智能红外遥控电风扇系统的设计
智能红外遥控电风扇系统的设计解析
泰山学院本科毕业设计智能红外遥控电风扇系统的设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一〇级 (3+2) 学生姓名、学号王晓彬 2010170018 指导教师姓名、职称张秀红讲师完成日期二〇一二年五月摘要电风扇是一种传统的家用电器，但随着空调的普及，电风扇的市场地位受到了巨大的冲击。
传统的开/关、调速功能现已不能满足市场的需求，人们希望电风扇能在体积小、操作方便等的基础上拥有更多的功能，而红外遥控的普遍应用及单片机的成熟，使得电风扇的发展趋向于智能红外遥控系统。
本设计方案为满足市场的需求，结合红外遥控系统设计简单、操作方便、成本低廉等特点，运用了51单片机作为遥控发射接收芯片，HS0038为红外一体化接收发射管，设计了一个简易的单片机红外遥控电风扇系统，系统包括接收和发射两大部分。
该系统设计实现了几项电风扇的基本功能：开/关功能、多级调速功能、定时功能、自然、正常两种风类的选择功能，此外本系统有16个按键，可用于扩展控制其他电器。
关键字：红外遥控，信号调制，编码，解码ABSTRACTWith the popularity of air conditioners, the market position of the electric fans which are the traditional household appliances will receive a huge impact, the traditional on / off and speed control function have been unfit for the needs of the market. It is hoped that the fans in small, easy to operate, and so on the basis can have more features. When the application of infrared remote control becomes wilder and technologies of SCM become mature, the remote control system is the trend.The design was based on the needs of the market. Considering that infrared remote control is simple, easy to operate, low-cost, I use a special launching and receiving chip which depends on remote control. On the basis of this chip a system of intelligent infrared remote-control was designed for the fan. The system consists of the launching part and the receiving part. This system is designed to achieve some basic functions of fans: on / off function, three kinds of speed, the timing function which can be chosen at different times of 0.5-7.5 hours, and the function of two kinds of wind which are the natural wind and the normal wind.Key words: Infrared Remote Control, Signal Modulation, Encoding, Decoding目录1 引言 (1)1.1课题设计目的及意义 (1)1.2课题研究内容和预期目的 (2)2 总体方案的设计和工作原理 (2)2.1设计方案的选择 (2)2.2总体硬件设计 (3)2.3工作原理 (3)3 硬件设计 (4)3.1发射端电路设计 (4)3.1.1红外发射电路设计 (7)3.1.2键盘电路设计 (8)3.1.3显示电路设计 (9)3.1.4电源电路设计 (10)3.2接收端电路设计 (12)3.2.1红外接收电路设计 (13)3.2.2键盘电路设计 (14)3.2.3显示电路设计 (14)3.2.4电源电路设计 (14)3.2.5控制电路设计 (15)4 软件设计 (16)4.1红外发射 (17)4.1.1发射端程序设计 (17)4.1.2遥控码的发射 (18)4.2红外接收 (19)4.2.1接收端程序设计 (19)4.2.2数码帧的接收处理 (19)4.3 调速单元 (20)4.3.1 调速原理 (20)4.3.2 调速方法 (20)4.4按键抖动问题 (21)5 系统的调试 (23)5.1系统的硬件调试 (23)5.2系统的软件调试 (24)附录 (25)1.红外发射电路 (25)2.红外接收电路 (26)3.红外发射程序 (27)4.红外接收程序 (31)参考文献 (37)致谢 (38)1 引言红外线又被称为红外光波，它的波长范围为0.01um-1000um。
用红外的无线电风扇控制系统设计
3.1方案比较与选择
3.1.1 遥控方式选择
方案一：蓝牙技术。蓝牙是一种无线技术标准，通过RF（2.4GHZ）载波实现传输，因此它的基本特征类似于电磁波，功率较大，可以增加传送距离（增加发射功率可达到100米，甚至更远），不受角度及方向性的限制，可穿墙。蓝牙技术主要用于短距离（最多10米）数据和语音（最大1Mbps）的传输，能同时连接许多元件，功耗非常低能，传输速度快。但是，采用蓝牙技术的方案成本较高(一个蓝牙模块约为十五块)，RF技术容易受频率干扰，且响应速度较慢。
1 引言
1.1选题背景
日常生活中我们离不开各种家用电器，而在酷热的夏季，电风扇更是人们必不可少的乘凉工具。尽管空调的应用已经非常广泛，但电风扇凭借其便宜的价格，使用方便，体积小巧，便于移动等优点仍然在消费市场中占领一定的地位。而如今因为人们的节能环保意识的逐渐提高，更加倾向于天然采风这一健康方式，因此电风扇越来越多地受到众多国内小家电企业的关注和青睐，又重新占领了大部分市场。同时，中国市场也为小家电企业的发展提供了足够的空间与动力，部分农村在夏季用以祛暑的主要工具仍然是电风扇。据统计，电风扇行业在国内仍然存在着相当大的市场，其发展前景将是不可估计的。
综上所述，从实用性及价格方面考虑，本设计选用红外无线遥控方式来控制电风扇系统较为理想。
方案二：基于无线遥控方式。无线电遥控方式是通过无线电波来传输控制信号的，其特点是不受方向限制、可控距离远（可达数十米，甚至数公里）、可以不“面对面”控制、但容易被电磁干扰。而超声波遥控方式中的超声波传感器的频带较为狭窄，所能携带的信息较少，并且很容易受到干扰从而导致错误的动作。但是因为我们的生活环境中到处都是电磁波和无线电波，导致无线电遥控方式被干扰，稳定性较差，在本系统的实用效果不理想。
红外遥控电风扇的设计
随着社会的不断发展、科技的不断进步、人们生活水平的不断提高，先前的产品还存在很多的不足,已经不能再满足人们的需求，那么就迫切要求新产品的问世。为了解决上述问题，本论文开发了红外遥控电风扇控制电路的课题,即采用红外遥控器来控制电风扇。红外遥控电风扇控制电路是利用红外发射器发射的信号通过译码电路，由控制电路来进行有效的功能控制。该装置与红外遥控传统产品比较具有控制性好、灵敏度高等特点。
再此之后，随着我国科学技术的发展和人民生活水平的迅速提高，电风扇的品种也开始日益丰富。台扇、地扇、吊扇、壁扇，根据不同场合的需求，电风扇不仅从外型到控制方式都有了不少改变。从最开始的旋钮、按钮控制方式到之后的触摸式操作。扇页材质也从最开始的金属材质换成塑料材质。
