術/西安大學出版社，2002，3 學 生（簽名） 2008年 6月26日 指 導 教師（簽名） 2008年 6 月26日 教研室主任（簽名） 2008年 6月 27日 系 主 任（簽名） 2008年 6月 28日畢業設計（論文）開題報告設計（論文）題目紅外遙控電

3、風扇控制系統設計一、 選題的背景和意義：EDA技術是在電子CAD技術基礎上發展起來的計算機軟件系統，是指以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果，進行電子產品的自動設計。隨著社會的發展，人們生活水平的提高，對物質要求有了進一步的提高，特別是電子產品這樣的東西，人們對其有了新的要求，希望他們有著，節能，使用方便以及智能等要求，若于是電器也向著智能化方向發展，各種智能電風扇，電飯鍋，電磁爐，等層出不窮。本文專對智能電風扇進行了一系類的闡述和全面的設計方案。二、 課題研究的主要內容：1.掌握各類計數器及它們相連的設計方法2.掌握多個數碼管顯示的原理和方法3.

4、 51單片機，模擬電子，數字電子，編碼技術，解碼技術通過對這些知識的研究，讓自己的電路更加完善。三、 主要研究（設計）方法論述：1、研究單片機的編碼，以及解碼, 匯編語言，2、類電路的設計.將此項設計任務分成若干模塊，對每個模塊的功能原理分析。四、設計（論文）進度安排：時 間工 作 內 容2009.6.182009.7.2畢業設計（論文）任務書2009.7.32009.7.4畢業設計（論文）開題報告2009.7.52009.7.7目錄構思與制作2009.7.82009.7.13設計思路與整體構造2009.7.142009.7.19方案的選擇與概要2009.7.202009.7.25系統單元模塊

5、的制作2009.7.262009.7.31系統的調試2009.8.12009.8.3感想與體會2009.8.42009.8.9總體查看與修改2009.8.102009.8.28提交給指導老師，聽取意見進行修改2009.8.292009.8.30最終完成，提交給老師五、指導教師意見： 指導教師簽名： 2009年7月 3 日六、系部意見： 系主任簽名： 2009 年 7月 4日 目 錄【摘要】【關鍵詞】Key words: - 60. 引 言 - 71. 遙 控 器 - 7 1.1 工 作 原 理 及 組 成 部 分 - 7 1.2 紅外發射 - 7 1.3 紅外發射的編碼方式 - 8 1.4 硬

6、件設計 - 9 1.5 軟件設計 - 92. 電 風 扇 控 制 板 - 10 2.1工 作 原 理 及 組 成 部 分 - 10 2.2設計方案 - 11 2.3硬件設計 - 12 2.4軟件設計 - 123 結束語 - 22答謝辭 - 23參考文獻 - 23紅外遙控電風扇控制系統設計摘要：遙控電風扇是90年代初期在廣東珠江三角洲地區作做大量的研發和生產，并有專門的掩模芯片作為主控芯片使用，現本人用單片機作了接收和發射的配套使用的系統方案。紅外遙控電路現在已成為一種設計電路的時尚,現簡單地介紹了紅外線遙控發射、接收系統的原理，給出用 89C2051作為遙控接收系統解碼器的一種巧妙實現方法，以

7、及完整的51匯編程序代碼。包括發射、接收的原理圖及其編程的主程序、發送程序、接收程序、定時中斷程序的流程過程，從而完成此設計的要點，參考流程方框圖的構思過程，可以編寫應用軟件。遙控電風扇控制系統分為兩大部分：遙控器和電風扇控制板，下面分別加以描述。關鍵詞：89c2051;編碼;解碼;電風扇控制. The design of Infrared remotecontrol electric fan control systemAbstract:Electric remote control is the early 90s for the Pearl River Delta region in G

8、uangdong, a great deal of R & D and production, as well as a dedicated control chip chip mask use, is I made use of single-chip receive and transmit system supporting the use of program. Infrared remote control circuit design has become a fashion circuit, it is a simple introduction to infra-red rem

9、ote control launching, the principle of the receiving system is given by 89C2051 system as a remote control decoder to receive an ingenious method, as well as a complete compilation of the 51 program code. Including the launch, receive the schematic diagram of the main program and its programming, s

