組紅外控制家居系統(tǒng)

《紅外遙控智能家居系統(tǒng)》設計單位：宿州學院09自動化1班、課題組成員：周亞、倪佩增、 曹海波、宋德名課題組長：周亞1可編輯版

1.項目背景

2.設計要求

3.系統(tǒng)設計

4.算法與理論5.原理圖

6.算法流程主要內容2可編輯版項目背景21世紀是信息化的世紀，數字化家居控制系統(tǒng)的出現使得人們可以通過遙控器對家中的任意電器（空調、熱水器、燈光、音響）進行遠程控制；極大方便了人們的生活3可編輯版項目優(yōu)缺點及其實際應用1.此類設計在實際生活中的應用有：門禁系統(tǒng)：如門禁識別家電控制：包括照明系統(tǒng)、背景音樂及家用電器自動化2.此類設計的優(yōu)缺點：優(yōu)點：易于實現、電磁輻射低不影響周邊環(huán)境缺點：與無線遙控相比，不足之處是無法進行隔墻控制遙控距離也比較近。4可編輯版項目需求?.紅外信號由遙控器發(fā)出，按下遙控器的不同按鍵發(fā)出不同編碼的紅外信號；?.遙控器發(fā)出的紅外信號由紅外一體化接收頭轉化為電信號，再傳輸給單片機；?.根據紅外編碼的規(guī)范，單片機對此編碼進行解碼，得出相應的數據；?.通過解碼得出的數據判斷遙控器按鍵的鍵值，從而做出相應的控制；?.單片機通過一個普通繼電器控制電器的開關；?.單片機通過調光板控制燈泡的亮度。5可編輯版系統(tǒng)設計方案模塊1.單片機控制系統(tǒng)：我們使用51系列單片機來控制系統(tǒng)2.紅外線接收模塊：紅外線接收模塊使用紅外一體化VS1838接收頭，將其信號輸出腳接到單片機的P3^3口3.電器控制模塊：電器控制系統(tǒng)采用繼電器模式用一個5V普通繼電器，由它直接控制電器4.燈泡亮度控制模塊：燈泡由一個可控硅控制，可控硅的信號來自于TCA785相位移芯片，通過單片機控制PCF8591芯片輸出的電壓來控制相位移芯片產生的信號的相位移，從而達到控制燈泡亮度的功能6可編輯版系統(tǒng)設計方案圖7可編輯版硬件方案分析

系統(tǒng)硬件電路的設計方案：紅外遙控電路有發(fā)射電路和接收電路組成，發(fā)射部分由按鍵開關電路、控制芯片和紅外發(fā)射電路三部分組成。當按下遙控按鈕時，單片機產生相應的控制信號，接收部分由紅外接收頭、控制芯片、調光電路組成，當紅外接收器接收到控制脈沖后，經單片機處理，判斷是否對點燈進行調光獲開關，根據需要執(zhí)行相應的操作，接收系統(tǒng)采用的是5伏單電源電壓供電。8可編輯版紅外遙控基本原理一.遙控系統(tǒng)主控芯片

在本系統(tǒng)中選擇的是51系列的STC89C52芯片，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。具有以下標準功能：8K字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門口定時器，內置4KBEEPROM，MAX810復位電路，3個16位定時器/計數器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結構（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結構），全雙工串行口。9可編輯版二.紅外發(fā)射系統(tǒng)紅外線發(fā)射器有指令按鍵、信號產生電路、頻率調制電路、驅動電路、驅動電路及紅外線發(fā)射器件組成，如右圖所示。當指令鍵按下時，指令信號產生電路便產生所需要的控制指令信號10可編輯版紅外智能家居主控參考原理圖在本系統(tǒng)設計中，單片機發(fā)出的信號如何被紅外發(fā)射管識別，發(fā)射管能否正常發(fā)射紅外信號是發(fā)射電路要解決的關鍵問題。要發(fā)射紅外信號，必須要有紅外發(fā)射器件。這里我們使用的是紅外發(fā)光二極管，著是一種能產生紅外光的發(fā)光二極管，目前大量使用的紅外發(fā)光二極管的紅外線波長位940nm左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。11可編輯版三.紅外接收系統(tǒng)紅外接收系統(tǒng)由紅外接收器，前置放大電路，信號調解電路，指令檢測電路構成，當紅外接收器接收到遙控器發(fā)過來的指令后將紅外信號轉化成電信號并放大，再經過調解器調解后由單片機進行識別再顯現各種操作12可編輯版調光板參考原理圖紅外接收器件介紹：紅外接收模塊：紅外接收模塊使用VS1838紅外一體化接收頭，將其信號輸出腳接到單片機的P3^3口13可編輯版AD轉換電路原理圖14可編輯版AD轉換電路1：通過PCF8591芯片將采集到的模擬信號轉化成數字信號。2：PCF8591是單片、單電源、低功耗8位CMOS數據采集器件，具有4個模擬輸入、1個輸出和1個I2C串行總線接口。3：I2C是微電子通信控制領域廣泛采用的一種總線標準15可編輯版系統(tǒng)構成實物圖16可編輯版主要流程圖17可編輯版系統(tǒng)測試記錄1，按下按鍵加減號，電燈亮度逐漸增加，系統(tǒng)功能正常。2，將遙控器與接收頭距離逐漸從20CM到8米，測試夾角在60‘之內，系統(tǒng)工作正常。18可編輯版實驗總結1：本系統(tǒng)通過紅外遙控家具的信號輸出控制，從而實現對控制對象的遠距離控制，具體來說就是由發(fā)射器發(fā)出紅外線指令信號，由接收器接收進行處理并識別，最后根據接收的不同信號對控制對象的各種功能的遠距離控制，具有很強的實用價值和社會意義。2：此次實訓軟件與硬件相結合,考察了我們的焊接水平與編程