如今，电风扇是夏季家庭必备的电器设备之一。在家电市场上，各种规格，式样的电风扇一直是广大消费者十分关注的商品。近几年，电风扇发展速度很快，随着电子技术与传感技术的发展，电风扇不断向高档次，电子控制及能产生模拟自然风方向发展。
自然风的处理流程 :
图3.3自然风循环
睡眠风的处理流程:
图3.4自然风的循环图
正常风的处理流程:
图3.5正常风循环
3.3 51系列单片机功能特点
（1）主要特性·与MC源自-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器
·寿命：1000写/擦循环
·数据保留时间：10年
·全静态工作：0Hz-24Hz
·三级程序存储器锁定
智能红外遥控电风扇的设计
1.前言电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。
广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。
电风扇价格低和耗电量小，拥有庞大的目标消费群。
现在市面上的风扇大多只能通过主控板上的按键实现风扇的控制，控制方式又以模拟调控为主要控制手段，功能简单，智能化以及便捷性程度远远跟不上现代人的生活需求。
一般的风扇的电机是采用多抽头交流电机，通过手动直接控制抽头的选择实现调速，这种控制方式电路复杂、操作不便而且效率也不高。
而采用单片机控制可控硅的导通角来调节电机速度的遥控电风扇作为消费市场的新宠儿，为电风扇行业增加新的亮点。
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十分理想；本设计的研究目的就是实现对交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、语音提示部分。
软件部分包括有初始化状态、控制输出显示、信号产生与调制部分、占空比控制、中断控制、键盘输入部分部分。
本论文共分九章，详细地介绍了红外遥控电风扇系统。
重点介绍红外遥控信号的产生、发射、接收、应用的原理和特性。
本文中，首先提出了几种可行的方案，并进行了项目的可行性分析，选择合适的方案，然后就该方案入手，先后介绍了硬件、软件电路的设计。
最后，通过对调试结果的分析，得出结论，进行了项目设计的总结。
本论文使读者可以明白项目设计的过程，设计中由于时间的仓促以及本人水平的局限，项目设计难免有不足之处，恳请各位老师、同学给予指正。
2.项目分析家用电器发展的一个重要方面是让用户界面更加人性化，使用更加方便自然，做到老年人和残疾人也可以无障碍地使用。
电风扇作为传统的家用电器，在百姓日常生活中有着很大的作用。
智能红外遥控电风扇的控制界面设计【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程智能红外遥控电风扇的控制界面设计1、选题的背景、意义改革开放以来，随着科学技术的日新月异，城乡居民的生活水平不断提高，社会节奏也越来越快，人们为了追求更高的生活品质，对方便快捷的生活方式的热情空前高涨！而在智能化飞速发展的今天，各式各样的智能化家用电器如，智能化空调，智能型全自动洗衣机等等，都不断进入到人们的生活中！然而这些家电也都多多少少有其自身的问题 [1]：（1）就目前阶段，智能化还未处于普及阶段，因此即使是一般的智能家电也需要上千甚至几千的花费，这笔钱对于富有群体虽然不算什么，但对于中等收入的家庭来说还是相当昂贵的，尽管智能家电让人用起来舒适、便捷，但考虑到经济因素，可能一部分家庭会选择避而远之。
如若放在一般底层收入者面前，则根本无法承担此项消费！（2）空调，电风扇以及洗衣机，电冰箱等等一直以来都是家庭必备的电器，随着智能电器的出现，而大量购置智能电器，必然导致这些传统电器被闲置，造成一些很不必要的资源浪费!《智能红外遥控电风扇的控制界面设计》，力求设计出一款更适合于中低层消费者的由红外遥控系统控制的电扇，此产品具有如下实践价值和研究意义：（1）电扇的核心部分是对其单片机红外遥控系统采用模块设计，该模块体积小，价格低廉，用它来控制调节电扇，不仅简便可行，且使得整个电扇体积较小，操作灵活。
而且由于电扇体积小，携带相当方便。
而且这个模块还可拆卸下来用于其它类似系统，这样就大大增加了它的重复利用率，很大程度上降低了成本，为其在市场上普及，打下了坚实的基础。
（2）红外遥控电风扇采用51单片机作为核心芯片，而51单片机早已是市场上成熟的产品，其价格相当便宜，而且性能得可靠程度也很有保证，以这样一款核心芯片开发出来的智能红外遥控电风扇让消费者用起来不但舒适，而且更省心，自然也不会对经济方面造成太大的压力。
（3）在维修上，该电扇的红外遥控系统也具有很强的优势，由于是分开设计，一旦其中某个模块（不是核心模块）出现问题，也不会影响到其它模块的使用，使得电扇能够持续工作。
智能红外遥控电风扇的控制界面设计【设计+开题+综述】
BI YE SHE JI （二零届）智能红外遥控电风扇的控制界面设计所在学院专业班级电子信息工程学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要随着科学技术的飞速进步，城乡居民的生活水平也不断提高。
社会节奏越来越快，人们为了追求更高的生活品质，对方便快捷的生活方式的热情空前高涨。
红外遥控是目前使用最广泛的一种远距离控制手段，一定程度上满足了人们方便、快捷的需求。
本次设计以AT89S51单片机为核心芯片，是为了开发一种智能型遥控电风扇控制系统，该系统包括红外遥控发射模块和风扇控制接收模块。
风扇可以通过红外遥控器控制来实现各种功能，也可以手动直接在风扇上控制。
风扇的主要功能有：16档风速变换，红外遥控，数码管显示等等。
整个设计最基本也最关键的就是通过红外遥控技术，实现较远距离对风扇的控制。
红外遥控系统的发射集成电路采用芯片是SC6121，红外接收头则为HS0038B，直流电机主要采用直接PWM无级调速。
该方案设计思路较为简单，适合人们的日常生活。
关键词：红外遥控, AT89S51单片机,电风扇,直流电机,PWM无级调速Interface Design of Intelligent Fan Based on InfraredRemote ControlAbstractWith the rapid progress of science technology, rural residents are rising standard of living and social rhythm faster and faster ,people pursue for higher quality life and unprecedented enthusiasm of convenient lifestyle .The infrared remote control is a kind of correspondence which is widely used in general life ,It is to some extent to meet the people convenient, fast demand.The design is based on AT89S51 microcontroller which is to develop an intelligent control system for remote control fan. The system includes infrared remote control transmitter module and receiver module fan control. Fan not only can be controlled by infrared