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基于单片机的智能遥控电风扇系统的设计.doc

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.19M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    摘 要
    关键字
    Abstract
    Keywords
    1 方案论证
    1.1 设计任务
    1.2 功能框图设计
    1.2.1 主控端部分
    1.2.2 遥控器部分
    1.3 元器件介绍
    1.3.1 AT89S51单片机简介
    1.3.2 AT89C2051单片机简介
    1.3.3 ULN2003芯片简介
    1.3.4 继电器
    1.3.5 红外线遥控接收头
    2 系统硬件设计
    2.1 主控端部分
    2.1.1 电源电路
    2.1.2 AT89S51的外围电路
    2.1.3 驱动电路
    2.1.4 继电器电路
    2.1.5 数码管电路
    2.2 遥控器部分
    2.2.1 按键电路
    2.2.2 红外发送电路
    2.2.3蜂鸣器电路
    3 系统软件设计
    4 调试
    4.1硬件线路检测
    4.2 硬件分步检测
    4.3 软硬件综合调试过程
    5 结论
    参考文献
    致 谢
    附录:
    学科分类号 0712 本科生毕业论文(设计) 题目（中文）：基于单片机的智能遥控电风扇系统的设计 （英文）The Design of Intelligent Remote Control Fan System Based on MCU 学生姓名： 杨 兰 学 系 专 号： 0410403028 别： 物理与信息工程系 业： 电子信息科学与技术 指导教师： 刘 亮 元 起止日期：2007 年 11 月至 2008 年 5 月 2008 年 5 月 25 日
    怀化学院本科毕业论文（设计）诚信声明 作者郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是在指导老师 的指导下，独立进行研究所取得的成果，成果不存在知识产权争议。 除文中已经注明引用的内容外，论文不含任何其他个人或集体已经发 表或撰写过的成果。对论文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在 文中以明确的方式标明。本声明的法律结果由作者承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日
    目 录 摘要........................................................................................................................... 1 关键字....................................................................................................................... 1 Abstract......................................................................................................................1 Keywords...................................................................................................................2 前言........................................................................................................................... 3 1. 方案论证.................................................................................................................. 4 1.1 设计任务......................................................................................................... 4 1.2 功能框图设计................................................................................................. 5 1.2.1 主控端部分........................................................................................... 5 1.2.2 遥控器部分........................................................................................... 6 1.3 元器件介绍..................................................................................................... 6 1.3.1 AT89S51 单片机简介......................................................................... 6 1.3.2 AT89C2051 单片机简介...................................................................10 1.3.3 ULN2003 芯片简介.......................................................................... 13 1.3.4 继电器............................................................................................... 15 1.3.5 红外线遥控接收头........................................................................... 16 2. 系统硬件设计........................................................................................................ 16 2.1 主控端部分................................................................................................... 16 2.1.1 电源电路............................................................................................. 17 2.1.2 AT89S51 的外围电路....................................................................... 17 2.1.3 驱动电路............................................................................................. 23 2.1.4 继电器电路......................................................................................... 24 2.1.5 数码管电路......................................................................................... 24 2.2 遥控器部分................................................................................................... 26 2.2.1 按键电路............................................................................................. 26 2.2.2 红外发送电路..................................................................................... 28 2.2.3 蜂鸣器电路......................................................................................... 29 3. 系统软件设计........................................................................................................ 30 4. 调试........................................................................................................................ 32 4.1 硬件线路检测............................................................................................... 