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1、 毕业设计（论文）基于单片机控制的红外线遥控电风扇设计专业（系） 电气工程系 班 级 车辆电子101 目 录摘 要1第1章 任务与要求11.1课题概述11.1.1设计简介11.1.2 任务要求21.2 设计内容与要求21.3参数要求2第2章 引 言32.1研究背景32.2论文研究目标和意义32.3论文章节安排3第3章 方案论证与设计43.1 总体设计分析43.2 方案的选择与设计43.2.1信号调制及红外信号方案43.2.2电机调速方案43.3 方案确定4第4章 系统电路设计54.1 原理分析54.1.1硬件设计54.1.2软件设计54.2原理图54.3 PCB5第5章 电路调试65.1调试的
2、设备65.2调试步骤65.2.1 XXXXXX65.2.2 XXXXXX6第6章 使用说明86.1 使用方法86.1.1 XXXXXX86.1.2 XXXXXX86.2故障分析86.2.1 XXXXXX86.2.2 XXXXXX8第7章 心得体会10参考文献11摘 要本系统以51系列单片机为核心，旨在开发一种新型遥控电风扇控制系统，该系统由遥控发射模块，风扇接收控制模块组成，使系统可以以遥控或手动的方式对系统进行控制。遥控发射模块主要以AT89C2051单片机核心，外加键盘，和红外信号整形与发射电路一起组成遥控器，键盘作入，单片机主要完成信号的编码及信号与载波的调制，调制信号经发射末端整形放大
3、发射出。 接收部分主要以AT89C51为主控中心，配以键盘，红外接收模块，电机驱动模块，液晶显示模块，及相应指示灯；红外接收模块，键盘，液晶显示模块，指示灯共同完成人机交互功能；单片机主控中心接收各种输入，驱动液晶，指示灯，控制电机驱动模块来调节电机转速。电机主要采用直接PWM无级调速。关键词：遥控电风扇控制系统；PWM无级调速；红外发射，红外接收AbstractThe system is of 51 series single-chip microcomputer as the core, to develop a new type of remote control electric co
4、ntrol system, the system fired by remote control module, the fan control module receiving the composition, the system can be remote or manually controlled. Remote Control Transmitter Module AT89C2051 mainly single-chip core, plus a keyboard, and infrared signals with the launch of plastic components
5、 with a remote control circuit, a keyboard for entry, the main achieve single-chip signal encoding and signal modulation and carrier modulation signal launch the end of the plastic surgery to enlarge the launch. AT89C51 a receiver module for the main control center, with a keyboard, infrared receive
6、r modules, motor drive modules, liquid crystal display module, and the corresponding indicator light; infrared receiver module, keyboard, liquid crystal display module, a common indicator achieve human-computer interaction function; single chip main control center to receive a variety of input, driv
7、e liquid crystal,led, motor drive control module to adjust the motor speed. Direct PWM motor speed control.Key words: Remote fan control system; PWM speed control; infrared emission; infrared receiver湖南铁道职业技术学院毕业设计说明书第1章 任务与要求1.1课题概述遥控电风扇是 90年代初期在广东珠江三角洲地区作做大量的研发和生产，并有专门的掩模芯片作为主控芯片使用，现本人用单片机实现红外遥控风扇
8、的功能。包括：红外发射、接受部分、PWM调速部分、定时部分、显示部分、单片机控制部分等构成。1.1.1任务简介采用AT89C51型号的单片机对传统的电扇系统进行改造，实现对电扇的短距离控制。该设计利用单片机进行红外发送，红外接收，在此过程中对红外进行编码和解码，而后通过不同的编码形成对风扇的不同控制。同时对单片机P0口的输出进行DA变换后，完成对风扇的速度的实时控制。1.1.2 任务要求实现红外遥控，定时，三档调速以及风类选择。1.2 设计内容与要求1） 确定设计方案，绘制电路原理图。2） 设计印刷板电路。3） 试制本机（含外观设计）。4） 确定本机测试方案。5） 本课题组必须制作两组实物。6