remote control to achieve various functions, but also manually control the fan directly. The main function of fan is follow as: 16 speed regulation, Infrared Remote Control System, digital display. The key of the design is Achieved a long-range control of the fan by Infrared Remote Control System. The launch of Infrared Remote Control System is integrated circuit chips SC6121, Infrared receiver is HS0038B and the DC is variable of PWM speed motor. The plan has relatively simple design ideas and available for the people’s ordinary life .Keywords: Infrared Remote, AT89S51 Microcontroller, fan, DC, PWM speed motor.目录摘要 (I)Abstract............................................................ I I 1 绪论.. (1)1.1课题的研究背景 (1)1.2研究现状及发展趋势 (1)1.3课题研究的主要内容 (3)2 技术介绍 (4)2.1 AT89S51芯片的主要性能指标 (4)2.2 AT89S51芯片管脚说明 (4)2.3红外遥控技术 (6)2.4 PWM无级调速简介 (7)3智能红外遥控电风扇控制界面设计 (9)3.1各模块方案论证与比较 (9)3.2 系统总体概述 (10)3.3 总体框图 (11)4硬件电路设计 (12)4.1键盘输入模块 (12)4.2 红外遥控接收模块 (12)4.3晶振电路 (13)4.4 数码管显示风扇档位模块 (14)4.5 电机驱动模块 (15)5软件设计 (16)5.1 主程序流程图 (16)5.2 红外编码与解码软件设计流程 (18)5.3电机调速软件设计流程 (22)参考文献 (25)致谢................................................ 错误!未定义书签。
智能红外电风扇控制系统
智能红外电风扇控制系统目录摘要一．功能要求二．方案设计1．系统框图2．原理描述三．主要元件功能1. 元件清单2. 相关元件功能介绍2.1 ATmega162.2 过零型固态继电器2.3 IR1838红外接收管2.4 TC9012红外遥控器3. AVR单片机最小系统四．相关设计与配置1. 程序设计2. 相关配置2.1 16位定时器12.2 8位定时器2五．使用说明六．附录摘要:本设计为智能红外电风扇控制系统，其由发射与接收处理两部分组成。
发射部分由红外遥控器实现，接收处理由AVR单片机与过零型固态继电器完成。
通过遥控器发送信号到单片机，单片机根据得到的信号产生不同占空比的相位修正型PWM波形输出至固态继电器的信号端，通过电风扇与固态继电器交流短串联，实现电风扇转速的控制。
关键词: ATmega16，过零型固态继电器，相位修正PWM一．功能要求设计制作一套红外遥控系统及风扇调速系统，使风扇能实现三档风速调节和仿自然风输出的功能。
二．方案设计1.系统框图2. 原理描述本设计使用TC9012红外发射遥控器通过按键进行编码发射，红外接收管IR1838接收到编码信号后通过AVR单片机INTO引脚外部中断以及内部16位定时器1进行解码。
根据提取解码得到的数据码控制单片机内部8位定时器2产生不同占空比的相位修正PWM波在PD7引脚。
在固态继电器DC端“+”极接入5V VCC，“-”极连至PD7引脚，AC端串联交流电风扇，实现对电风扇进行调速控制。
三．主要元件功能介绍1.元件清单ATmega16L芯片(使用内部晶振1Mhz)过零型固态继电器IR1838红外接收管TC9012红外遥控器1602液晶显示屏交流电风扇(220v,50hz,8w,330r/min)2.相关元件功能介绍2.1ATmega16ATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
智能遥控电风扇毕业设计
创作设计说明书遥控调速电风扇控制系统设计-I-摘要本系统是用51系列的单片机作为核心，目的是为了开发出一种新型的红外遥控电风扇控制系统，本次设计的系统由遥控发射模块，红外遥控接收模块组成，让系统可以通过遥控或手动的方式对该系统进行控制。
红外遥控发射模块主要以AT89C2051单片机为核心，外加键盘和红外信号整形与发射电路一起组成遥控器。
单片机主要用来完成信号的编码以及信号与载波的调制，调制信号经由发射末端整形放大发射出去。
接收部分主要以AT89C51为控制中心，外加键盘，红外接收模块，电动机驱动模块，数码显示模块，以及相应的指示灯；红外接收模块，液晶显示模块，键盘，指示灯共同完成人机交互功能；单片机控制中心接收并处理分析各种输入信号，控制电机驱动模块从而调节电机转速。
关键词：单片机红外遥控智能控制-I-AbstractThis system is used 51 series microcontroller as the core, the purpose is to develop a new type of infrared remote fan control system, this system is designed by a remote transmitter module, infrared remote control receiver modules, so that the system can be manually or by remote control the way to control the system.Infrared remote control transmitter module mainly AT89C2051 microcontroller core, plus keyboard and infrared signal shaping and remote control transmitter circuit together. SCM is mainly used to complete the coding and modulation of the carrier signal, modulated signal emitted by the transmitter signals the end of the plastic to enlarge. AT89C51 for receiving part of the main control center, plus keyboard, infrared receiver module, motor driver module, digital display module, and the corresponding indicator; infrared receiver module, LCD module, keyboard, lights together to complete the interactive features; SCM analysis of the control center receives and processes the various input signals, the motor drive control module to adjust the motor speed.Keywords：Single-chip microcomputer; remote control; intelligent control.