紅外遙控電風(fēng)扇

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1、紅外遙控電風(fēng)扇機(jī)電系電子信息工程專業(yè)【摘要】電風(fēng)扇作為一種價格便宜、體積小巧的清熱解暑的家用電器，在家庭中的普及率非常高，其技術(shù)的發(fā)展也越來越成熟。本文介紹了一種利用紅外無線遙控來對電風(fēng)扇調(diào)速定時的設(shè)計方法。整個系統(tǒng)的核心部分就是紅外遙控和單片機(jī)控制。系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)為控制器，通過紅外接收管接收遙控器信號，單片機(jī)解碼后進(jìn)行相應(yīng)的控制?？刂品矫姘▋蓚€方面：自動控制和手動控制。自動控制狀態(tài)下風(fēng)扇根據(jù)溫度自動調(diào)檔；手動控制狀態(tài)下通過遙控器定時和調(diào)速。系統(tǒng)的溫度測量采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，定時采用DS1307時鐘芯片。當(dāng)前的時間和溫度都可以通過液晶顯

2、示器顯示。【關(guān)鍵詞】紅外遙控、單片機(jī)、定時、調(diào)速1引言在炎熱的夏天，人們離不開可以降溫的家電，雖然在城市生活中空調(diào)已經(jīng)非常普遍，但是電風(fēng)扇引起便宜的價格、小巧的體積、擺放方便等優(yōu)點仍然占領(lǐng)著中小城市和農(nóng)村家庭的大部分市場，而且技術(shù)也越來越成熟，功能越來越完善。電風(fēng)扇是利用電機(jī)驅(qū)動扇葉旋轉(zhuǎn)以使空氣加速流通來實現(xiàn)結(jié)束清涼的目的的，它起源于1830年，一名叫詹姆斯·拜倫的人從鐘表的結(jié)構(gòu)中受到啟發(fā)發(fā)明了可以固定在天花板上的機(jī)械風(fēng)扇，這種風(fēng)扇利用發(fā)條驅(qū)動，但是要得到清涼的風(fēng)需要爬到天花板高度上發(fā)條，使用很麻煩。1872年，法國人約瑟夫研制出靠發(fā)條渦輪啟動、利用齒輪鏈條轉(zhuǎn)動的

3、機(jī)械風(fēng)扇。到了1880年，美國人舒樂將扇葉直接裝在電動機(jī)上，接上電源，利用電能控制風(fēng)扇，這就是真正意義上的電風(fēng)扇。1908年，美國的?？税l(fā)動機(jī)電氣公司研制出了齒輪左右搖頭的電風(fēng)扇，防止了電風(fēng)扇不必要的三百六十度轉(zhuǎn)頭送風(fēng)問題。此后，電風(fēng)扇的種類開始越來越豐富，臺扇、吊扇、地扇、壁扇等，可以根據(jù)場合的需求選擇種類，而且控制方式也開始改進(jìn)，從旋鈕、按鈕的控制方式發(fā)展為觸摸式、遙控式控制方式，后來又出現(xiàn)了可以定時、自動換擋的智能型風(fēng)扇。本文提出了一種可以通過紅外遙控器實現(xiàn)定時調(diào)速控制風(fēng)扇的設(shè)計方案，整個系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心控制器來實現(xiàn)智能化的。目前，單片機(jī)以其高可靠性、高

4、性能價格比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動化等諸多領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用，到處都可見到單片機(jī)的蹤影。因此，單片機(jī)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。由于單片機(jī)技術(shù)在各個領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用，世界上許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單片機(jī)，在單片機(jī)家族的眾多成員中，MCS-51系列單片機(jī)以其優(yōu)越的性能、成熟的技術(shù)及高可靠性和高性能價格比，迅速占領(lǐng)了工業(yè)測控和自動化工程應(yīng)用的主要市場，成為國內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的主流。目前，可用于MCS-51系列單片機(jī)開發(fā)的硬件越來越多，與其配套的各類開發(fā)系統(tǒng)、各種軟件也日趨完

5、善，因此，可以極方便地利用現(xiàn)有資源，開發(fā)出用于不同目的的各類應(yīng)用系統(tǒng)。2方案設(shè)計2.1方案比較與選擇2.1.1遙控方式選擇22基于超聲波遙控方式。超聲波遙控方式中的超聲傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息量少，易受干擾而引起誤動作，同時，該種方式作用距離短，通用性強(qiáng)，可互換。假如采用無線電遙控方式。無線電具有繞射和穿透性，不受角度、方向和障礙物的限制。但是由于我們生活的周圍充滿了電磁波和無線電波，所以無線電遙控很容易受到干擾，穩(wěn)定性不夠高。還可以采用為紅外線遙控方式。紅外線技術(shù)出現(xiàn)較早，成本低，控制內(nèi)容多，抗干擾能力強(qiáng)，不會發(fā)生任何誤動作，響應(yīng)速度快，不會對其它電器產(chǎn)生干

6、擾，體積小，成本低，功耗小，與其它方式比，可降低消耗功率90%，而且在日常家庭生活中，幾乎家家都有電視遙控器，只需要利用電視遙控器，再用單片機(jī)加一個紅外接收頭就可以讀取遙控器的鍵值，進(jìn)而根據(jù)鍵值執(zhí)行相應(yīng)的操作。所以綜上所述，從家具布局和實用性方面考慮，本設(shè)計選用紅外無線遙控方案。2.1.2定時方案選擇基于采用數(shù)字電路來搭建，利用555時基電路構(gòu)成振蕩器產(chǎn)生100Hz頻率，再分頻得到1Hz頻率，即產(chǎn)生1秒計時。這種方案電路復(fù)雜，靈活性不高，而且準(zhǔn)確度不夠精確，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展。如果采用單片機(jī)作為系統(tǒng)控制單元，通過時鐘芯片來實現(xiàn)計時功能，單片機(jī)負(fù)責(zé)將時間送入顯示電路顯

7、示。這種方案電路簡單、時間精確，使用方便。所以綜上所述，本設(shè)計本身必須使用單片機(jī)，結(jié)合單片機(jī)考慮選用第二種時鐘設(shè)計方案比較恰當(dāng)。2.2設(shè)計方案本系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)為控制器，通過家庭萬能紅外遙控器實現(xiàn)遙控功能，接收端采用紅外接收三極管接收紅外信號并將其送至單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)不同編碼確定不同按鍵，進(jìn)而根據(jù)按鍵功能控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。定時方面選用DS1307時鐘芯片來提供時間基準(zhǔn)。單片機(jī)控制測溫通過DS18B20數(shù)字溫度傳感器實現(xiàn)，單片機(jī)根據(jù)溫度的不同控制風(fēng)扇的3個不同檔次的工作狀態(tài)。系統(tǒng)的溫度和時間值都可以通過液晶顯示器進(jìn)行實時顯示。系統(tǒng)設(shè)計方框圖如圖2-1所

8、示。圖2-