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1、五邑大学本科毕业设计摘 要 目前，红外遥控技术已经在各个领域得到广泛的应用，为了进一步对红外遥控技术在家用电器方面的研究，本课题采用红外遥控器作为通讯设备，使用STC12C5A60S2单片机作为核心芯片，SM0038一体化红外接收器作为红外线传感器，COM3041光电耦合器用于隔离强弱电，来构建一种红外遥控家用照明灯应用系统。该系统是由红外遥控器发送红外光，通过红外线传感器对所发送的红外光进行接收，经过单片机处理，由单片机控制光电耦合器来实现家用照明灯的亮与灭。系统还对照明灯的亮与灭设置了报警系统，每次照明灯的亮与灭都会发出警报。关键词 红外遥控；单片机；控制AbstractNowadays,
2、 infrared remote control technology has been has been widely used in various fields, in order to further research on the infrared remote control technology in the field of household appliances, this subject adopts the infrared remote control as a communication device, STC12C5A60S2 single-chip microc
3、omputer as the core chip, SM0038 integration as infrared sensors, infrared receiver COM3041 photoelectric coupler used for isolation and weak electricity, to build a kind of infrared remote control of household lighting application system. It is sent by the infrared remote control infrared light thr
4、ough the infrared sensor to receive the infrared sent are through microcomputer processing, controlled by single chip microcomputer photoelectric coupler for domestic lighting on and off. System also controls lamp on and off the alarm system, every lights on and off the alarm.Key word infrared remot
5、e control singlechip control II五邑大学本科毕业设计目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1 引言11.1.1 遥控技术的发展简史11.1.2 遥控技术的发展前景21.2 红外遥控的基本原理21.2.1 红外遥控的基本概念21.2.2 红外遥控的特性31.2.3 红外遥控的基本原理31.3 课题研究内容4第2章 系统硬件的设计52.1 系统分析52.1.1 系统模块分析52.1.2 系统原理图62.2 红外线发射部分62.2.1 红外遥控器及其编码62.3 单片机控制模块82.3.1 STC系列单片机的概述82.3.2 STC12C5A6
6、0S2单片机92.3.3 单片机控制模块电路设计122.4 供电模块122.4.1 LM2940芯片介绍122.4.2 供电模块电路设计132.5 红外光接收模块132.5.1 SM0038芯片介绍132.5.2 红外光接收模块电路设计142.6 照明灯控制模块152.6.1 MOC3041芯片介绍152.6.2 照明灯控制模块电路设计152.7 报警模块162.8 本章小结16第3章 系统软件的设计173.1 系统软件实现功能与框架173.1.1 系统软件实现功能173.1.2 系统主程序框架图173.1.3 中断控制程序的任务183.2 系统各子程序功能及实现183.2.1 延时控制子程序
7、183.2.2 中断服务子程序193.3 系统软件调试203.3.1 延时子程序的调试203.4 本章小结23总 结24参考文献25致 谢26附录1 系统PCB图27附录2 系统实物图28附录3 系统程序29IV五邑大学本科毕业设计第1章 绪论1.1 引言何谓遥控技术？遥控技术就是对被控对象的参数、工作状态按照预定的目标来实现的一门远程控制技术。在21世纪的今天，遥控技术的发展无论是在深度还是在广度上都达到了惊人的地步，对人类社会产生了巨大的影响。在工业方面，对于发电厂、炼油厂等大型联合企业，工艺流程复杂，牵涉的范围比较广，人工操作管理难以准确和及时地掌握远处设备的运行情况，容易产生操作误差和
8、造成不稳定。采用相应的遥控装置后，工业设备能按照预定的工作程序进行准确的运转，从而提高工作效率和产品质量。在农业方面，对于农作物种植场，人们采用遥控的方式，定时定量给庄稼浇水，喷洒农药；对于养鸡养猪的养殖场，人们采用遥控一条龙的饲料加工、生产、自动送料喂养系统等。在军事方面，有无线电遥控的导弹、无人驾驶飞机、坦克和鱼雷快艇等。在航天、航空、航海方面，有无线遥控的人造卫星、宇宙飞船等。除此之外，在图书管理、交通管理、智能建筑、办公室自动化乃至日常家务方面，遥控技术也都有着实际的应用。今天，遥控技术的应用领域还在不断地扩大，几乎涉及医学、生物、生态、经济、社会等所有领域。总之，除了控制工程师和控制