-II-第一章绪论....................................................................................................................... - 1 -1.1课题研究的意义及作用.......................................................................................... - 1 -1.2 课题的研究现状及发展趋势................................................................................. - 1 -第二章系统概述................................................................................................................. - 3 -2.1系统总体设计.......................................................................................................... - 3 -2.2系统控制的基本原理.............................................................................................. - 3 -第三章遥控电风扇的设计................................................................................................. - 4 -3.1 方案论证................................................................................................................. - 4 -3.1.1信号调制与红外信号方案............................................................................. - 4 -3.1.2电机调速方案.................................................................................................. - 4 -3.2 红外遥控部分设计................................................................................................. - 6 -3.2.1遥控发射部分.................................................................................................. - 6 -3.2.2遥控接收部分.................................................................................................. - 8 -3.3 硬件部分............................................................................................................... - 11 -3.3.1 发射部分....................................................................................................... - 11 -3.3.2 接收部分....................................................................................................... - 12 -3.3.3电风扇左右摆头机构........................................................ 错误！未定义书签。
智能红外遥控电风扇的软件设计
摘要本设计是智能红外遥控电风扇的软件系统设计，要求在KEILC环境里编写代码、生成HEX文件，在PROTEUS环境里画出硬件电路图，并且将KEILC生成的HEX文件烧录到单片机里进行仿真。
尽管智能红外遥控电风扇硬件电路比较复杂，但是因为本设计是软件设计，因此在PROTEUS环境里仿真时，用一些简单器件来模拟红外遥控电风扇系统各个模块。
在PROTEUS环境里仿真时，以AT89C51型单片机为数据处理核心、以数字式温度传感器DS18B20为温度数据采集单元、以液晶显示屏LCD1602为温度数据显示单元；以两个开关分别模拟红外信息采集模块和光照度信息采集模块、以直流电动机模拟风扇模块、以电灯模拟照明模块。
关键字：软件设计模拟代替KEILC PROTEUS 仿真AbstractThis design is software system design of the smart infrared remote control electric fan. The code and the HEX file is generated in the KEILC software. The hardware circuit is drawn in the PROTEUS software. The hardware circuit is complex. My design is the software system design. So I use some simple devices to replace modules of the smart infrared remote control electric fan system. For example, I use AT89C51 for data processing core and DS18B20 for temperature data acquisition unit and LCD1602 for temperature data display element when I simulate software system in the Proteus software. I use two switches and electromotor and electric bulb instead of infrared signal acquisition module and light information acquisition module and fan module and lighting module to simulate software system in the PROTEUS software.Key words: software design instead of KEILC PROTEUS simulation目录引言 (5)第一章本设计所用芯片的概述 (6)1．1数字式温度传感器DS18B20的概述 (6)1.1.1数字式温度传感器DS18B20的介绍 (6)1.1.2数字式温度传感器DS18B20操作指令、工作过程及时序 (6)1．