《基于紅外遙控的遠程家居控制系統設計》設計者：池州學院09電子一班課題組成員：郭允紅

林夕呂璇方亮課題組長

：呂璇一：項目背景1.此類設計在實際生活中的應用有：門禁系統：如門禁識別家電控制：包括照明系統、背景音樂及家用電器自動化2.此類設計的優缺點有：紅外線遙控的優點是易于實現、電磁輻射低、不影響周邊環境缺點：與無線遙控相比，其不足之處是無法進行隔墻控制，遙控距離也比較近。２１世紀是信息化的世紀，數字化家居控制系統的出現使得人們可以通過手機或者互聯網在任何時候、任意地點對家中的任意電器（空調、熱水器、電飯煲、燈光、音響、ＤＶＤ錄像機）進行遠程控制；也可以在下班途中，預先將家中的空調打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯……；而這一切的實現都僅僅是輕輕的點幾下鼠標，或者打一個簡單的電話。二：設計需求1.紅外信號由遙控器發出，按下遙控器的不同按鍵發出不同編碼的紅外信號2.遙控器發出的紅外信號由紅外一體化接收頭轉化為電信號，再傳輸給單片機3.根據紅外編碼的規范，單片機對此編碼進行解碼，得出相應的數據4.通過解碼得出的數據判斷遙控器按鍵的鍵值，從而做出相應的控制5.單片機通過一個普通繼電器控制電器的開關6.單片機通過調光板控制燈泡的亮度方案模塊1.單片機控制系統：我們使用51系列單片機來作為控制系統2.紅外接收模塊：紅外接收模塊使用紅外一體化HX1838接收頭，將其信號輸出腳接到單片機的P3_3口3.電器控制模塊：電器控制系統采用繼電器模式用一個5v普通繼電器，由它直接控制電器4.燈泡亮度控制模塊：燈泡由一個可控硅控制，可控硅的信號來自于TCA785相位移芯片，通過單片機控制PCF8591芯片輸出的電壓來控制相位移芯片產生的信號的相位移，從而達到控制燈泡亮度的功能算法理論基礎遙控器發送紅外編碼的‘0’與‘1’三：系統設計方案圖系統硬件電路的設計方案:紅外遙控電路由發射電路和接收電路組成，發射部分由按鍵開關電路、控制芯片和紅外發射電路三部分組成。當按下遙控按鈕時，單片機產生相應的控制信號。接收部分由紅外接收頭、控制芯片、調光電路組成，當紅外接收器接收到控制脈沖后，經單片機處理，判斷是否對電燈進行調光或開關，根據需要執行相應的操作，接收系統采用的是5伏單電源電壓供電。四：紅外遙控基本原理4.1遙控系統主控芯片

在本系統中選擇的是51系列的STC89C52芯片，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。具有以下標準功能：8k字節Flash，512字節RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，內置4KBEEPROM，MAX810復位電路，3個16位定時器/計數器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結構（兼容傳統51的5向量2級中斷結構），全雙工串行口。4.2紅外發射系統紅外線發射器由指令按鍵、信號產生電路、頻率調制電路、驅動電路及紅外線發射器件組成，如圖1所示。當指令鍵按下時，指令信號產生電路便產生所需要的控制指令信號。

圖一

4.3紅外發射電路模塊

在本系統設計中，單片機發出的信號如何被紅外發射管識別，發射管能否正常發射紅外信號是發射電路要解決的關鍵問題。

要發射紅外信號，必須要有紅外發射器件。這里我們使用的是紅外發光二極管，這是一種能產生紅外光的發光二極管，目前大量使用的紅外發光二極管發出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通發光二極管相同，只是顏色不同。4.4紅外接收系統

紅外接收器由紅外線接收器件、前置放大電路、信號解調電路、指令檢測電路組成，如圖2。當紅外線接收器件接收到發射器的紅外線指令信號時，它將紅外光信號變為電信號并送入前置放大器進行放大，再經解調器解調后由指令信號檢出電路將指令信號檢出，實現各種操作。

圖二

4.5紅外接收及調光電路模塊1.紅外接收器件介紹：

紅外接收模塊：紅外接收模塊使用HX1838紅外一體化接收頭，將其信號輸出腳接到單片機的P3_3口

調光電路算法流程圖五：系統構成實物圖紅外主控參考原理圖調光板參考原理圖六：系統測試記錄及測試結果分析1、功能測試按下一遙控器上的電器開關按鍵成功實現電燈的開關切換，調節加減號也實現燈泡的亮度調節，功能測試結果正常。2、性能測試將遙控器正對紅外接收管距離20cm測試其控制電燈的功能正常，慢慢遠離至8m按鍵控制依然穩定；移動遙控器使得遙控器與接收管之間產生夾角，測試夾角在45度以內穩定接收，超過70度時接收不穩定，性能測試結果正常。七：實習個人體會與總結經過近兩周的實訓，我們組成員都有很大的收獲，特別是在protel軟件的使用和編程方面較以前有了長足的進步，此次