09325214电风扇接收电路设计.docx
《09325214电风扇接收电路设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《09325214电风扇接收电路设计.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
09325214电风扇接收电路设计
《家电原理与检测》
课程设计报告
电风扇接收电路设计
姓名:
刘信华
专业:
电子信息工程
班级:
093252
学号:
09325214
指导老师:
高浪琴
2011年12月20日
目录
一、设计要求2
二、接收系统原理图2
三、装置模块简介3
3.1遥控装置模块3
3.1.1PT2262发射模块3
3.1.2PT2272接收模块4
3.2YJD1602液晶显示模块4
3.3AT89C51单片机5
四、硬件电路设计6
4.1温度控制电路6
4.2风扇电机控制电路7
4.3热释电红外传感电路7
4.4电源电路8
五、系统软件设计9
六、结论14
七、设计体会14
八、参考文献15
附A：
课程设计评分表15
一、设计要求
①设计并制作一个无线家用风扇控制器，控制器面板为：
按钮3个，分别为风速、风种和开关；LED指示灯6个，指示风速为强、中、弱，风种为睡眠、自然和正常，遥控有效距离大于10米。
②电风扇处于停转状态时，所有指示灯不亮，只有按下“开关”键时才会响应，进入起始工作状态；电风扇在任何状态下，只要第二次按下“开关”键，侧进入停止工作状态。
③处于工作状态时，有下列规则：
初始状态风速为“弱”，风种为“正常”；按“风速”键，其状态由“弱”→“中”→“强”→“弱”往复循环改变，每按一下改变一次；按“风种”键状态由“正常”→“睡眠”→“自然”→“正常”往复循环改变（风速的选择分别为：
正常，电风扇连续运转；自然，电风扇转5S，停5S；睡眠，电风扇慢转，运转10S，停10S）。
二、接收系统原理图
接收电路部分是由PT2272芯片组成的，用来接收发射电路的信号，传送给控制电路。
电路原理图如图4所示：
三、装置模块简介
智能电风扇的设计按照所假定的条件和要求,确定主要的组成部分：
主要控制芯片、液晶显示模块、无线射频遥控装置、温度传感装置、热释电红外探测装置、电风扇装置.这几个装置合并起来就组成了一台智能电风扇.按照设定条件其主要参数要求：
①温度范围：
28~35℃,②探测距离：
0.5~7m,③遥控范围：
0.5~10m,④可调温、调湿,⑤工作角度不可大于60°.
3.1遥控装置模块
本次设计采用PT2262/2272编码解码器（台湾普城公司）遥控装置,最多可有12位（A0-A11）三态地址端管脚（悬空,接高电平,接低电平）,任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位（D0-D5）数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路.其特点是低功耗、外部元器件少,采用RC振荡电阻,工作电压范围宽：
2.6～15V,数据最多可达6位,地址码最多可达531441种,应用范围较广.
3.1.1PT2262发射模块
编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射.在具体的应用中,外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节,阻值越大振荡频率越慢,编码的宽度越大,发码一帧的时间越长.网站上大部分产品都是用2262/1.2M＝2272/200K组合的,少量产品用2262/4.7M＝2272/820K.
3.1.2PT2272接收模块
PT2272解码芯片有不同的后缀,表示不同的功能,有L4/M4/L6/M6之分（本设计采用的是M非锁存类型）,其中L表示锁存输出,数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态,直到下次遥控数据发生变化时改变.PT2272各管脚功能说明如表2所示.
M型数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应,可以用于类似点动的控制.后缀的6和4表示有几路并行的控制通道,当采用4路并行数据时（PT2272-M4）,对应的地址编码应该是8位,如果采用6路的并行数据时（PT2272-M6）,对应的地址编码应该是6位.
3.2YJD1602液晶显示模块
本设计采用1602液晶显示器,以显示风扇当前状态.
