“遥控调光灯”设计与总结报告

“遥控调光灯”设计与总结报告内容摘要：

码，芯片内部已有固定的编码，外部元件只要一个 455KHz 的晶振和两片瓷片电容，上电后即可工作，价格便宜 ，别广泛的应用于 电视机， DVD，空调的遥控器中，性能十分稳定。 主机 设计方案 方案 一 ： 6 ATMEGA16L 单片机。 采用单片机进行红外线解码，直接在单片机 内部进行数据处理，产生不同的 PWM 对 LED 灯进行控制。 ATMEGA16L 自带 A/D 转换功能，可以直接采集亮度调节旋钮两端的电压，处理成不同的数据，然后对 LED 灯进行PWM 方式控制亮度 ，单芯片价格相对较高。 方案 二 ： 以 LPC2138 为主控芯片 :其 本身自带 A/D 转换功能，带大容量的 32KRAM 和512KFLASH ,内部资源丰富 且系统稳定，芯片价格 十分 昂贵。 方案 三 ： AT89S52 单片机 +专用红外解码芯片 +。 SN2501 为专用红外线解码芯片，专用芯片有固定的解码方式，外部元件只要一个 4M 晶振和 两片瓷片电容，上电后即可工作。 将解码数据输送到 AT89S52 单片机中进行处理，然后对 LED 灯进行 PWM方式控制亮度。 主机上的亮度调节旋钮 调节 LED 两端电压，实现 控制 LED 亮度 的目的。 方案 四 ： AT89S52 单片机 +软件解码。 将 接收到的红外信号用软件进行解码， 解码 后 数据输送到 AT89S52 单片机中进行处理，然后对 LED 灯进行 PWM 方式控制亮度。 主机上的亮度调节旋钮 调节 LED 两端电压，实现 控制 LED 亮度 的目的。 液晶显示设计方案 方案一：用 12684 液晶，显示图案多，但价格相对较高。 方案二：用 1602 液晶，图案虽不多，但价格相对便宜。 系统设计方案选定 权衡各方案的利弊并结合本次大赛主题“环保、节能、成本控制”综合考虑后 ，方案确定如下： 从机 方案选定 系统采用方案 三 ，用 TC9012 芯片直接进行红外编码发射。 芯片 购买比较容易。 红外线发射载波 相对稳定。 主机 方案选定 系统采用方案 四 ， AT89S52 单片机，直接用外部中断端口连接红外线接收头，通过软件解码，解码相对简单。 液晶显示方案选定 系统采用 1602 液晶，显示图案可以满足要求，还价格便宜，降低 成本。 7 从机红外遥控 单元的电路设计 从机主要的功能是实现红外线远程控制 LED 灯的开关 及亮度级别。 从机的硬件电路结构简单，功能的实现靠 TC9012 芯片的固定编码用红外发射管发射实现。 硬件电路主要由 TC9012 芯片 、按键和红外发射管组成，其原理 图 如图 2 所示。 图 2 从机 电路原理框图 从机通过按键给 TC9012 芯片命令，芯片接收到不同的按键指令，从而使芯片 通过红外线发送不同的指令编码。 按键主要设有： LED 灯的开 /关、低亮度控制、中亮度控制、高亮度控制。 主机控制单元电路设计 主机主要是对 LED 灯的控制作用，通过产生不同的 PWM 脉宽信号传送给 LED灯， LED 灯就会产生不同的亮度变化。 主机硬件电路的设计简易而又可以完成特定的功能，其原理框图如图 3 所示。 电路原理图如附录 A 图所示。 8 图 3 主机电路原理框图 主机上可分为几个部分 : 主机通过红外接收头接收从机的红外线编码调制脉冲， AT89S52 单片机直接与红外接收头相连接，通过内 部软件将红外线调制脉冲进行解码，得到不同的指令数据，从而执行不同的操作 ； 主机上还有功能按键 与单片机相连 ，可以通过按键直接控制主机进行操作 ； 通过 液晶显示可以实时反映出灯的状态。 主机还可以通过调节 LED 亮度控制旋钮，来直接改变灯的亮度。 从机遥控功能软件流程图 在从机遥控 工作过程 中，当检测到有按键按下时， TC9012 芯片 判断是哪个按键按下的 ，从而发送不同的编码。 TC9012 芯片工作 控制流程图如图 4 所示。 在流程图中的低级显示、中级显示和高级显示是 从机传输给主机的红外线 编码控制 LED 灯的显示低、中和高亮度级别。 51 单片机 最小系统 红外线接收头 4*1 按键 LED 亮度控制旋钮 控制 LED 灯亮度 工作指示灯 液晶显示 9 图 4 从机遥控功能流程图 主机控制功能软件流程图 主机采用 AT89S52 单片机，内部功能强大。 红外接收头接收到数据时，通过单片机外部中断端口 向单片机传送数据。 主机上的红外接收和按键同时扫描，只要一有指令输入时，单片机就会做出判断，执行相应的功能。 其工作流程图如图 5 所示。 流程图中的，低级亮度、中级亮度、高级亮度 分别是对 LED 灯执行低、 中、高亮度级别 显示，逐步显示为亮度旋钮的任意调光，显示低级显示、中级显示、高级显示分别是液晶对灯的状态显示。 N Y N Y 开始 有按键按下吗。 LED 灯开 /关 低亮度 中亮度 高亮度 LED灯关 LED灯开 低 级显示 中 级显示 高 级显示 红外线编码发射 LED 开吗。 返回 10 图 5 主机控制 功能流程图 Y N Y N Y N 判 断 是 否 接收到红外线 开始 系统初始化，设置中断 收 到 哪 个 键值 扫描指令输入 判断执行指令 判断执行指令 开 /关控制 低亮度 中亮度 高亮度 手动调节亮度 LED灯是开。 LED 灯关 LED 灯开 低级显示 中级显示 高级显示 返回 11 本系统 主要以单片机 AT89S52 和 TC9012 芯片 为主要控制芯片 ， 采 用红外发射头发射信号和红外接收管接收信号 ， 并运 用 PWM 技术实现灯的亮度调节。 在设计过程中力求硬件电路简单，充分发挥软件设计的优势 —— 编程灵活方便 来满足系统的要求。 在作品的 制作当中，遇到的主要困难是红外。