2ULN2003A的概述 (7)1．2.1ULN2003A的介绍 (7)1.2.2ULN2003A的工作过程 (8)1．3 液晶显示器的概述 (8)1．3．1LCD1602管脚介绍 (8)1.3.2LCD1602相关指令介绍 (9)1.3.3LCD1602时序介绍 (9)1.4 AT89C51单片机的简述 (10)1.4.1AT89C51管脚介绍 (10)第二章硬件系统模拟 (12)2.1 智能红外遥控电风扇系统模块框图 (12)2.2 硬件模块的模拟 (12)2.2.1 数字式温度传感器模拟温度采集模块 (12)2.2.2 液晶显示屏模拟显示模块 (13)2.2.3 直流电动机模拟风扇模块 (13)2.2.4 电灯模拟照明模块 (14)2.2.5 开关模拟红外信号采集模块 (14)2.2.6 开关模拟光照度信息采集模块 (14)2.3 在PROTEUS仿真时硬件系统电路图 (16)第三章软件流程图 (15)3.1 软件总流程图 (15)3.2 系统在光照度充足状态下工作流程图 (16)3.3 系统在光照度不充足状态下工作流程图 (17)第四章智能红外遥控电风扇系统仿真 (20)4.1 仿真软件简介 (20)4.1.1KEILC简介 (20)4.1.2PROTEUS简介 (20)4.2 各个模块仿真 (21)4.2.1 液晶显示模块仿真 (21)4.2.2 温度采集和温度显示模块仿真 (21)4.2.3 风扇模块和照明模块仿真 (21)4.3智能红外遥控电风扇系统仿真 (21)4.3.1 仿真条件：温度大于50摄氏度且有红外且光不足 (22)4.3.2 仿真条件：温度大于36摄氏度且小于50摄氏度且有红外且光不足 (22)4.3.3仿真条件：温度大于26摄氏度且小于36摄氏度且有红外且光不足 (22)4.3.4仿真条件：温度小于26摄氏度且有红外且光不足 (23)4.3.5仿真条件：温度大于50摄氏度且有红外且光充足 (23)4.3.6 仿真条件：温度大于36摄氏度且小于50摄氏度且有红外且光充足 (24)4.3.7仿真条件：温度大于26摄氏度且小于36摄氏度且有红外且光充足 (24)4.3.8 仿真条件：温度小于26摄氏度且有红外且光充足 (25)4.3.9仿真条件：没有红外 (25)4.4 仿真过程中遇到的问题 (26)4.4.1问题：对温度采集和温度显示模块仿真时，始终无法达到预期效果 (26)4.4.2问题：LCD显示温度非常快，看不清温度值 (26)4.4.3问题：电灯发亮时一闪一闪的 (26)4.4.4问题：温度为零下27摄氏度时，风扇转动 (26)4.3.5问题：风扇不转动 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录系统的主程序 (31)引言当今社会，不管是国内还是海外，物联网越来越发达。
智能红外遥控电风扇的设计
2020.28科学技术创新智能红外遥控电风扇的设计孙景伟丁学用（三亚学院理工学院，海南三亚572022）风扇被广泛的使用，在我们的日常中发挥着重要的作用，电风扇作为一种老式的电器，便宜、摆放容易并且安装非常方便，适合大多数家庭的消费水平，在夏天深受人们的喜爱。
但在当今激烈的市场竞争中，电风扇以单一的按键模式是远远不够的。
而使用智能红外遥控控制后，可以对电风扇的温度进行远程控制，不仅有利于不方便移动的人操作，而且有助于人们节省时间，极大方便人们的生活。
所以，对智能红外遥控电风扇进行探索很有意义。
本课题主要介绍了智能红外遥控电风扇的工作原理，并在单片机的基础上提出了智能红外遥控电风扇的设计思想，希望使智能红外遥控电风扇得到进一步改善，使其具有便利和节能的特点，更有利于人们的使用。
本系统将STC89C51单片机作为方案核心，人们通过红外遥控器可以远程调控温度阈值；当前温度的值会在LCD1602液晶显示；通过人体感应模块检测人体信号，当人离开后倒计时30秒会自动关闭；并运用DS18B20来实行进行温度检测，依据温度测得的数值和提前设置好的温度阈值相比较，风扇将会自动调速；不仅如此，该设计还保留手动按键对温度阈值的调节键，使用按键也可以调控温度，使之更具人性化，满足不同类型人群的需要。
本课题将智能红外遥控电风扇作为研究目标，目的在于通过红外线控制电风扇，使人们操作更加便利，节约时间；还具有根据温度大小自动调速的功能，不仅对人们的生活带来便利，还具有环保功能。
1基本原理1.1系统整体框架结构图该系统是由STC89C51单片机、人体感应模块、温度传感器模块、液晶显示模块和红外线模块等组成的。
该系统可以通过红外遥控控制电风扇，还装有人体感应装置，当人离开后能自动关闭电风扇，不仅如此，它还可以依据温度的变化来自动调理风速，非常智能、便利。
智能红外遥控电风扇以单片机为核心，当前气温的大小可以由温度传感器测试得知，使用按键或红外遥控设置温度，转速会随之改变。
红外线遥控电风扇毕业论文
MED键（吊扇的中速档选择键）：其功能是当该键按下时，吊扇进入中速运行状态。
LOW键（吊扇的低速档选择键）：其功能是当该键按下时，吊扇进入低速运行状态。
第一章 红外遥控器
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1.1.1 原理简介
为了能远离距的控制电风扇，采用了红外遥控器。通常红外遥控器由发射和接收两部分组成，发射部分由单片机 89C2051等构成。红外发射器由指令键、指令信号产生电路、调制电路、驱动电路及红外发射器组成。
常用的红外发光二极管（如SE303·PH303），其外形和发光二极管LED相似，发出红外光（近红外线约0.93μm ）。管压降约1.4V ，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常串有限流电阻。
发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽量提高峰值电流 ，就能增加红外光的发射距离。提高峰值电流的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度。减小冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。
1.2.1.1主要性能参数
1 和 MCS-8051产品兼容;
2 2KB可重编程闪速存储器;
3 耐久性:1000写/擦除周期;
4 2.7V~6V的操作围;
5 全静态操作：0Hz24MHz;
6 两级加密程序存储器;
7 128×8位部RAM;
8 15根可编程I/O引线;
9 6个中断源;
10 可编程串行UART通道;
红外线遥控电风扇毕业论文
家用风扇控制器的设计与实现-风扇红外遥控器的设计
风扇红外遥控器的设计一、实验内容与要求设计并制作一个家用风扇控制器。
1．用六个发光二极管，指示风速强、中、弱，类型为睡眠、自然和正常。
2．处于主菜单状态时，有下列选项：(1) 直接默认状态运行，默认状态为：风速-“弱”，类型-“正常”。
(2) 进入风速子菜单界面，修改风速。
(3) 进入类型子菜单界面，修改风的类型。
08电气3班4. 风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。
5. 类型的不同选08电气3班择，分别为：(1) 正常电扇连续运转；(2) 自然电扇模拟自然风，即转4s，停8s；(3) 睡眠电扇慢转，产生轻柔的微风，运转8s，停转8s；6. 按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。
二、实验目的１．实现对步进电机的控制来模拟风扇控制器。
２．掌握微机硬件和软件的综合设计方法。
3．能控制风扇三个风速档位、风扇的启动和停止及旋转风向和固定风向几个基本功能3、总体设计08电气3班1．8253定时/计数器通道0定时控制步进速度，通道2和3定时电机的转停时间，8255的PA0控制步进电机的转停。
