红外遥控电风扇项目报告_电风扇项目申请报告

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金华职业技术学院

《遥控装置制作与调试》

学习情境：班 级：组 数：组 员： 学 习 情 境 报 告

红外遥控电风扇制作与调试

通信121 第 3 组 桂成飞、赵焕盛 胡卢泽、孔凯

信 息 工 程 学 院

2013年 6月 3 日

一、产品介绍

1.产品名称：红外遥控电风扇

2.用途：远距离控制电风扇，简单省力，达到清凉效果。3.技术指标：

（一）机械危险及稳定性

1.有牢固的网罩，以防扇叶伤人。

2.底座织成部件保证整体结构的稳定，在其最大仰俯角（扇头在正中州向位置），且高度调至最高位置，向任意方向倾斜10°时，均不翻倒。

3.仰俯角调至最大，告诉运行时，摇头机构工作时，人为阻止机构运动，风扇仍不停转。

（二）防触电保护

电扇的外壳及网罩具有防止人体与带电部分接触的保护作用。

（三）绝缘性能

电扇在高温[(40±2)℃]、高温(93%)状态下，绕阻对机壳的绝缘电阻不小于2MΩ，有加强绝缘的带电部件对地的绝缘电阻不小于2MΩ。

（四）电气强度

电扇带电部分与外壳之间的绝缘能承受50Hz正弦交流电压历时1min而无击穿或闪络现象。

（五）调速比、噪声

调速比符合合格标准，噪声dB符合合格标准。

二、小组计划（组内分工）

发射部分Sch：桂成飞、赵焕盛、胡卢泽、孔凯 发射部分Pcb：赵焕盛、胡卢泽 接收部分Sch：孔凯、桂成飞 接收部分Pcb：胡卢泽

学习情境报告：按键电路、发射电路单片机 孔凯 38kHz载波产生电路、ASK调制 桂成飞

红外发射、红外一体接收与放大 赵焕盛

单片机接收电路、风速、摇头、电源控制电路 胡卢泽

三、实物制作

1.方案制定（框图）

本系统以AT89C52单片机为控制器

AT89C52为8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。

键盘单片机调制红外发射开关（红外发射部分方案）

电风扇低中高三档红外接收头AT89C52转叶开关

（红外接收部分方案）

2.原理图绘制

VCCR1500Ω84U1VCC76R2100Ω5DISCHGTHOLDCVOLTOUTGND5553R4300Ω474LS0056274LS00RESETTRIG2U2A13R5200ΩQ1NPNVCCU2BC40.047uC50.01u1VCCJ121CON2A*P1.0/TP1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7INT1INT0T1T0VCCEA/VPX1X2RESETRDWRGNDAT89C52.P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7RXDTXDALE/PPSENvccR7R8R9R1010kΩ10kΩ10kΩ10kΩD1LEDR6300ΩS2S3SW-PBS4SW-PBS5SW-PBSW-PBRXDTXDC1VCC30pY112MC2J230pVCCS1SW-PBC310uvccCON41TXD2RXD34R310k 图表 1---发射部分原理图

VCCS1C1VCCVCCR3A1P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDP3.0/RxDP3.1/TxDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDXTAL2XTAL1GNDVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppPROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0D1K1J112R1R2Q4Q3R5Q5Q6Q7Q2C3R4Q1C2C4C6MG1Y1C5R6+MG2A-图表 2---接收部分原理图

3.原理分析

1）按键电路

VCCR7R8R9R1010kΩ10kΩ10kΩ10kΩS2S3SW-PBS4SW-PBS5SW-PBSW-PBRXDTXD 按钮s2-s5接单片机的P0.0-P0.3接口，按键s2、s3、s4控制风速，s5控制摇头。

2）发射电路单片机

J121CON2vccA*P1.0/TP1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7INT1INT0T1T0VCCEA/VPX1X2RESETRDWRGNDAT89C52.P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7RXDTXDALE/PPSENC1VCC30pY112MC230pVCCS1SW-PBC310uR310k 单片机控制电路图表一所示。单片机自身需要时钟电路和复位电路才能工作。本设计中单片机的时钟电路通过在X1和X2之间连接一个12MHz的晶振而实现，2个引脚再分别接一个30pF的对地电容。复位电路通过在RST引脚和电源之间连接一个10u的电容来实现。