10、ending process, receiving process, from time to time interrupted the course of processes in order to complete the design of the main points of reference the idea of the process flow block diagram, you can prepare applications. Remote fan control system is divided into two major parts: a remote contr

11、ol and electric control panel,respectively, are described below. Key words: 89c2051; encoding; decoding; electric fan control. 0引言隨著社會的發展，人們生活水平的提高，對物質要求有了進一步的提高，特別是電子產品這樣的東西，人們對其有了新的要求，希望他們有著，節能，使用方便以及智能等要求，于是電器也向著智能化方向發展，各種智能電風扇，電飯鍋，電磁爐，等層出不窮。本文專對智能電風扇進行了一系類的闡述和全面的設計方案。現代電子設計技術的核心是EDA(Electronic D

12、esignAutomation)技術。就是依賴功能強大的計算機，使設計者的工作僅限于利用軟件的方式，即利用硬件描述語言和EDA軟件來完成對系統硬件功能的實現。在這樣的背景下，傳統的電子電路的設計方法發生了革命性的變化。在現代高新電子產品的設計和生產中，微電子技術和現代電子設計技術是相互促進、相互推動又相互制約的兩個技術環節。微電子技術代表了物理層在廣度和深度上硬件電路實現的發展，現代電子設計技術則反映了現代先進的電子理論、電子技術、仿真技術、設計工藝和設計技術與最新的計算機軟件技術有機的融合和升華。EDA技術應用是這二者的結合，是這兩個技術領域共同孕育的奇葩。1遙控器為了能遠離距的控制電風扇，

13、采用了紅外遙控器。通常紅外遙控器由發射和接收兩部分組成，發射部分由單片機 80C2051等構成。接收部分裝在電風扇的控制器內，由89C51等構成。11工作原理及組成部分 (1)CPU采用AT89C2051單片機，AT89C2051的功能:MCS-8051產品兼容、2KB可重編程閃速存儲器、耐久性:1000寫/擦除周期、2.7V6V的操作范圍、全靜態操作：0Hz24MHz、兩級加密程序存儲器、1288位內部RAM、15根可編程I/O引線、6個中斷源、可編程串行UART通道、直接LED驅動輸出、片內模擬比較器、低耗空載和掉電方式。（2）電源采用4節7號電池來提供電源，并用一個二極管（IN4148）

14、進行降壓。（3）調制部分：采用CD40106進行緩沖放大并整形.發送的數字信號與38K的載波進行相與，將其調制在一起,整形并緩沖放大,經過8050進行放大驅動紅外發射管,使其發射紅外光。(4)紅外發射方原理見圖（1）所示。 （圖1）遙控器原理框圖12紅外發射 （1）發射部分包括鍵盤矩陣、編碼調制、紅外發送器。使用89C2051芯片 將按鍵信號調制在 38KHz 的載波信號上通過三極管放大后發射出去。紅外編碼為： 全碼 =引導碼+系統碼+系統反碼+數據碼+數據反碼。89C2051 的 P1口構成矩陣式鍵盤，用T1產生定時中斷，驅動P3.3產生一個38K的方波，作為紅外線的調制基波。將發送的數據和

15、P3.0進行邏輯與后，經過40106整形，用三極管驅動紅外發射管發射。(2)按鍵功能 K1：低檔、中檔、高檔；鍵值為 01H K2彩燈：鍵值為 02H K3：自然風、睡眠風、正常風鍵；值為03H K4定時；鍵值為04H K5開/關機；鍵值為05H (3)當無鍵按下時，延時10秒后進入待機狀態，系統處于低功耗模式。當有按鍵按下時，INT0中斷產生中斷，同時喚醒CPU進行工作狀態。13紅外發射的編碼方式 遙控發射器專用芯片很多，根據編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現以日本 NEC的uPD6121G組成發射電路為例說明編碼原理。當發射器按鍵按下后，即有遙

16、控碼發出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：(1)采用脈寬調制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進制的“1”。 “0”和“1”組成的32位二進制碼經38kHz的載頻進行二次調制以提高發射效率，達到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發射二極管發射。(2)遙控編碼是連續的32位二進制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進制0FFH；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。

