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1、电风扇红外线遥控发射和接收系统原理毕业论文目录插图清单和表格清单7引言8绪论9第一章红外线遥控原理及红外线遥控电风扇的方案选择11第二章 MCS51简介212.1 概述212.2 Mcs89C51单片机的中断系统232.3 MCS8951的键盘接口与编程272.3 MCS8951的定时/计数器的方式控制字30第三章红外线遥控电风扇和键盘控制32结论与展望38致 谢40参考文献41附录42插图清单和表格清单引言随着时代的进步，技术的革新家用电器行业也在不断的融入高新科技之中。特别是在科学技术飞速发展的21世纪的今天，家电产业若不能及时与时俱进其将必然不能适应现代的家庭也不被人们所接受，本着对社会
2、实践性的观察以及学院给予我们即将毕业学子的毕业设计任务和本人的喜爱等因素，本人特选了电风扇红外线遥控装置的设计这门课题。在宏志、许德章等老师的带领下进行了本课题的研究与全部设计过程。电风扇是非常普通非常实用的一种家用电器。从它最初的雏形到当今最完美的遥控风扇历经百年多之久，最初的它以手动的电闸等金属片直接断通式，随着电器开关以及模具成型的完善等在其控制与使用上面有加以改进为弹簧开关等指按开关。近两年电子技术的飞速发展又将电风扇带入到遥控式的电子开关上,使其在外观和控制上达到空前的完善和方便,尤其是电子计时、电子调速和智能风速调节给人们带来了极大的福音。传统的机械定时器每当定时之后便伴随着发条的
3、转动发出“喀喀”的响声，因此影响到了人们的正常生活甚至形成噪声污染。传统的手动旋转式开关或者是按键开关不能实现人们的即刻变化速度，及不用动身就能随自己所想的风速进行调节的心理，它们必须由人们用手进行调节方能达到自己想要的风速等设定功能，而且这些开关容易损坏造价又高，且不便维护而选用单片机进行红外线遥控则能克服以上的不足，而且价格低便于维护。介于此，我们对单片机红外线遥控制作了详细的分析，对各种情况，功能等进行了设计，在控制电路单片机汇编语言，编程等进行了大量的书籍文献方面的翻阅和汇总，最终作出了本设计的全部过程。在此特别感谢宏志老师一直所给予的指导和帮助，也感谢许德章师和领导的关怀和关注。在本
4、设计中由于本人水平有限，又加上时间仓促难免有许多不足之处，在此恳请各位领导和老师给予指导以便本人能得到进一步提高。谢谢！绪论红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此，彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。红外线技术和其他通信技术如蓝牙（blue tooth）共享无线接入协议（swap）/homerf等系统一样在发展的过程中有一个相当长的历史时期。1832年莫尔斯发明了电报，它传送的信息是由众所周知的点划码组成的，即人类最早的通信是采用数字方式进行的。以后贝尔又发明了，并
5、由此造就一个电信产业。一个多世纪以来，以服务为主的电信业走了一条成功之路，取得了极大的发展；无线通信是指采用电磁波或者各种能载波的信号进行信息传递的通信方式。早在1897年，马可尼使用800khz中波信号进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验，开创了人类无线通信的新纪元。 在无线通信初期，受技术条件的限制，人们大量使用长波及中波进行通信。20世纪20年代初人们发现的短波通信，直到20世纪60年代卫星通信兴起前，它一直是远程国际通信的重要手段，并且目前对应急通信和军用通信依然有一定实用价值。在进距离数据传输或者遥控方面多使用红外线蓝牙等技术。20世纪40年代到50年代
6、产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路，亦可同时传输高质量彩色电视信号；尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80年代中期以来，随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展，使数字微波传输产生了一个革命性变化。随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信和遥控等技术也从固定方式发展为移动方式，移动通信和控制发展至今大约经历了以下五个阶段：第
7、一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150mhz vhf单工汽车公用移动系统mts。第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至uhf450mhz，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动与公用网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800mhz，美国bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了amps试验。第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了d-amps、tacs、etacs、gsm/dcs、cdmaone、pd