9、科学工作者来说，对于一般的工作技术人员来说，了解和学习一些遥控技术的知识也是很有必要的。1.1.1 遥控技术的发展简史在20世纪20年代，遥控系统就出现了雏形。在军事方面，有些国家试图利用遥控技术来控制无人飞机的驾驶，但由于遥控技术还不够完善，因此，遥控技术没有得到实际运用。直到第二次世界大战末期，德国首先制成了V-1和V-2导弹以及无线电指令制导的防空导弹，才把遥控技术推进了使用阶段。20世纪30年代，无线电遥测遥控技术首先使用于天气预报方面，第一部无线电测气候仪被研制出后，人们用于测量高空中的湿度、温度、大气压力等气象参数，并通过无线电波传送到地面天气预报遥控控制中心。20世纪40年代，由
10、于各国在军事上的竞争，火箭、飞机、导弹的研究进展得非常快，所以，在某些控制方面必须采用遥控遥测技术进行测量与控制。从20世纪50年代到20世纪末，美国和前苏联在军事上搞军备竞争，他们都积极开展比较有前景的卫星和导弹研制工作，从而使遥控技术得到飞速的发展。1957年，苏联发射了第一颗人造地球卫星，标志着遥控技术进入了一个崭新的阶段。1969年，美国“阿波罗-11”将人送上月球，实现了载人登月的往返飞行，从而将遥控技术推向了一个更高的发展阶段。21世纪，我国各种人造地球卫星和“神舟五号”载人飞船的成功发射，标志着我国的遥控遥测技术在航天领域进入了一个新时代，这是我国对遥控技术的高度重视的结果。从技
11、术方面，遥控技术经历了几代的发展。在晶体管问世之前，所有遥控装置都是由电子管组装而成的，由于受到装置的容积和载重的限制，通常只用几只电子管组装。这种组装的接收机容易受到外界的干扰，从而发生失控和误控事件，因此，遥控技术在提高与普及方面受到了限制。20世纪60年代初，全晶体管化的单通管遥控装置问世，其接收机的大小与火柴盒一样，而地面遥控距离只有200m左右，遥控技术发展不够成熟。20世纪60年代中期，多通道晶体管化遥控设备的出现，对遥控技术的发展起到了推波助澜的作用。到了20世纪70年代中期，集成电路的问世，使遥控技术得到了快速的发展，特别是到了20世纪80年代至今，随着大规模、超大规模集成电路
12、飞速发展，微处理器逐渐被引入遥控遥测系统，给遥控遥测带来了革命性的变化，使遥控遥测技术无论是在军事领域还是其它领域，都得到质的飞跃。1.1.2 遥控技术的发展前景近几十年来，遥控技术在计算机技术、电子技术、传感器技术、通信原理等发展的基础上，得到了极其迅速的发展，应用前景非常广阔。今后，遥控技术的发展趋向主要表现在以下几个方面：提高遥控系统的适应能力，以适用于各种不同用途的场合。以前的遥控系统，其大都是以指定的任务而设计的，设计出来系统的性能完全由系统的硬件所决定；另外，系统传输信号的数目、采样频率、信息速率以及各种参数整体上都是固定的。虽然，在一定程度上，系统可以通过更换硬件或某种接线来改变
13、工作状态，但它的变化范围有限，不能适应于其它场合的需要，这就体现了当时遥控系统的适应能力比较弱。为此，为了提高遥控系统的适应能力，遥控系统被发展成一种灵活同用的可编程序遥控系统，这种系统具有较强的自适应能力与实时性能，能够根据不同用途的需要，随时改变系统的工作状态。采用先进的信息处理方式和新的多路信号的传送方法，以提高信息传输的高可靠性和稳定性。采用先进的元器件及工艺设计，以提高可靠性，减小设备体积、重量，减低成本及系统功耗。遥控技术在计算机、通信技术、传感器技术等多学科发展的基础上，应向超时空、高速度、大容量、多媒体、智能化的方向发展。遥控技术应结合实际，综合各学科技术解决我国技术比较落后领
14、域的难题。如我国一年中，煤矿发生多起瓦斯爆炸事故，夺走许多煤矿工人的宝贵生命，如果采用地下无人采煤遥控系统，系统包括采煤机操作系统，煤块向上运输提升系统，有害气体浓度检测、报警、吸收处理及转化系统。有这样一套完整的生产自动线，再也不会发生人身事故了。1.2 红外遥控的基本原理1.2.1 红外遥控的基本概念红外遥控就是利用红外线来传递控制信号，实现对控制对象的远距离控制。具体来讲，就是由发射器发出红外线指令信号，由接收器接收下来并对信号进行处理，最后实现对控制对象的各种功能的远距离控制。目前，红外发射器件发出的是峰值波长为0.88-0.94m范围的近红外光。为什么要用近红外光做遥控光源呢？这是因
15、为作为光电接收器件的光电二极管、光电三极管等受光峰值波长为0.88-0.94m，恰好与红外发光二极管的光峰值波长相匹配，这样可获得较高的传输效率及较好的抗干扰性能。由于红外遥控器具有结构简单、制作方便、成本低廉、抗干扰能力强、工作可靠性高等一系列优点，是近距离遥控，特别是室内遥控的首选方式。1.2.2 红外遥控的特性红外遥控具有独立性。因为红外线为不可见光，所以对环境影响很小。红外线波长远小于无线电波的波长，所以红外遥控不会干扰其他家用电器，也不会影响邻近的无线电设备。物理特性与可见光相似性。波长小于1.5m的近红外线，在透明大气中的传输特性要比可见光好得多。而且由于靠近可见光的红光边缘，它的直线传播、反射、折射和被物质吸收等物理特性可见光非常相似，它还可以使用与可见光类似的聚焦透镜等光学装置。无穿透障碍物的能力。红外遥控不具有像无线电遥控那样穿过非屏蔽的障碍物控制被控对象的能力。正是由于这个特点，工厂设计生产家用电器的红外遥控器时，像制作锁那样，一把钥匙开一把锁，而不是一把钥匙开多把锁那样隔墙去控制或干扰邻居的家用电器。虽然所有产品的遥控可以有
