智能红外遥控暖风机的设计毕业设计论文

毕业设计题目：智能红外遥控暖风机的设计

毕业设计中文摘要

目录

1 引言 (1)

1．1 红外遥控技术简介 (1)

1．2 红外遥控的发展及现状 (2)

1．3 设计任务 (3)

2 系统总体设计 (3)

3 系统硬件电路设计 (4)

3．1 单片机系统电路 (4)

3．2 遥控器键盘电路 (8)

3．3 红外遥控发射电路 (9)

3．4 红外遥控接收电路 (11)

3．5 暖风机控制电路 (12)

3．6 红外遥控暖风机总电路 (14)

4 系统软件程序设计 (15)

4．1 Keil软件 (15)

4．2 红外遥控发射系统程序设计 (16)

4．3 红外遥控接收系统程序设计 (17)

5 系统仿真 (19)

5．1 Proteus软件 (19)

5．2 Proteus仿真过程 (20)

5．3 Proteus仿真结果 (21)

结论 (23)

致谢 (24)

参考文献 (25)

附录 A 程序清单 (26)

1 引言

1．1 红外遥控技术简介

红外遥控技术是红外技术、红外通讯技术和遥控技术的结合。红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其他电器设备。由于红外线在频谱上位于可见光之外，所以抗干扰性强，具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。红外遥控技术近年来得到了迅猛发展，在家电和其他电子领域都得到了广泛应用。随着生活水平的提高，人们对产品的追求是使用更方便、更具智能化，红外遥控技术正是一个重点的发展方向。

1．1．1 红外技术

红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01μm～1000μm。根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为0.38μm～0.76μm的光波为可见光，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。光波为0.01μm～0.38μm的光波为紫外光（线），波长为0.76μm～1000μm的光波为红外光（线）。红外光按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极红外4类。

红外技术的优点：

1）隐蔽性好，不易被干扰；

2）环境适应性好，在夜间和恶劣天气下的工作能力优于可见光；

3）红外系统的体积小，重量轻，功耗低；

4）成本低、速度快，而且带宽几乎不受限制；

5）由于是靠目标和背景之间目标各部分之间的温度形成的红外辐射差进行探测，因而识别伪装目标的能力优于可见光。

1．1．2 红外通讯技术

红外通讯技术利用红外线来传递数据，是无线通讯技术的一种。红外通讯技术不需要实体连线，简单易用且实现成本较低，因而广泛应用于小型移动设备互换数据和电器设备的控制中，例如笔记本电脑、移动电话之间进行数据交换，电视机、空调、暖风机的遥控等。

红外通讯技术一般采用红外光波段内的近红外线，波长在0.75μm至25μm之间。由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力较差，所以红外通讯技术更适合应用在短

距离无线通讯的场合。目前，红外通讯主要应用于数据通信和遥控这两方面。数据通信具有数据传输量大，传输速率高等特点，但距离较近，至多可达到1m；红外遥控所需传输的数据量较小，一般仅为几个至几十个字节的控制码，传输距离相对较远（小于10米）。

1．1．3 遥控技术

到底是谁发明了第一个遥控器已无可考证了。最初的无线遥控装置采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。较为理想的是光控方式，采用红外线的遥控方式逐渐取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，并且成为当今时代的主流。

由于红外线在频谱上位于可见光之外，所以抗干扰性强，具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。信息可以直接对红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是目前大多数红外遥控器所采用的方法。

1．2 红外遥控的发展及现状

红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式，在车载影音导航系统也被广泛的应用。红外遥控的特点是不影响周边环境不干扰其他电器设备。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。由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可。因此，现在红外遥控在家用电器近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。

自2005年起，台湾与中国大陆遥控设备产量约占全球总产量的80%，且受海外市场对家用自动化与娱乐应用产品需求的快速增长的刺激，其出口总值仍在上升。近年来，随着遥控制造产业的不断成熟，遥控器市场竞争十分激烈，遥控器的价格也出现下滑趋势，但高端产品的价格上升势头较好，因此，在未来一两年内，国内供应商主要生产中低端红外产品，而技术较强的台湾同行则将把重点集中在高端红外线或转向射频遥控器。由于国内及香港供应商可提供多种规格的红外线遥控器，而台湾制造商则转向采用更新的技术，因此，中国制造商可为海外买家提供各种规格的遥控器。

国内自身的需求量十分巨大。就拿福建省来说，福建是国内的电子大省之一，厦华、厦新、万利达和灿坤等电子厂商对红外遥控设备需求量十分巨大，而福建省内主要的红外遥控设备厂商是厦门华联，其每年对红外遥控芯片的需求量在两千万以上。由此可见，发展红外遥控技术，不但有巨大的市场前景，促进整个相关行业的发展。

1．3 设计任务

1）以单片机为核心设计一个红外遥控系统并进行仿真；

2）用红外遥控器对暖风机进行控制，实现暖风机的开/关，定时，温度高低的转换等功能；

3）遥控距离可达8～9米。单片机的工作电压为5V，遥控器的工作电压为4.5V，可用三节电池代替。

2 系统总体设计

本设计是以单片机为控制器，利用红外遥控来控制暖风机的开关及运行。

其红外遥控装置主要包括红外发射系统和红外遥控接收系统。发射系统实际就是由单片机控制的一个遥控器，把待发送的数据转换成一定格式的脉冲，然后驱动红外发射管向外发送数据，通过发射电路对数据进行调制，将已调信号通过红外发射管进行发射；接收电路的接收头对已调信号进行接收、放大、解调，还原成与同步发射格式相同的脉冲信号，最后通过解码把脉冲信号转换成数据，从而实现信号的传输。数据的编码和解码由AT89S51的内部定时器和外部中断功能实现。

发射系统包括51单片机、操作键盘、编码芯片、红外发射电路等模块，如图1。其中核心器件是单片机AT89S51，该芯片主要完成红外遥控编码，按键采用4×4矩阵式编码，发射电路主要元件为红外发光二极管，发射指示灯用来表示红外遥控码已经发出。

图 1 红外遥控发射系统