9、） 现场测试、写出测试报告1.3参数要求1）遥控距离：010米2) 风类：自然风和正常风，有相应的显示标识3) 定时：0.5小时、1小时、1.5小时，有相应的显示标识4) 调速：3档：高、中、低3档，有相应的显示标识第2章 引 言2.1研究背景随着科技的发展，人们生活的节奏也越来越快，随之人们对方便，快捷的要求也随之不断增高。遥控器的出现，在一定程度上满足了人们这个要求。遥控器是由高产的发明家Robert Adler在五十年代发明的1。而红外遥控是20世纪70年代才开始发展起来的一种远程控制技术，其原理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，就是有发射器发出红外线指令
10、信号，有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程控制。 红外遥控具有独立性、物理特性与可见光相似性、无穿透障碍物的能力及较强的隐蔽性等特点。随着红外遥控技术的开发和迅速发展，很多电器都应用了红外遥控，而电风扇也不例外。从单纯的在电风扇面板上通过按钮控制，到短距离(10M以内)的遥控，虽然改变不大，但其带来的便利无疑是巨大的。而红外遥控技术的成熟，也使得遥控电风扇变得设计简单，价格低廉。作为一种老牌的电器，电风扇具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点。虽然现在空调在城市中已经相当普遍，并有替代电风扇的趋势，但由于大部分家庭消费水平的限制，电风扇作为一个成熟的家电行业的一
11、员，尤其在中小城市，以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额。市场的需求促使了电风扇的发展。随着“智能化”的兴起，电风扇的功能也越来越多，越来越贴进人们生活。因此，对于电风扇的开发和设计依然有着较大的实用价值。在现有市场上多功能遥控电风扇的基础上，人们提出了一种新型的智能电风扇，相对于过的电风扇，智能电风扇添加了很多人性化的设计，如安全保护，倾倒保护，智能照明等功能，使电风扇更加人性化，相信其丰富的功能，人性化的设计将会大大提高电风扇的市场竞争力2。2.2论文研究目标和意义风扇已是日常生活中常用到的电器，电风扇是通过通风换气来驱热的。通风换气是电风扇的主要功能，也是消费者看中它的本质原
12、因。电风扇具有价格低和耗电量小的优势，拥有庞大的目标消费群。现行市面上的风扇大多是手工操作，模拟调控为主要控制手段，价格低廉，功能简单，其智能及自动化程度远远跟不上现代人的生活需求和应用要求；而且在功耗方面，一般的风扇的电机是采用电机抽头的小型电机来实现调速，这种调速方式单一，消费者选择的空间不大，而且在效率方面，节能方面的表面的确令人不满意。面对着市场压力和消费者的需求，放眼市场，各种特设功能的电风扇可谓五花八门，各种附加的新功能，彰显了个性，也在无形中提高了电风扇的档次。而遥控电风扇也必将作为消费市场的新宠儿，为电风扇行业增加新的亮点。而将微控制器嵌入到工业控制中，将会成为一种不可阻挡的趋
13、势，微控制器强大的控制能力将会使工业产品的功能和性能得到很大的提升。也对应了时下流行的几个趋势，自动化和智能化，无线化，宽带化，低功耗化等趋势。单片机和一般的数字和模拟芯片相比有着强大的功能，而且编程简单，因此利用单片机来实现对控制电机转速与类型设置十分理想；本设计的研究目的就是实现对直流电机的控制来模拟风扇控制器；掌握单片机硬件和软件的综合设计方法。硬件部分包括有单片机最小系统，键盘输入部分，外接电机驱动部分，输出显示部分，红外发送接收部分。软件部分包括有初始化状态，键盘输入部分，占空比控制，中断控制，控制输出显示部分，信号产生与调制部分。风扇的控制有很多的方法，比如简单的有利用机械方式进行
14、定时控制，有用模拟电子技术和数字电子技术进行转速等控制的。随着人们生活水平的提高，人们对风扇的要求也越来越高，不但要求风速能够控制，而且要求风种模式能够多种选择，随着单片机技术的不断发展，单片机已广泛应用于各种家用电器产品中，它不仅大大提高了原有产品的性能质量, 而且产品成本有所下降, 生产也更简便。通过单片机可以利用其本身的定时与中断功能编程实现风扇的风种控制，包括有正常风，自然风与睡眠风等的模式；而风速的控制也有多种方法，例如可以通过单片机控制双向可控硅的导通角来调节电风扇的输入电压,以实现电风扇的无级速度调节,但这里采用了通过单片机定时器输出脉宽调制PWM波控制占空比并外加一个由光耦和可
15、控硅组成的驱动电路来控制电机的转速，通过键盘输入设置有不同占空比对应着电风扇强、中、弱的风速。各功能状态使用液晶和发光管对应输出显示。本系统电路设计比较简单，主要是充分利用了AT89C51单片机的资源，软件编程实现各功能，成本较低，实用性较强。此外，在某些场合下，比如危险作业区，在人不适合作业的地方，比如有毒气产生的区域，高温或低温的地方，爆破点等危险场合，或者是家庭居室中控制，无线的应用将会得到非常广泛的应用，可见红外遥控的研究也是很有实践意义的。2.3论文章节安排本论文大致可分为3部分：第一部分包含第一章到第三章，是课题论证；第二部分包含第四章至第六章，给出设计方案；第三部分包括第七章，是论文总结及未来相关展望。本文的内容组织安排如下：第一章主要讲述论文的研究背景、论文研究目标以及章节安排。第二章系统地介绍；第3章 方案论证与设计3.1 总体设计分析本课题设计的是AT89C51单片机控制中心，
