智能遥控开关概说

王连弟

(天津现代职业技术学院,天津市 300222)

一、系统方案

本系统采用单片机A T89C51作为本设计的核心元件,利用红外线遥控技术实现对远距离元器件的遥控,实现开关、调速等功能。

红外遥控的基本原理:

红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波;红外接收电路由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成,它们将红外发射器发射雕红外光转换为相应的电信号,再送后置放大器。

1.发射机:一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。当按下指令键或推动操作杆时,指令编码电路产生所需的指令编码信号,指令编码信号对载体进行调制,再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定指令编码信号。

2.接收电路:一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路(机构)等组成。接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来,并进行放大后送解调电路,解调电路将已调制的指令编码信号解调出来,即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码,最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制(机构)。

二、系统硬件

1.继电器。继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。

2.报警器。报警器的种类很多,比如扬声器,蜂鸣器等。本设计中使用的是电磁式蜂鸣器作为报警器。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器。广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话机等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

3.显示器。显示器是最常用的输出设备,其种类繁多,但在单片机系统设计中常用的是发光二极管显示器(LED)和液晶显示器(LCD)这两种由于这两种显示器结构简单、价格便宜,接口容易实现,因而得到广泛应用。本设计中选用的是LED。

LED数码管分共阳极与共阴极两种,其工作特点是,当笔段电极接低电平,公共阳极接高电平时,相应笔段可以发光。共阴极LED数码管则与之相反,它是将发光二极管的阴极(负极)短接后作为公共阴极。当驱动信号为高电平笔端接低电平时,才能发光。

用单片机驱动LED数码管有很多方法,按显示方式分,有静态显示和动态(扫描)显示,按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能,单片机将所要显示的送出后就不再管,直到下一次显示数据需要更新时再传送一次新数据,显示数据稳定,占用很少的CPU时间。动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新,显示数据有闪烁感,占用的CPU时间多。这两种显示方式各有利弊;静态显示虽然数据稳定,占用很少的CPU时间,但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路,使用的硬件较多;虽然有闪烁感,占用的CPU时间多,但使用的硬件少,能节省线路板空间。因此设计中选用静态显示。

三、电路原理图

图1 电路原理图

图2 风速控制电路

四、软件设计

基于单片机A T89C51的遥控开关的设计中软件的应用,其中包括继电器蜂鸣器,LED显示。实现的功能是档位的变化和LED的显示。

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