MS表示为工作模式,包括GJ关机模式、ZD自动模式、SD手动模式等.DW表示为当前风扇工作的档位.其中包括0～3档.WD表示当前气温,其数据值会根据当前环境温度不同而变化.DS表示定时时间,通过调整定时时间可显示为NO（无定时）,10M（10min）,20M（20min）,30M（30min）,60M（60min）.1602液晶显示器的工作参数为：
（1）显示容量16*2个字符；
（2）芯片工作电压4.5~5.5V；（3）工作电流2.0mA（5.0V）；（4）模块最佳工作电压5.0V；（5）字符尺寸2.59*4.35（WXH）mm.1602液晶有16个管脚,
其各管脚功能说明如表3所示：
表3液晶各管脚功能
编号
符号
引脚说明
编号
符号
引脚说明
1
VSS
电源地
9
D2
DataI/0
2
VDD
电源正极
10
D3
DataI/0
3
VL
液晶显示偏压信号
11
D4
DataI/0
4
RS
数据/命令选择端（H/L）
12
D5
DataI/0
5
R/W
读/写选择端（H/L）
13
D6
DataI/0
6
E
使能信号
14
D7
DataI/0
7
D0
DataI/0
15
BLA
背光源正极
8
D1
DataI/0
16
BLK
背光源负极
单片机可以往1602液晶中写入指令或数据,也可以从1602液晶中读取数据或指令.本设计主要利用液晶的显示作用,所以不需要从液晶中读取数据或指令,显示模式设置,开关及光标的显示.RS为数据/指令选择端口,RS为1时液晶显示接收为数据,RS为0时液晶显示接收为指令,对液晶进行操作时需要给液晶送指令及告诉液晶该执行什么操作.
3.3AT89C51单片机
AT89C51是带4k字节闪烁可编程、可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器,该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器.AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案.其外形及引脚排列如图所示.
图1单片机各引脚
这个单片机的主要特性为：
①可与MCS-51兼容；②是4K字节可编程闪烁存储器；③全静态工作0～24MHz；④三级程序存储器锁定；
⑤128×8位内部RAM；⑥可编程串行通道；⑦低功耗的闲置和掉电模式等.
四、硬件电路设计
设计采用ALE/PROG,当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节.在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲.平时ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6,因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的.要注意的是：
每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲.如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0,此时,ALE只有在执行MOVX、MOVC指令时ALE才起作用.另外,该引脚被略微拉高,如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效.
4.1温度控制电路
DS18b20数字温度计提供9位温度读数,指示器件的温度,测量温度范围在－55～125℃之间,增量值为0.5℃,是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,从中央处理器到DS18b20仅需连接一条线（和地）.读、写和完成温度变换所需的电源可由数据线本身提供,而不需要外部电源,具有线路简单,体积小的特点,其引脚功能可以实施向器件提供电源,见图2.
图2温度传感器
4.2风扇电机控制电路
风扇电机的接通与断开采用继电器实现,继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件,通常在弱电控制强电中使用.本设计采用电磁继电器,通过在继电器线圈中通入电流,
使继电器中的衔铁动作,接通需要的线路,如图3所示.
图3继电器接线电路
除了用继电器外,也可使用双向可控硅来实现风扇调整.在风扇电源输入端串联一个保险丝,可保护电机在电流冲击过大或电压过高时保险丝熔断,达到电机停机的保护目的.在电机上安装热保护器,可使风扇电机过热时自动停机,以达到保护电机的作用.
4.3热释电红外传感电路
设计采用热释电红外传感器（人体红外感应模块）,这是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器,被广泛的应用到各种自动化控制装置中.当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生温差ΔT,则有ΔT输出；若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器则也没有输出,所以这种传感器只能作为活动传感.但当人体静止或动作很小时,传感器很难检测到信号,为了解决这一问题,本设计将热释电红外探头电路接在由微型电机驱动的支架上,当达到一定条件时,该微型电机可以工作,通过机械原理可带动感器电路做有规律移动,这样相对于人体是活动的,从而也达到了检测作用.检测证明,传感器加光学透镜（也称菲涅尔透镜）后,其检测距离最大可增至7m以上.热释电红外传感器电路见图4.
图4热释电红外传感器电路
4.4电源电路
由于该设计是用于家庭的,所以需要在电路中加入电路板所需的电源.电路中单片机,1602液晶显示器,2272遥控接收器,蜂鸣器,继电器18b20温度传感器等的驱动电压均为5V直流电.所以在设计中也设计了电路的供电电源.如图6所示.