3)38kHz载波产生电路

38kHz振荡产生电路仿真

VCCR1RES184U1VCC76R2RES15DISCHGTHOLDCVOLTOUTGND5553RESETTRIG2C4CAPC5CAP1 38kHz振荡.Sch 在图中，选用了555电路作载波振荡器，利用555产生38kHz方波信号，再利用555的复位端④脚作调制端，即当④脚为高电平时，555是常规的方波振荡器；当④脚为低电平时，555的③脚处于低电平。④脚的调制信号是由与非门的低频振荡器而获得。

4）ASK调制

二进制数字振幅键控是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。用0或1代表数字信息，有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时发送“0”。既由数字基带信号去控制一个开关电路。当出现“1”码时，开关闭合，有高频载波输出；当出现“0”码时，开关断开，无高频载波输出。

ASK信号波形如图所示，输出端高频载波的有无受信码1和0的控制。当信码为1时，ASK的波形是若干个周期的高频等幅波；当信码为0时，ASK的波形是0电平。

5）红外发射

VCCQ1NPND1LEDR6300Ω

调制载波频率38khz，占空比1/3的方波。红外线通过红外发光二极管（LED）发射出去，在其两端施加一定电压时，它发出红外线而不是可见光。

6)红外一体接收与放大

VCCR1R2Q2C3Q1C2 红外遥控接收采用一体化红外接收头，它将红外接收二极管、放大器、解调、整形等电路安装在一起，只有三个引脚。红外接收头的信号输出端接单片机的INT0端，单片机中断INT0在红外脉冲下降沿时产生中断。红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器。交流信号进入带通滤波器，经一系列处理后还原出发射端的信号波形。

7）单片机接收电路

S1C1VCCVCCR3A1P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDP3.0/RxDP3.1/TxDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDXTAL2XTAL1GNDVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppPROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0R1R2Q2C3R4Q1C2C4Y1C5

其电路就是一个具有红外接收放大、解码、自动控制、手动操作于一体的集成电路。红外接收二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器。交流信号进入带通滤波器，经一系列处理后还原出发射端的信号波形。经万能红外接收头 RXD进入单片机接收电路进行处理，左半部分的单片机的最小系统完成的是单片机的复位功能和启停及时钟。右半部分则是信号的输出，进行风扇电源的开关，风速以及摇头的处理。

8）风速、摇头、电源控制电路

VCCK1J112D1Q4Q3R5Q5Q6Q7C6MG1R6+MG2A-

双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。不过，它的触发控制特性与单向晶闸管有很大的不同，这就是无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压，只要在它的控制极上加上一个触发脉冲，也不管这个脉冲是什么极性的,都可以使双向晶闸管导通。

电源控制：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。图示电路中，当控制端口为低电平时，三极管导通继电器吸合，常闭触电断开，常开触电闭合，电源打开。当控制端口为高电平时，三极管断开，继电器线圈通过二极管放电并断开，常闭、常开复位，电源关闭。

摇头、风速控制：通过编码译码，p2.3，p3.2,p3.1控制电风扇的风速。P3.0控制电风扇的摇头。

4.PCB板绘制 发射部分PCB图：

接收部分PCB图：

5.元件检测 红外发光二极管的检测：

从外观上识别。红外发光二极管有两个引脚，长引脚为正极，短引脚为负极。因红外发光二极管呈透明状，所以 管壳内的电极清晰可见，内部电极教宽大的一个为负极，而较窄且小的一个为正极。

将万用表置于R*1k档，测量红外发光二极管的正反向电阻，通常，正向电阻应为30k左右，反向电阻要在500k以上，这样的管子才可正常使用。要求方向电阻越大越好。

红外接收二极管的检测：

从外观上识别。常见的红外接收二极管外观颜色呈黑色。识别引脚时，面对受光窗口，从左至右，分别为正极和负极。另外，在红外接收二极管的管体顶端有一个小斜切平面，通常带有此斜切平面一端的引脚为负极，另一端为正极。

将万用表置于R×1k挡，用来判别普通二极管正、负电极的方法进行检查，即交换红、黑表笔两次测量管子两引脚间的电阻值，正常时，所得阻值应为一大一小。以阻值较小的一次为准，红表笔所接的管脚为负极，黑表笔所接的管脚为正极。用万用表电阻挡测量红外接收二极管正、反向电阻，根据正、反向电阻值的大小，即可初步判定红外接收二极管的好坏。

6.电路板焊接

四、调试

（一）调试目的: 调试目的:

（二）调试前的准备工作: 1.测试仪器:

（三）调试步骤: 1.通电前检测 2.分级调试 3.统调

五、组内评价

六、总结