2．8255 的C口输出控制脉冲，经74452电路驱动电路。
B口输出控制LED显示风扇当前的状态。
4、实验报告要求１．设计目的和内容２．总体设计08电气3班３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法）家用风扇控制器的设计与实现五、硬件设计由于本设计主要是用步进电机的控制来模拟家用08电气3班风扇控制器，所以电路是在步进电机控制系统的电路作了一些修改。
除利用了PC机本身资源外（如中断资源），还利用了平台上的8253计数/定时器、8255并行接口单元，LED指示灯电路等，再加上电机的驱动电路，便构成以风扇08电气3班电机控制电路。
硬件原理图如图1：图1 硬件原理图六、软件设计本设计通过软件编程使8253通道0输出定时信号申请中断，CPU发出命令由8255的下C口输出脉宽信号来控制步进电机的走步。
智能电风扇控制系统设计分解
智能电风扇控制系统设计分解一、引言随着科技的发展，智能家居设备逐渐走进人们的生活。
智能电风扇作为其中的一种，能够通过智能控制系统实现更加便捷和个性化的使用体验。
本文将对智能电风扇控制系统进行设计分解，包括硬件设计和软件设计两个方面。
二、硬件设计1.电机驱动模块2.温湿度传感器模块为了提供更好的使用体验，智能电风扇需要能够自动感知周围环境的温度和湿度。
设计一个温湿度传感器模块，能够实时采集环境温湿度数据，并与其他模块进行数据交互。
3.红外遥控模块为了方便用户的无线操作，设计一个红外遥控模块，使用户能够通过遥控器对智能电风扇进行远程控制。
该模块需要能够接收红外信号并解码，将用户的控制指令传递给电机驱动模块。
4.触摸模块除了通过红外遥控进行控制，智能电风扇还应该具备一定的自主操作能力。
设计一个触摸模块，用于实现电风扇的开关、调速和定时等功能。
该模块需要具备触摸感应功能，并与其他模块进行数据交互。
5.显示屏模块为了更方便地了解电风扇的当前运行状态，设计一个显示屏模块，能够实时显示电风扇的温度、湿度和转速等信息。
该模块需要具备显示功能，并与其他模块进行数据交互。
三、软件设计1.控制算法设计电风扇的控制算法，根据用户的控制指令和环境温湿度数据，自动调整电风扇的转速。
可以根据用户的需要，设计多种操作模式和风速档位。
2.用户界面设计设计一个用户界面，能够让用户通过触摸模块或红外遥控器操作电风扇。
用户界面需要直观易用，并且能够实时显示电风扇的运行状态和环境数据。
3.通信模块设计设计一个通信模块，用于与智能家居系统或手机APP进行数据交互。
通过无线通信技术，用户可以实现对电风扇的远程控制和监测。
4.定时开关机功能设计一个定时开关机功能，可以设置电风扇在一定时间内自动开关机，提高能源利用效率。
四、总结本文对智能电风扇控制系统进行了设计分解，包括硬件设计和软件设计两个方面。
通过设计合理的硬件模块和软件算法，智能电风扇可以实现更加智能化和个性化的使用体验。
智能红外遥控电风扇设计
.. 存档编号华北水利水电大学 North China University of Water Resources and Electric Power毕业设计题目智能红外遥控电风扇设计学院专业姓名学号指导教师完成时间教务处制摘要在激烈的市场竞争下，虽然电风扇具有广阔的市场空间，但不断新生产品的出现，要使产品更具市场优势，仅仅是靠传统型的电风扇是远远不够的，因此要对传统的电风扇根据市场的需要进行不断的更新，不断的改进，以使自己的产品立于不败之地。
本文介绍了一种基于STC89C51单片机的智能红外遥控电风扇系统的设计，就是对传统的电风扇进行改造，使其更人性化，操作更方便，用着更舒心。
本系统以STC89C51单片机为核心，集成了温度采集，红外遥控，PWM无极调速等多项技术，完美的设计出了一个实用性极强的，可以用红外线远程控制的，调整人体周围环境温度变化的可感系统。
温度自动调整主要是利用温度传感器电路，及时而准确的采集周围环境温度，通过并行口实时传递给单片机后，经过软件的设置可以通过温度的不同调整风扇风速的变化，提高了舒适度，而且使用PWM斩波原理来调节风速，极大地节省了能源；在此基础上又采用STC89C51单片机作为遥控发射和接收芯片，HS0038作为红外一体化接收管，从而实现了简易的智能红外遥控功能，可以短程的实现遥控电风扇的各项操作，使得系统使用更加方便人性化。
本系统把智能控制技术用于家用电器的控制中，有基于市场的需求、结合红外遥控、设计简单、操作方便、成本低廉等特点。
关键字：单片机；红外遥控；信号调制；温度传感器；智能控制。
ABSTRACTUnder the fierce market competition, while the electric fan has a broad market space, however, the emergence of new products constantly to make our products more market advantages, is merely the traditional electric fan is not enough, so the traditional electric fans constantly updated to meet the need of the market, continuous improvement, in order to make their products in an impregnable position. This paper introduces a kind of intelligent infrared remote fan system based on STC89C51 design, is to modify the traditional electric fans, and make it more humane, operation more convenient, more comfortable with.This system USES STC89C51 microcontroller as the core, the integration of temperature acquisition, infrared remote control, PWM infinitely adjustable-speed technologies, such as perfect design out a practical strong, can use infrared remote control, adjust the body around the knowledge system of environment temperature change. Automatic temperature adjustment mainly using temperature sensor circuit, timely and accurate collection of ambient temperature, through parallel ammunition is passed to the single chip microcomputer, through the software Settings can adjust the fan speed through different temperature changes, increase the comfort, and the use of adjustable speed control principle of PWM chopper to greatly save the energy;Again based