8、c、phs、dect、pacs、pcs等各类系统与业务运行，频段扩展至900mhz1.9ghz，而且除公众蜂窝通信系统外，无线寻呼系统、无绳系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。第五阶段为20世纪90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在。对于第三代移动tmt-2000纷纷参与标准的制定，经多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬兰赫尔辛基召开
9、的itu-r tg8/1第18次会议上5类rtt技术标准共6种方案成为最终结果。中国的td-scdma方案也已成为其中之一。应该指出，utrawcdma ds及tia cdma2000mc的相应起步样机已经诞生，包括以gsm、csmaone后向兼容为基础的第二代半过渡设备（g）edge、cdma is-95b hdr（2.4mbit/s峰值速率，64qam调制）及cdma2000-1x等亦已推出。此外，为接续internet移动游览应用的无线应用协议（wap）与无线连接技术蓝牙（blue tooth）已经产生。从网络的角度来看，接入网可分成有线接入网和无线接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、
10、对绞线、（一般为铜线）接入网等等；无线接入技术是近些年迅速发展起来的新技术领域，它从概念上产生了一个重大的飞跃，即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至入网的全部，从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的，红外线遥控即是采用无线技术将操作者的想法或意识通过无线发射装置将载有控制信号的红外线发射出去，在接收端在通过解码放大等过程达到控制的目的。短距离之的接入技术主要有蓝牙（blue tooth）、红外线、dect、ieee802.11和共享无线接入协议（swap）/homerf等系统。比较而言，blue tooth系统更具有代表性，它正根据wpan的概念向前发展。
11、事实上，blue tooth和wpan的概念相辅相成，blue tooth已经是wpan的一个雏形。从它最初由ericsson，ibm，inter，nokia和toshiba公司作为原始发起组织而推出，1年多时间已吸引了近2000个国际上有影响的公司参与。1999年底，美国的4家公司3com，lucent，microsoft和motorola，与上述5公司一样作为blue tooth的发起组织，使它在与swap、ieee802.11等类似应用标准的竞争中脱颖而出，发展前景更加明朗。为了推动blue tooth的发展，blue tooth的标准是非专利的，blue tooth已成为目前通信领域的
12、一个新热点，21世纪的无线遥控及通信技术正进入一个关键的转折时期,未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及ip技术的兴起，正深刻的改变着无线遥控及通信技术的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线遥控及通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化。预计不远的将来就可成为小围无线多媒体通信的国际标准，但就现在而言红外线已经是一个相当成熟的短距离无线传输技术，相对蓝牙虽有它的不足方面但在人们的日常生活中却起着不可缺少的作用。在本文的设计中，由于是电风扇的控制从其功能和实用方面来讲红外线遥控已经足够实现其各种功能而且价格便宜便于生产制造，在使用上也相当方便。因此本文着重讨论红外
13、线的遥控原理以及与其有关的单片机方面的技术和接口方面的知识。 （1） 论文主题第一章红外线遥控原理简介红外线数据通讯利用了红外线的特性人眼不能察觉并且普通的硅光电器件在此波长敏感度最高，因此是一种很有发展前途的通讯方式，并且红外线通讯比其他的无线通讯方式具有很大的价格优势。所以，越来越多的便携设备使用了红外线来进行数据传送和控制。 本文即将讨论和完成一台由红外线遥控的电风扇的制作。通过特殊的电路，将红外线脉冲和串行口信号进行转换，从而使人们常用的手柄遥控器能够发射一定的载波红外线信号和装有同样单片机的电风扇接收面板进行信息传递达到控制电风扇的目的。 红外线实质上是一种电磁波,用其对电风扇进行调
14、速摇头定时开关控制其原理和无线电遥控基本相似。目前市场上能实现红外线遥控的控制装置及集成电路有许多样式，如：CX20106A、KA2184和LA7224等对于普通遥控编码电路的芯片有：TC9148/9149/9150和PT2262-IR和PT2272等；通过参考红外线热释电与超声波遥控电路、单片机等书以及结合指导老师的意见现对红外线控制电风扇的集成电路作一简介如下：方案一：采用TC9148和TC9149组成有10个独立通道的红外线遥控系统；V0+5vC3C2C1R2R3R1C x 2 0 1 0 6 A1 2 3 4 5 6 7 8VD图11 CX20106A的应用电路VD1VD3VD2T C 9 1 4 8 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8图12 TC9148组成的编码发射电路+5VT C 9 1 4 9C X 2 0 1 0 61 2 3 4 5 6 7 8VD 图13 TC9149的收应用电路以上电路是成套完成的控制系统,在接收电路上还需配置一个CX20106A集成电路。其作用是将接受过来的带有编码的红外线进行放大、限幅、带通滤波、检波积分和整形，然后将整形后的电路输入译码器TC9149的2脚。起放大工作流程图如下：ABLC放大电路限幅带通滤波检波积分整形图14 CX20106A的工作流程及引脚功能由TC9148组成
