遥控调光灯设计报告

电子竞赛《遥控调光灯的设计》学校：专业：应电、电信参赛成员：摘要本设计采用芯片A T89S52制作一遥控调光灯，能够实时、准确多点控制灯光的亮度。

不但有利于光线采集，还有利于节能减排。

本设计有主机（A T89S52）、从机（遥控电路）和灯光控制电路组成。

为使系统方便不同方式使用，本设计分别使用了遥控控制、旋钮控制，可根据不同需要任意控制。

本设计采用AT98S52单片机作为主控芯片，并配以RC 上电复位电路和以NM12.000晶振为主要元件的振荡电路，进而保证了系统的实时性。

关键字：遥控调光灯，AT89S52单片机。

AbstractThis design uses the chip AT98S52 making a remotedimmer,which can control the light intensity with real-time ,accurately ,and multipoint.It is not only beneficial to the light acquisition.but also more advantageous to save energy.This system is comprised of the core(A T98S52),the slave(remote control circuit)and the lighting control ,To enable the system to be used in different ways ,the design uses the remote control,control and relay control knob can be arbitrary under the control of the different needs of different states of the relay switch.To make use of different ways conveniently,this design uses the remote control,knob control and real-time light control ,according to different needs .Key words: Remote dimmer,AT89S52 SCM,1设计任务 (3)基本要求 (3)2方案论证与比较 (3)主要控制芯片的选择 (3)从机部分 (4)3总体方案 (4)工作原理 (4)总体设计 (4)4系统硬件设计 (5)主机模块 (5)遥控接收模 (6)手动旋钮控制模块 (6)从机遥控模块 (7)5、系统软件计 (9)6、总体设计与结果分析 (10)基本部分测试 (10)功能测试 (10)测试结果分析 (11)7、设计总结 (12)8、参考资料 (12)1、设计任务以“环保、节能、成本控制”为主题，设计并制作一遥控调光灯。

设计要求1、以高亮度LED为光源，以单片机为主控芯片；2、系统分为主机和遥控从机，主机负责调光，从机负责远程控制，采用红外遥控的方法；3、遥控从机上要有四个按键，按键1，是开关，按一下灯开，再按灯关；按键2，是低亮度；按键3，是中亮度，按键4，是高亮度。

4、主机也有调光功能，通过旋转亮度旋钮可以任意调节光的亮度。

2、方案论证与比较主要控制芯片的选择方案一：选择A T89S52单片机作为核心控制芯片。

A T89S52是一种低功耗、高性能、价格便宜的微控器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

AT89S52单片机外部资源丰富，拥有32个I/O口，方便设计使用。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。

此次设计中，以上两款单片机都没够完成设计需要。

但是ATMEGA16的程序实现没有AT89S52灵活，且AT89S52价格比较低廉。

鉴于以上原因，本次设计采用AT89S52作为核心芯片。

方案二：ATMEGA16L单片机。

采用单片机进行红外线解码，直接在单片机内部进行数据处理，产生不同的PWM对LED灯进行控制。

ATMEGA16L自带A/D转换功能，可以直接采集亮度调节旋钮两端的电压，处理成不同的数据，然后对LED灯进行PWM方式控制亮度。

方案三：以LPC2138 为主控芯片:其本身自带A/D转换功能，带大容量的32KRAM和512K FLASH ,内部资源丰富且系统稳定，芯片价格昂贵。

从机遥控部分电路方案1：采用TX05D芯片。

TX05D是一种一体化的红外线发射、接收器件，它内部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电路，能够以非接触形式检测出前方一定范围内的人体或物体，并转换成高电平信号输出。

由于TX05D内部采用低功耗器件和抗干扰电路，所以工作稳定可靠、性能优良，可广泛应用于各种自动检测、自动报警和自动控制等装置中。

方案2:采用DT9122D芯片。

DT9122D芯片是通用红外遥控发射集成芯片，采用CMOS 工艺制造，最多可外接64个按键，并有三组双重按键，兼容了HT6222、TC6456B、SC6122、PT2222,功能更加强大，极大的方便了设计需要,同时该芯片功耗低（最大功耗仅0.25W），价格低廉，完全符合“节能、成本控制"设计理念。

鉴于本次设计题目要求，要在一定距离上实现遥控，自然对于遥控发射部分的要求也较高。

传统的遥控芯片价格昂贵且传输距离有限，不能完全满足本次设计需要。

根据设计要求，综合考虑节能减排和功能完善等方面，本设计采用方案2。

3、总体方案工作原理本设计采用芯片AT89S52单片机作为遥控调光灯的主控芯片，能够实时、准确、多点控制灯光的强度，不但有利于对光线的采集，更有利于节能减排。

本系统由主机（AT89S52）、从机（遥控电路）和灯光控制电路组成。

本设计使用光敏电阻实时监测外部灯光的强弱，达到自动调节灯光亮度的效果；该设计分别采用红外遥控控制、半自动旋钮控制和全自动光线控制来实施对高亮LED的光线控制；为使程序执行周期耗时最短，本设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，并配以RC上电复位电路和以11.0592MHZ晶振为主要元件的振荡电路，进而增强系统的实时性。