图6稳压电源
五、系统软件设计
系统流程图：
系统主要软件是用汇编语言进行编译的，其主程序流程图如图5-1，子程序流程图如如5-2、5-3所示：
00
0201
00
01
图5-2
00
图5-101
02
图5-3
软件程序：
;========================电风扇红外接收（控制板）程序===========
;用89C51单片机来作主芯片控制，采用红外1838接收头,可控硅采用MC97A6
;风扇具有红外遥控功能
;K1：
低档，相应的指示灯亮,中档，相应的指示灯亮,高档，相应的指示灯亮
;K2：
彩灯，相应的指示灯亮
;K3：
自然风控制 睡眠风的控制 正常风的控制
;K4：
定时30分钟，1小时，2小时，4小时
;K5:
开关机功能
;自然风的处理流程：
停--->开低档--->延时6秒--->开中档-->
;延时6秒--->开高档--->循环
;睡眠风的处理流程：
停6S--->开低档10S--->停延时10S-->开中档10S-->
;停延时10S-->开高档10S--->循环
;正常风的处理流程：
开低档10S-->开中档10S-->开高档10S--->循环
;==========================================================
$INCLUDE（REG51.INC）
$INCLUDE（89C51RAM.INC）
ORG 0000H
JMP START
ORG 0003H
JMP JISH_INT0 ;红外遥控中断设置
ORG 000BH
JMP LP0 ;定时中断
ORG 0013H
JMP KEY_INT1 ;按键中断
ORG 0100H
START:
MOV R0,#7FH ;预使用单元清0
CLR A
MAIN0:
MOV @R0,A
DJNZ R0,MAIN0
MOV SP,#60H
MOV TMOD,#01H
MOV TH0,#3CH ;定时50MS
MOV TL0,#0B0H
SETB LLOW ;关低风
SETB MDI ;关中风
SETB HIGHT ;关高风
SETB LLAP ;关彩灯
MOV P0,#0FFH ;关所有的指示灯
SETB EX0
SETB EX1
SETB EA ;CPU开中
MAIN:
JB LKEYON,KEYHANDLE ;检按键标志位
JB REC,KEYHANDLE ;检接收中断标志位
JMP MAIN ;转主程序
;==============================================================================
;键值的处理的程序
;键盘处理程序
;K1键:
完成弱、中、强控制,相应的指示灯点亮
;K2键:
完成彩灯控制,相应的指示灯点亮
;K3键:
完成自然风、睡眠风、正常风的控制,相应的指示灯点亮
;K4键:
完成定时的控制,同时0.5H,1H,2H,4H,相应的指示灯点亮
;K5键:
开/关机
;==============================================================================
KEYHANDLE:
CLR LKEYON
CLR LREC
MOV A,MRD
CJNE A,#01H,KEY2 ;当键值=01H时,
;------------------------------------------------------------------------------
;低、中、高、的控制
;------------------------------------------------------------------------------
KEY1:
JB DANG01,DIFENG
JB DANG02,ZHONGFENG ;DANG02中档标志位
JB DANG03,QIANGFENG ;DANG03强档标志位
JMP MAIN
;------------------------------------------------------------------------------
;低档控制
DIFENG:
JNB DANG01,FAN0
SETB LLOW ;完成了低档的程序,关低
SETB MDI ;关中
SETB HIGHT ;关高
CALL DY20MS ;保证三个SCR全部为关断状态
CLR LLOW ;开低风
CLR LED_L ;开低档指示灯
CLR DANG01
FAN0:
JMP MAIN
;------------------------------------------------------------------------------
;中档控制
ZHONGFENG:
JNB DANG02,FAN0
SETB LLOW ;关低
SETB MDI ;关中
SETB HIGHT ;关高
CALL DY20MS ;保证三个SCR全部为关断状态
CLR MDI
CLR LED_M
CLR DANG02
AJMP MAIN ;跳转到
;------------------------------------------------------------------------------
;高档控制
QIANGFENG:
JNB DANG03,FAN0