on the STC89C51 single-chip microcomputer as a remote control transmitting and receiving chip, HS0038 as the integration of infrared receiving tube, so as to realize the function of simple intelligent infrared remote control, can short the operations of the implementation of the remote control electric fans, make the system more convenient to use. This system in the intelligent control technology is used to control household appliances, based on the demand of the market, combined with infrared remote control, simple design, convenient operation, low cost, etc.Keywords: Single-chip；Infrared Remote Control；Signal Modulation；temperature sensor； ntelligent control.目录第1章绪论 (1)1.1 背景及目的 (1)1.2 主要内容 (1)第2章分析与总体设计 (2)2.1 需求分析 (2)2.2 功能分析 (3)2.3 可行性分析 (3)2.3.1 红外线模块的实现分析 (3)2.3.2 LCD显示模块的实现分析 (5)2.3.3 温度模块实现分析 (9)2.3.4 电机调速的实现分析 (12)2.3.5 键盘的实现分析 (13)2.4 芯片和通信方法选择分析 (14)2.5 总体设计 (16)第3章系统软件详细设计 (16)3.1 发射板软件设计 (16)3.1.1 主程序 (17)3.1.2 红外发射信号程序 (18)3.1.3 按键程序 (20)3.2 主板软件设计 (22)3.2.1 主程序 (22)3.2.2温度传感器芯片程序 (23)3.2.3 电机调速模块程序 (27)3.2.4 红外接收模块程序 (30)3.2.5 LCD显示模块程序 (33)3.2.6主板按键模块程序 (38)3.2.7 控制子模块程序 (39)第4章仿真与调试 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
智能电风扇控制器设计与开发方案
智能电风扇控制器设计与开发方案1 绪论1.1智能电风扇在当今社会中的研究意义电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复的态势。
其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，体积轻巧，摆放方便，安装和使用都非常简单。
尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时围有限，且无法对温度变化灵活处理。
有鉴于现今家里不可或缺的电器产品电风扇，我们希望可以借由步进电机组合做出利用红外感应接收模块接收到有人的讯号，来改变电风扇转动的方向，以取代传统电风扇只能以固定形式转动，希望能够让电风扇自动能感应到人所在的方向，未来让电器更能人性化、科技化，以达到方便性智利于未来科技产业的发展，我们希望能将科技运用在电器上，再于产业结合，已达到居家生活里的便利性。
现今社会上，不可或缺的是将生活周遭事物简单化，而我们将运用单芯片在电风扇上，研究出符合未来人们的需求，研发低成本、多功能的全自动化电风扇让社会大众能够接受，取代传统式手动电风扇，让科技产业在电器上有重大的突破。
于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。
1.2 研究容及论文安排1.2.1 研究容本论文主要目标是使电风扇能够根据人的位置来自动选择送风角度。
以SONIX公司研发的SN8P2501B为主控器，利用红外感应接收装置，接受人体辐射出的红外线，通过此讯号利用PM35L-048步进电机来改变红外感应接受装置，进而确定人体围，再通过发光二极管指示锁定角度并模拟风扇循环闪烁。
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泰山学院本科毕业设计智能红外遥控电风扇系统的设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一〇级 (3+2) 学生姓名、学号王晓彬 2010170018 指导教师姓名、职称张秀红讲师完成日期二〇一二年五月摘要电风扇是一种传统的家用电器，但随着空调的普及，电风扇的市场地位受到了巨大的冲击。
传统的开/关、调速功能现已不能满足市场的需求，人们希望电风扇能在体积小、操作方便等的基础上拥有更多的功能，而红外遥控的普遍应用及单片机的成熟，使得电风扇的发展趋向于智能红外遥控系统。
本设计方案为满足市场的需求，结合红外遥控系统设计简单、操作方便、成本低廉等特点，运用了51单片机作为遥控发射接收芯片，HS0038为红外一体化接收发射管，设计了一个简易的单片机红外遥控电风扇系统，系统包括接收和发射两大部分。
该系统设计实现了几项电风扇的基本功能：开/关功能、多级调速功能、定时功能、自然、正常两种风类的选择功能，此外本系统有16个按键，可用于扩展控制其他电器。
关键字：红外遥控，信号调制，编码，解码ABSTRACTWith the popularity of air conditioners, the market position of the electric fans which are the traditional household appliances will receive a huge impact, the traditional on / off and speed control function have been unfit for the needs of the market. It is hoped that the fans in small, easy to operate, and so on the basis can have more features. When the application of infrared remote control becomes wilder and technologies of SCM become mature, the remote control system is the trend.The design was based on the needs of the market. Considering that infrared remote control is simple, easy to operate, low-cost, I use a special launching and receiving chip which depends on remote control. On the basis of this chip a system of intelligent infrared remote-control was designed for the fan. The system consists of the launching part and the receiving part. This system is designed to achieve