32 4.2 硬件分步检测............................................................................................... 32 4.3 软硬件综合调试过程................................................................................... 33 5. 结论........................................................................................................................ 34 参考文献..................................................................................................................... 35 致谢............................................................................................................................. 37 附录............................................................................................................................. 38
    基于单片机的智能遥控电风扇系统的设计 摘 要 本文设计的智能遥控电风扇由主控端和遥控器两部分组成。巧妙的采用了红 外遥控技术、单片机控制技术，把智能控制技术用于家用电器的控制中,实现对 电风扇的智能控制。主控端用 AT89S51 单片机作为中央处理器，负责处理由遥控 器发送过来的指令信号，并根据指令做出相应的状态调节及相关显示。遥控器部 分选用 AT89C2051 单片机作为处理器，主要完成按键识别及指令的发送。通过 AT89S51 对继电器的控制,从而实现风速的调节,并可以模拟自然风；通过单片机 自身的功能及外围电路可实现电风扇的各种定时功能。本文给出了用 AT89C2051 作为遥控发射信号和 AT89S51 作为遥控接收信号的一种巧妙实现方法，还给出了 发射、接收的原理图及其编程的发送、接收程序的流程过程。 关键字 单片机；电风扇；智能控制；红外遥控 The Design of Intelligent Remote Control Fan System Based on Single Chip Microcomputer Abstract The design of the intelligent remote control electric fan in this article is composed of the master control terminal and the remote control terminal. The infrared remote control technology and the single chip microcomputer control technology have been ingeniously employed to apply the intelligent control technology in domestic electric appliances' control, which realizes the electric fan's intelligent control. With the single chip microcomputer AT89S51 as central processor, the master control end is responsible for the command signal procession, which transmits by the remote control, and makes the corresponding condition adjustment and the related demonstration according to the instruction. The remote control part selects AT89C2051 single chip microcomputer as the processor, which mainly completes the pressed key recognition and the instruction transmission. Through AT89S51 to relay control, it realizes the wind speed adjustment, and may simulate the natural wind. And it may realize electric fan's each kind of fixed time function through single chip microcomputer own function and the peripheral circuit. This article gives a practical method ingeniously using AT89C2051 as the remote control transmitting message and AT89S51 as the remote control received signal, and it presents the schematic diagram of launch and receive, as well as the flow process of programming transmission and receive 1
    procedure. Keywords Single Chip Microcomputer；Fan ；Intelligent controls；Infrared remote control 2
    前言 许多边缘、交叉学科的发展促进了现代科学技术的进步，尤其是 对机电一体化、自动控制、计算机技术以及光电通信技术等科学领域 的意义更是非同一般。本文设计的智能遥控电风扇正是以上交叉学科 的有机结合体。它的独特之处在于巧妙的采用了红外遥控技术、单片 机控制技术，把智能控制技术用于家用电器的控制中,通过主控单片 机 AT89S51 对电风扇实施智能控制。 遥控电风扇是 90 年代初期在广东珠江三角洲地区做大量的研发 和生产，并用专门的掩模芯片作为主控芯片使用发展起来的。本次设 计用单片机作了接收和发射的配套使用的系统方案。 红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外 线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此红外遥 控电路现在已成为一种设计电路的时尚。彩电、录像机、音响设备、 空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红 外线遥控。 本次设计用到了继电器，类型为中间继电器，主要作用是用 5V 的直流电作为控制电流，把弱电与强电隔离，实现弱电控制强电的功 能。微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及 空间技术的飞速发展，对继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技 术的发展无疑对继电器技术的发展起到促进作用。 新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用 途的各类继电器竞相发展。在科技进步、需求牵引以及敏感、功能材 3
    料发展的推动下，特种继电器，如温度、射频、高压、高绝缘、低热 电势以及非电量控制等继电器的性能将日臻完善。 作为一种老式家电，电风扇具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧 等特点。由于大部分家庭消费水平的限制，电风扇作为一个成熟的家 电行业的一员，尤其在中小城市，以及乡村将来一段时间内仍然会占 有市场的大部分份额。面临庞大的市场需要的同时，也要提高电风扇 的市场竞争力。使之在技术含量上有所提高，应使风扇不仅功能多样， 操作简便，而且更加安全可靠。 为此，在现有市场多功能电风扇的基础上，我们提出了一种新型 的智能遥控电风扇。该风扇功能更多，添加了很多人性化的设计，如 安全保护，倾倒保护，智能照明等，使电风扇更加人性化。可实现： 多级调速功能，即提供更多的风力级别和风型，提高用户的舒适度； 定时工作功能，即该定时功能可以让用户自己定制风扇工作时间的长 短，以提供更人性化的服务；红外遥控功能，即提供远距离非接触式 的风扇控制操作。 而且这种通过红外实现的智能遥控电风扇更方便人们的使用，尤 其对一些行动不便的老人、残疾人特别有意义。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 方案论证 1.1 设计任务 设计一个红外遥控电风扇控制系统， 实现如下功能： （1）实现弱风、中风、强风（1、2、3、4 档）、自然风的选择与控 4
    制功能。 （2）实现定时的功能。 （3）实现定时开机、关机的功能。 （4）实现待机时显示时钟的功能。 1.2 功能框图设计 图 1.1 自然风的处理流程 智能遥控电风扇由主控端部分和遥控器部分组成。 1.2.1 主控端部分 图 1.2 主控端部分电路框图 主控端部分选用最常见的 ATMEL 公司的 AT89S51 单片机作为中 央处理器，负责处理由遥控器发送过的指令信号，并根据指令做出相 应的状态调节及相关显示。此单片机与 MCS-51 产品指令系统完全兼 容，由 4K 字节可重擦写 Flash 闪速存储器，128*8 字节内部 RAM， 32 个可编程 I/O 口线，2 个 16 位定时/计数器和 6 个中断源，并且该 单片机经济实用，使用广泛。 这里用到 AT89S51 的最小系统电路包括：电源电路、实时时钟电 5
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