SETB LLOW ;关低
SETB MDI ;关中
SETB HIGHT ;关高
CALL DY20MS ;保证三个SCR全部为关断状态
CLR HIGHT
CLR LED_H
CLR DANG03
AJMP MAIN ;跳转到
;------------------------------------------------------------------------------
;彩灯控制
;------------------------------------------------------------------------------
KEY2:
CJNE A,#02H,KEY3 ;K4的处理程序彩灯的处理程序
JB PLAP,LED1
CLR LLAP ;第一次按时将彩灯打开，
CLR LED_LAP
SETB PLAP
JMP MAIN ;返回
LED1:
SETB LLAP ;第二次按时将彩灯关断
SETB LED_LAP
CLR PLAP
JMP MAIN ;跳转到
;------------------------------------------------------------------------------
;风类处理过程
;------------------------------------------------------------------------------
KEY3:
CJNE A,#03H,KEY4_A ;K3的处理程序处理风类
JB SMF,SKEEP
JB ZCF,SPRING_A
JB ZRF,WATERM
JMP MAIN
KEY4_A:
JMP KEY4
SPRING_A:
JMP SPRING
;------------------------------------------------------------------------------
;自然风控制
WATERM:
JNB ZRF,FAN1
CLR ZRF
SETB LLOW ;处理自然风,关低'中'高
SETB MDI
SETB HIGHT
JB LREC,ZHUAN0 ;查询
JB LKEYON,ZHUAN0 ;查询
CALL DY6S
CLR LLOW
JB LREC,ZHUAN0 ;查询
JB LKEYON,ZHUAN0 ;查询
CALL DY6S
SETB LLOW ;关低'中'高
SETB MDI
SETB HIGHT
JB LREC,ZHUAN0 ;查询
JB LKEYON,ZHUAN0 ;查询
CALL DY20MS
CLR MDI
JB LREC,ZHUAN0 ;查询
JB LKEYON,ZHUAN0 ;查询
CALL DY6S
SETB LLOW ;关低'中'高
SETB MDI
SETB HIGHT
JB LREC,ZHUAN0 ;查询
JB LKEYON,ZHUAN0 ;查询
CALL DY20MS
CLR HIGHT
CALL DY6S
AJMP WATERM
ZHUAN0:
SETB SMF
FAN1:
JMP MAIN
六、结论
根据实际要求,本文利用单片机设计了智能型电风扇并制作了样机,该样机体积小、操作简单但功能更多,具有多种人性化设计,并可扩展一些用户特别要求,适合家庭使用,设计时还考虑了生产和使用成本、使用寿命等因素,均可满足实际使用要求,大大提高电风扇的市场竞争力.
七、设计体会
通过这次课程设计，使我对家电原理与维修这门课有了更深的了解和认识，。
一周的时间很快就过去了，在这一周中我学到了好多知识，这次设计然我更加了解团队的作用与重要性。
我们在以后的生活中也要发扬团队精神，在此我要感谢我的队友，同时也要感谢我的老师的指导！
我想通过这次的设计会使我更加的努力，做好我所要做的一切！
同时我想说，我们的设计还存在一些瑕疵，并不完美。
这一切都还得在实践中去完善，并一步一步的走向最终的胜利。
八、参考文献
[1]李乙翘,陈长生.印制电路[M].北京：
化学工业出版社,2006.
[2]张士炯.电子设备常用器件手册[M].北京：
人民邮电出版社,1997.
[3]张晓光.信号检测与控制电路[M].北京：
中国计量出版社,2008.
[4]赵家贵.电子电路设计[M].北京：
中国计量出版社,2004.
附A：
课程设计评分表
东华理工大学长江学院
课程设计评分表
学生姓名：
刘信华学号：
09325214
课程设计题目：
电风扇接收电路设计
项目内容
满分
实评
选
题
能结合所学课程知识、有一定的能力训练。
符合选题要求
（6人一题）
5
工作量适中，难易度合理
10
能
力
水
平
能熟练应用所学知识，有一定查阅文献及运用文献资料能力
10
理论依据充分，数据准确，公式推导正确
10
能应用计算机软件进行编程、资料搜集录入、加工、排版、制图等
10
能体现创造性思维，或有独特见解
15
成
果
质
量
模型正确、合理，各项技术指标符合要求。
15
摘要叙述简练完整，假设合理、问题分析正确、数学用语准确、结论严谨合理；问题处理科学、条理分明、语言流畅、结构严谨、版面清晰
15
论文主要部分齐全、合理，符号统一、编号齐全。
格式、绘图、表格、插图等规范准确，符合论文要求
10
字数不少于2000字，不超过15000字
5
总分
100
指导教师评语：
指导教师签名：
年月日
升级会员 