基于单片机的无线遥控开关毕业论文

西南科技大学高等教育自学考试毕业论文I 基于单片机的无线遥控开关毕业论文

目录

第1章绪论 (1)

1.1 课题研究背景和意义 (1)

1.2 设计要求 (1)

第1章绪论

1.1 课题研究背景和意义

近十几年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。而无线通信技术又有着集成化，低功耗，易操作的发展趋势。目前，一些只由微控制器和集成射频芯片构成的无线通信模块不断推出，这种微功率短距离无线数据传输技术在工业、民用等领域得到应用广泛。无线射频技术作为本世纪最有发展前景的信息技术之一，已经得到业界的高度重视。该技术利用射频方式进行非接触双向通信，可以自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。

随着社会经济的发展，人们对生活质量的要求也在渐渐提高，拿日用品来说，越来越多的家用电器都开始使用遥控技术。电视机，VCD,空调，电风扇甚至照相机，电脑······可以说遥控技术的使用，早已成为一种趋势。

遥控技术之所以这么受现代人的欢迎，是因为它的使用，给我们带来极大的方便，今时今日，人们的工作越来越繁忙，时间也显得越来宝贵。遥控技术既能帮我们节省一定的体力，还能节约我们宝贵的时间。这也是本设计的最终目的。

当你劳累了一天回到家里，坐在沙发上休息时又想打开电视来看；当你感到燥热又想打开空调来降温时；当天黑了你想打开照明灯时······你都不得不走过去打开电源开关。虽然电视空调都有遥控器，但那也是在接通电源的条件下才可以使用。试想一下，如果有一个遥控器可以遥控所有家电的电源开关，那将会解决许多的烦恼带来极大的便利。

在这次毕业设计中，本人所设计的题目就是四路无线遥控开关电路。我所设计的遥控开关，其技术指标是：电路简单容易实现，成本较低，功耗低，抗干扰能力强，遥控距离适合现实使用。

1.2 设计要求

设计实现四路无线遥控开关，对室围的受控对象进行无线遥控，通信利用超再生无线模块实现，工作频率315MHz～433MHz。可以对家庭、办公室、商场、酒店、医院、仓库等场所的灯具照明控制和类似用途电器的控制，也可以实现隔墙遥控，在房间可遥控客厅的灯具等。遥控距离10m以上。

要求与数据：

（1）工作频率315MHz；

（2）遥控路数四路；

（3）遥控距离10m以上；

（4）受控对象：灯具和家用电器。

第2章 电路方案论证

2.1 方案比较

2.1.1 红外遥控开关电路

红外遥控器（IR Remote Control ）是利用波长为0.76～1.5μm 之间的近红外线来传送控制信号的遥控设备。红外遥控常用的载波频率为38kHz ，这是由发射端所使用的455kHz 晶振来决定的。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管，由于其部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。接收部分的主要元件为红外接收二极管，一般有圆形和方形两种。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。因此，现在红外遥控在家用电器、室近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。

红外线发射/接收控制电路均采用单片机来实现，输出控制方式可选择实用性强。红外发射部分方案结构图如图2.1所示。

当按下遥控按钮时单片机产生相应的控制脉冲，由红外发光二极管发射出。红外接收部分方案结构图如图2.2所示。

当红外接收器收到控制脉冲后，由控制方式选择开关是“互锁”还是单路控制，在由单片机处理后对相应的受控电器产生控制。

图2.1 红外发射部分方案结构图

图2.2 红外接收部分方案结构图2.1.2 无线电遥控电路

无线电遥控器（RF Remote Control）是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。常见的无线电发射接收模块常用的无线电遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分一般分为两种类型，即遥控器与发射模块，遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的，遥控器可以当一个整机来独立使用，对外引出线有接线桩头；而遥控模块在电路中当一个元件来使用，根据其引脚定义进行应用，使用遥控模块的

优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、。接收部分一般来说也分为两种类型，即超外差与超再生接收方式，超再生解调电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路与超外差收音机相同，它是设置一本机振荡电路产生振荡信号，与接收到的载频信号混频后，得到中频信号，经中频放大和检波，解调出数据信号。由于载频频率是固定的，所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好；超再生式的接收器体积小、价格便宜。

图2.4 无线电遥控接收电路

图2.3 无线电遥控发射电路

2.2 电路总体方案

由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路，最近几年大多都采用成品红外接收头。红外遥控和无线遥控是对不同的载波来说的，红外遥控器是用红外线来传送控制信号的，它的特点是有方向性、不能有阻挡、距离一般不超过7米、不受电磁干扰，电视机遥控器就是红外遥控器；无线电遥控器是用无线电波来传送控制信号的，它的特点是无方向性、可以不“面对面”控制、距离远（可达数十米，甚至数公里）、容易受电磁干扰。在需要远距离穿透或者无方向性控制领域，比如工业控制等等，使用无线电遥控器较易解决，基于本课题的设计要求，所以选择无线电遥控。

图2.5 红外线遥控器图2.6 无线电遥控器