17、 (3)遙控器在按鍵按下后，周期性地發出同一種32位二進制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續時間隨它包含的二進制“0”和“1”的個數不同而不同，大約在4563ms之間。(4)其相關的波形圖如下圖2:（圖2）遙控編碼14.硬件設計 硬件設計見電路原理圖（3）所示。 (圖3)遙控器電路原理圖15軟件設計(1)采用中斷的處理程序完成整個系統的操作，INT0中斷處理完成 鍵盤掃描以及發送。(2)程序流程圖：見圖4:遙控器軟件流程圖 （圖4）遙控器軟件流程圖2 電風扇控制板21工作原理及組成部分紅外接收部分包括光電轉換放大器、解調、解碼電路。 (1)CPU板將單片機、控制、鍵盤組合在一起完成了人機

18、對話。用AT8C51單片機來作主芯片控制，采用紅外T1838接收頭，用雙向可控硅MC97A6控制電機檔位，具有紅外遙控功能。(2)電源部分：交流220V經變壓器降壓為28V，全波整流后再由三端穩壓器LM7805穩壓，供給控制板。(3)電風扇控制板框圖如圖5（圖5）電風扇控制板框圖22設計方案 (1)控制部分，如下圖6（圖6）電機引線圖K1：低、中、高檔，相應的指示燈亮。參見（圖6）K2：控制彩燈，相應的指示燈亮 K3：自然風、睡眠風、正常風控制 。參見圖8、圖9、圖10 K4: 定時30分鐘，1小時，2小時，4小時。相應的指示燈亮。見圖7K5：具有開機功能和關機功能(圖7)定時時循環圖(2)風

19、類自然風的處理流程 : （圖8)自然風的循環圖睡眠風的處理流程: (圖9)自然風的循環圖正常風的處理流程: (圖10)正常風循環(3)工作方式：分為手動和遙控兩種方式。23硬件設計：參見（圖11） （圖11）電風扇控制板電路原理圖24軟件設計: (1)紅外遙控輸入在P3.2（INT0），面板按鍵P3.3（INT1）。(2) 遙控的解碼過程： (圖12) 編碼 (圖13)數據幀圖形單片機收到一個中斷后,開始計數，然后在主程序有一個判斷子程序,首先判斷是否8MS,是否有高電平，再判斷是否4MS的低電平，然后再判斷是否是0或1，循環32次完成,32個碼的接收和存儲。(3)程序流程圖: (圖14)控制

20、板主程序流程 (圖15)鍵值處理流程電風扇紅外發射（遙控器）程序;按鍵說明：K1：低風檔，鍵值為 01K2：中風檔，鍵值為 02K3：高風檔，鍵值為 03K4：彩燈檔，鍵值為 04K5：自然風檔，鍵值為05K6：睡眠風檔，鍵值為06K7：正常風檔，鍵值為07K8：定時檔，鍵值為08K9：開關機，鍵值為9采用41.5V供電，用89C2051作CPU芯片，當沒有按鍵按下時，入待機狀態,按鍵采用INT0進行中斷，只采用了8個按鍵include(2051RAM.INC)ORG 0000H JMP MAINORG 0003H JMP KEY_INT0ORG 000BH JMP FM_T0ORG 0100

21、HMAIN:MOV R0,#7FHCLR AMAIN 0MOV R0,ADJNZ R0,MAIN0清緩沖地址單元值MOV SP,#60HMOV P1,#00001111B 將P1置輸入CLR KEYONCLR IT0設置電平觸發SETB PT0SETB EX0 SETB EA MOV 40H,#0FFH MOV 41H,#0FFH MOV 42H,#0FFHCLR DATAOUT CLR FMOUT 38K的中斷初始值 MOV TMOD,#02H MOV TH0,#0F7HSETB FMOUT CLR TR0 1/3的高電平標志 MOV R2,#02H2/3的循環次數DJNZ 40H,LOOP

22、1 DJNZ 41H,LOOP1DJNZ 42H,LOOP1 MOVPCON,#01H;進入待機LOOP1:JMP MAIN中斷程序：完成其按鍵按下的標志位KEY_INT0: PUSH ACCPUSH PSWCLR EX0MOV A,P1CPL AANL A,#0FHMOV R2,A 將行號存入R2中MOV P1,#0F0H 將列置輸入端MOV A,P1CPLAANL A,#0F0H取列號并存入A中MOV R1,#03H置列初號MOV R3,#03H 置循環次數 CLR CPINT01:RLCA取列號JCPINT01DECR1DJNZR3,PINT01PINT02:MOVA,R2取行號MOVR