some basic functions of fans: on / off function, three kinds of speed, the timing function which can be chosen at different times of 0.5-7.5 hours, and the function of two kinds of wind which are the natural wind and the normal wind.Key words: Infrared Remote Control, Signal Modulation, Encoding, Decoding目录1 引言 (1)1.1课题设计目的及意义 (1)1.2课题研究内容和预期目的 (2)2 总体方案的设计和工作原理 (2)2.1设计方案的选择 (2)2.2总体硬件设计 (3)2.3工作原理 (3)3 硬件设计 (4)3.1发射端电路设计 (4)3.1.1红外发射电路设计 (7)3.1.2键盘电路设计 (8)3.1.3显示电路设计 (9)3.1.4电源电路设计 (10)3.2接收端电路设计 (12)3.2.1红外接收电路设计 (13)3.2.2键盘电路设计 (14)3.2.3显示电路设计 (14)3.2.4电源电路设计 (14)3.2.5控制电路设计 (15)4 软件设计 (16)4.1红外发射 (17)4.1.1发射端程序设计 (17)4.1.2遥控码的发射 (18)4.2红外接收 (19)4.2.1接收端程序设计 (19)4.2.2数码帧的接收处理 (19)4.3 调速单元 (20)4.3.1 调速原理 (20)4.3.2 调速方法 (20)4.4按键抖动问题 (21)5 系统的调试 (23)5.1系统的硬件调试 (23)5.2系统的软件调试 (24)附录 (25)1.红外发射电路 (25)2.红外接收电路 (25)3.红外发射程序 (27)4.红外接收程序 (31)参考文献 (37)致谢 (38)1 引言红外线又被称为红外光波，它的波长范围为0.01um-1000um。
根据其波长的不同，可以将其分为两种：可见光和不可见光。
可见光的波长为0.38um-0.76um，有七种颜色，为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
紫外线光波的波长为0.01um-0.38um，红外线的波长为0.76um-1000um。
红外光线根据波长范围的不同可分为四类：近红外、中红外、远红外、极红外。
选用近红外光线作为红外遥控的遥控指令，是因为红外发射器件与红外接收器件光谱正好重合，能够进行来良好地匹配，发光与受光峰值波长为0.8um-0.94um,这样就可以获得较高的可靠性和较高的传输效率。
目前来讲，红外线的传输技术在家电遥控器中广泛应用。
红外线是无线局域网的传输方式之一，优点是不受无线电干扰和国家无线管理委员会所限。
红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。
1.1课题设计目的及意义科技的发展，使得人们生活的节奏也越来越快，随之人们对方便，快捷的要求也不断增高。
遥控器的出现，在一定程度上满足了人们的要求。
红外遥控实现了对控制对象的远距离控制，原理是利用红外线来传递控制信号，具体来说，就是由发射器发出红外线指令信号，接收器接收下来并对信号进行处理，最终实现对控制对象的远程控制功能。
红外遥控具有隐蔽性、独立性、无穿透障碍物的能力、物理特性与可见光相似性等特点。
随着红外遥控技术的开发和迅速发展，大部分电器应用了红外遥控，电风扇也不例外。
从由通过按钮控制电风扇面板，到短距离(10M以内)的遥控，虽然改变不大，但是带来的便利无疑是巨大的。
红外遥控技术的成熟，也使得遥控电风扇的设计变得简单，价格低廉。
作为一种常用的电器，电风扇具有体积轻巧、价格便宜、摆放方便等特点。
空调虽然现在在城市中已经相当普遍，而且有替代电风扇的趋势，但是由于家庭消费水平所限，在将来的一段时间里，电风扇在中小城市和农村仍有较大的市场份额。
市场的需求促使了电风扇的发展。
“智能化”的兴起，使得电风扇的功能也越来越多，越来越贴进人们生活。
在现有市场多功能红外遥控电风扇的基础上，提出了一种新型的智能电风扇，相对于旧式电风扇，智能电风扇设置了很多人性化的设计，如智能照明，安全保护，倾倒保护，智能照明等功能，使得电风扇更加人性化，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。
1.2课题研究内容和预期目的本设计方案就是以电风扇为对象，通过红外遥控系统来实现电风扇的几种常用功能，如：开关功能、调速功能、定时功能等的控制，相对于传统的机械控制，体现出了更加方便、更加快捷的优点。
2 总体方案的设计和工作原理2.1设计方案的选择红外编码有很多种方式，下面列举两种实现方案：第一方案：脉宽调制的串行码。
这种遥控码具有以下特征：以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。
其相关的波形图如下:图1 串行码编码第二方案：码分制。
采用脉冲个数编码，不同的脉冲个数代表不同的被控对象，最小为2个脉冲。
为了使接收可靠，第一位码宽为3ms，其余为1ms，遥控码数据帧间隔大于10ms，如图2所示。
图2 码分制编码波形图本设计采用第二方案，码分制编码编程简单，在按键较少的情况下优势明显。
2.2总体硬件设计 AT89C51电机调速控制输出键盘功能输入遥控功能输入图3 硬件总体结构框图 2.3工作原理红外遥控是单项的红外通信方式，整个信号传输中，需要一个发射端和一个接收端。
发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。
红外接收端普遍采用价格便宜，性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号，它对信号进行放大后送解调电路将以调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号，再送给单片机，经单片机解码并控制相关对象。
图4 遥控器原理图3 硬件设计3.1发射端电路设计发射端电路：单片机系统及显示电路、红外发射电路、按键电路和稳压电路等组成。
其设计原理图如图5所示：图5 手持式遥控器方框图CPU采用AT89C51单片机。
1.AT89C51的功能：（1）和 MCS-8051产品兼容（2）2KB可重编程闪速存储器（3）耐久性:1000写/擦除周期（4）2.7V-6V的操作范围（5）全静态操作：0Hz-24MHz（6）两级加密程序存储器（7）128×8位内部RAM（8）15根可编程I/O引线、6个中断源（9）可编程串行UART通道（10）直接LED驱动输出（11）片内模拟比较器（12）低耗空载和掉电方式。
2.AT89C51的引脚及功能图6 A T89C51引脚(1) 主要电源引脚① VSS 电源端② GND 接地端(2) 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2① XTAL1 接外部晶体的一个引脚。
在单片机内部，它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。
当采用外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，既把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
② XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。
在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。