总体设计本系统以AT89S52单片机为主控核心芯片，外围电路由纯模拟电路组成。

整体系统原理框图如图3-1所示：高亮LED遥控亮暗部分全自动亮暗控制半自动亮暗控制MCU51遥控信号图3-1系统总框图如图3-1所示，红外遥控控制电路将遥控信号发送给主控芯片AT89S52，AT89S52对接收到的信号进行分析处理后，送往遥控亮暗控制部分电路；另外，全自动亮暗控制部分和半自动亮暗控制部分通过旋钮的控制来实施对高亮LED的光线控制。

4、系统硬件设计主机模块AT89S52单片机最小系统AT89S52单片机的最小系统包括：晶体振荡电路部分、复位开关电路部分和电源电路部分。

图4-1为AT89S52单片机的最小系统原理图。

图4-1单片机最小系统遥控接收模块本设计采用红外接收管KS1838F作为主机接收模块的核心器件，图4-2为该电路模块的实际电路图。

图4-2 红外接收模块手动旋钮控制模块该模块的核心原件为金属电位器。

可通过调节金属电位器的阻值大小来改变电路中电流大小，达到对LED亮度调节的目的。

该模块的设计理念比较人性化，可针对不同人群、不同环境对光亮度的需求不同，任意连续调节LED亮度。

图 4-3为半自动旋钮控制电路的电路原理图。

图 4-3 半自动旋钮控制模块半自动继电器控制模块本模块采用红外遥控器发送控制信号，由单片机接收并判断执行控制相应继电器，实现亮度选择控制，达到不同等级亮度选择的目的。

光线强弱设计分为高亮、较亮、中等、较暗和微弱五种选择级别。

利用多方式、多级控制的设计方法极大的方便并满足了不同场合、不同人群的不同需求。

从机遥控模块为满足远程控制条件，本设计采用以DT9122D为核心芯片的红外遥控器来完成。

经过实际测试，该模块能够在30米左右的范围内有效传输，能较好的满足本次设计需要，图4-4为本次设计所需的部分外观模型图。

1 2 3A4 56 B78 9C0F E D图4-4 DT9122D 遥控器外观图图4-4中，DT9122D 遥控器外观图各按键对应的键码值如下表4-1所示：****** 红外遥控器键值表 ******40 48 04 0002 05 54 4D0A 1E 0E 1A1C 14 0F 0C================================表4-1 红外遥控器键值表红外遥控器内部原理图如下图4-5红外遥控器内部原理图所示，遥控采用3.0V纽扣电池供电。

该原理图中DT9122为核心芯片，该芯片是通用红外遥控发射集成电路，采用CMOS工艺制造，最多可外接64个按键，并有三组双重按键。

工作电压范围宽，可通过外部接法最多可产生65536种用户码，可用于VCD、DVD播放机、电视机、组合音响设备、电视机顶盒，且成本低廉。

图4-5红外遥控器内部原理图5、系统软件设计本设计采用AT89S52作为主控芯片，节省成本的同时也方便了软件的程序设计。

初始化单片机后，采用中断的方式获取按键码值，主程序进行判断处理后执行相应的子程序。

系统整体流程图如图5-1所示图5-1 系统整体流程图6、总体测试与结果分析基本部分测试各按键功能介绍本次设计总共利用到1、2、3、4、5、6、7、8八个按键。

各按键功能如下：1号按键：选择亮度等级键，高亮；2号按键：选择亮度等级键，较亮；3号按键：选择亮度等级键，中等；4号按键：选择亮度等级键，较暗；5号按键：选择亮度等级键，微弱；6号按键：系统总开关键，按一次电路接通电源，再按一次电路断电。

7号按键：自动与半自动控制切换键，按下第一次选择自动控制，再按一次1 2 3A 456 B开始初始化单片机是否接受按键中断?关中断获取按键码值、判断并执行相应子程序重开中断N返回Y回到半自动状态。

8号按键：手动调节切换键，按下选择手动调节状态，再次按下取消手动状态。

部分外观模型图如图6-1所示。

图6-1 按键外观模型图功能测试测试环境：约6m×10m空旷房间。

按照设计原理，连接好电路，确认无误后连接电源，开始测试工作。

将主机置于远端，约为10米距离后，按下从机（遥控）上6号键，开启主机电源，LED点亮，再次将6号键按下，关闭主机电源。

半自动调节状态：首先按下6号开关按键，开启系统电源。

再按下7号键选择半自动调节状态，此时系统处于等待状态，然后根据需求可按下1、2、3、4、5号键分别对5中级别亮度进行选择。