23、2,#00HMOVR3,#03H置循環次數PINT03:RRCAJCPINT04INC R2DJNZR3,PINT03PINT04:MOVA,R2CLR CRLC ARLC AADD A,R1MOVSENDBUF+2,A鍵號存32H單元CPL AMOVSENDBUF+3,A存鍵號的反碼MOVSENDBUF,#0FFH系統碼在30H單元中MOV SENDBUF+1,#00H系統反碼在31H單元中LCALLSENDSETBET0發送引導碼SETBTR0啟動T0LCALLPP發送一幀數據.包括系統碼和數據碼CLRTR0當發送完后關斷定時器CLRET0關T0的中斷SETBEX0執行完后打開外INT0M

24、OV40H,#0FFHMOV41H,#0FFHMOV42H,#0FFHPOPPSWPOPACCRETIFM_T0:JBF0,IT01DJNZR2,GRETMOVR2,#2IT01:CPLFMOUTCPLF0GRET:RETI引導脈沖子程序SEND:SETBDATAOUTLCALLDY9000usCLRDATAOUTLCALLDY4500usRET發送四個緩沖單元中的內容程序：PP:MOVR3,#4發送的字節數MOVR1,SENDBUFPP0:MOVR2,#08H讓其循環8次MOVA,R1將數據首址CLRC清CYPP1:RRCA右環移帶進位JCONE若C等1ZER0:SETBDATAOUT若C等

25、0CALLDY562usCLRDATAOUTCALLDY562usONE:SETBDATAOUTCALLDY562usCLRDATAOUTCALLDY1687usDJNZR2,PP1 INC R1DJNZR3,PP0等四個字節的發送完RET DY1687us: MOVR31,#38L2: PUSH R31L3: DJNZ R31,L3 POP R31 DJNZ R31,L2 RETDY562us:MOVR31,#20L22: PUSH R31L33: DJNZ R31,L33 POP R31 DJNZ R31,L22 RET延時9000us子程序: DY9000us: MOVR31,#91L2

26、A: PUSH R31L3A: DJNZ R31,L3A POP R31 DJNZ R31,L2A RET延時4500us子程序DY4500us:MOVR31,#67L2B: PUSH R31L3B: DJNZ R31,L3B POP R31 DJNZ R31,L2B RET DY10S:MOVR6,#10 L2C:MOVR4,#2 L3C:MOVR5,#248DJNZR5,$DJNZR4,L3CDJNZR6,L2CRETENDINC文件內容AT89C2051 內存RAM分配 Fiel = 2051ram.INCSAVENOLISTR31DATA1FHKEYONBIT20H按鍵按下的標志RES

27、TOR電風扇紅外接收(控制板)程序用89C51單片機來作主芯片控制，采用紅外1838接收頭,可控硅采用MC97A6風扇具有紅外遙控功能K1：低檔，中檔, 高檔，相應的指示燈亮K2：彩燈，相應的指示燈亮K3：自然風控制 睡眠風的控制正常風的控制K4：定時30分鐘，1小時，2小時，4小時K5:開關機功能自然風的處理流程：停-開低檔-延時6秒-開中檔-延時6秒-開高檔-循環睡眠風的處理流程：停6S-開低檔10S-停延時10S-開中檔10S-停延時10S-開高檔10S-循環正常風的處理流程：開低檔10S- 開中檔10S- 開高檔10S- 循環INCLUDE(REG51.INC) INCLUDE(89C

28、51RAM.INC) ORG 0000HJMPSTARTORG0003HJMPJISH_INT0;紅外遙控中斷設置ORG000BHJMPLP0;定時中斷ORG0013HJMPKEY_INT1;按鍵中斷ORG0100HSTART:MOVR0,#7FH;預使用單元清0CLRAMAIN0: MOVR0,ADJNZR0,MAIN0MOVSP,#60HMOVTMOD,#01HMOVTH0,#3CH;定時50MSMOVTL0,#0B0HSETBLLOW關低風SETBMDI關中風SETBHIGHT關高風SETBLLAP關彩燈MOVP0,#0FFH關所有的指示燈SETBEX0SETBEX1SETBEACPU開

29、中MAIN:JBLKEYON,KEYHANDLE檢按鍵標志位JBREC,KEYHANDLE檢接收中斷標志位JMPMAIN轉主程序鍵值的處理的程序鍵盤處理程序K1鍵:完成弱、中、強控制,相應的指示燈點亮K2鍵:完成彩燈控制,相應的指示燈點亮K3鍵:完成自然風、睡眠風、正常風的控制,相應的指示燈點亮K4鍵:完成定時的控制,同時0.5H,1H,2H,4H,相應的指示燈點亮K5鍵:開/關機定時控制KEY4:CJNEA,#04H,KEY5K4的定時處理程序JBSJ01,DY1HJBSJ02,DY2HJBSJ03,DY4HJNBSJ00,FAN4CLR SJSETB TR05H JMP MAINDY1H:

30、 JNB SJ01,FAN4CLR SJ01SETB TR0JMP MAINDY2H: JNBSJ02,FAN4CLRSJ02SETBTR0JMPMAINDY4H: JNBSJ03,FAN4CLRSJ02SETBTR0FAN4:JMPMAIN INCMINMOVA,MINJBSJ01,LOOP_1H定時1hJBSJ02,LOOP_2H定時2h JBSJ03,LOOP_4H定時4h CJNEA,#30,GRET0.5h到向下執行MOV P1,#0FFH 關斷所有檔位MOV P0,#0FFHSETBSJ01將1H的標志位置 1JMPGRETLOOP_1H: CJNE A,#60,GRETh到,向下

31、執行MOV P1,#0FFHMOV P0,#0FFHCLRSJ01將1H的標志位置 0SETBSJ02將2H的標志位置 1JMPGRETLOOP_2H: CJNEA,#60,GRET1h到,向下執行INCHOURMOVA,HOURCJNEA,#2,GRETMOVP1,#0FFH關斷MOVP0,#0FFHLRSJ02關斷2H的標志位SETBSJ03將4H的標志位置位JMPGRET中斷返回LOOP_4H: CJNEA,#60,GRET1小時到,向下執行INCHOURMOVA,HOURCJNEA,#4,GRET4小時到,向下執行MOVP1,#0FFH關斷MOVP0,#0FFHCLRSJ03將4H的標

32、志位清零JMPGRET中斷返回GRET: CLRTR0POPPSWPOPACCRETIINT0中斷處理程序：對接收數據進行接收JISH_INT0: PUSHACCPUSHPSWCLREX0關斷中斷MOVR6,#10避開9MS時間的引導碼SB:CALLDY882USJBP3.2,EXITEX檢測為1時退出DJNZR6,SB檢測為0時,引導碼過JNBP3.2,$檢測為0時，等待ACALLDY4700US避開4.5MS時間的引導碼MOVR7,#16避開系統碼JJJJA:JNBP3.2,$ LCALLDY882USMOVC,P3.2將P3.2送C中JNCUUUA 若C=0則轉LCALLDY1000US

33、UUUA:DJNZR7,JJJJAMOVR1,#MRDMOVR2,#2PP:MOVR3,#8右移的次數JJJJ:JNBP3.2,$=0則等LCALLDY882USMOVC,P3.2送C中JNCUUULCALLDY1000USUUU:MOVA,R1送存貯的首址RRCAMOVR1,A送存貯單元中DJNZR3,JJJJ完成一個字節INCR1DJNZR2,PPMOVA,MRDCPLACJNEA,31H,EXIT數據碼和數據的反碼比較EXIT:POPPSWPOPACCSETBLREC置REC的標志位SETBEX0打開INT0的中斷RETIINT1的中斷處理KEY_INT1: PUSHACCPUSHPSWCLREX1關斷INT1LCALLSCANKEYCALL KEY_K10置高中低的標志位CALL FENG_3 置風類的標志位CALL JS 置定時時間標志位SETB LKEYON按鍵標志位SETB EX1打開中斷位POP PSWPOP ACCRETIRETDY882US:MOVR4,#20D1:MOVR5,#20DJNZR5,$DJNZR