智能红外遥控电风扇的设计

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1、1.前言电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。电风扇价格低和耗电量小，拥有庞大的目标消费群。现在市面上的风扇大多只能通过主控板上的按键实现风扇的控制，控制方式又以模拟调控为主要控制手段，功能简单，智能化以及便捷性程度远远跟不上现代人的生活需求。一般的风扇的电机是采用多抽头交流电机，通过手动直接控制抽头的选择实现调速，这种控制方式电路复杂、操作不便而且效率也不高。而采用单片机控制可控硅的导通角来调节电机速度的遥控电风扇作为消费市场的新宠

2、儿，为电风扇行业增加新的亮点。单片机和一般的数字和模拟芯片相比有着强大的功能，而且编程简单，因此利用单片机来实现对控制电机转速十分理想；本设计的研究目的就是实现对交流电机的控制来模拟风扇控制器；掌握单片机硬件和软件的综合设计方法。硬件部分包括有单片机最小系统、键盘输入部分、外接电机驱动部分、输出显示部分、红外发送接收部分、语音提示部分。软件部分包括有初始化状态、控制输出显示、信号产生与调制部分、占空比控制、中断控制、键盘输入部分部分。本论文共分九章，详细地介绍了红外遥控电风扇系统。重点介绍红外遥控信号的产生、发射、接收、应用的原理和特性。本文中，首先提出了几种可行的方案，并进行了项

3、目的可行性分析，选择合适的方案，然后就该方案入手，先后介绍了硬件、软件电路的设计。最后，通过对调试结果的分析，得出结论，进行了项目设计的总结。本论文使读者可以明白项目设计的过程，设计中由于时间的仓促以及本人水平的局限，项目设计难免有不足之处，恳请各位老师、同学给予指正。61第页2.项目分析家用电器发展的一个重要方面是让用户界面更加人性化，使用更加方便自然，做到老年人和残疾人也可以无障碍地使用。电风扇作为传统的家用电器，在百姓日常生活中有着很大的作用。但是目前市面上的电风扇仍然以机械旋钮或者简单红外遥控方式为主，无较好的人机界面。此处我采用51单片机作为电风扇的主控元器件，增加语音提

4、示功能、液晶显示界面、16档风速选择、红外遥控等功能，力求使电风扇控制更为简单且与用户的交互性更为直观方便。2.1.行业发展现状1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊·斯卡茨·霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇距今已有100多年时间。随着科技进步，电风扇作为与老百姓日常生活紧密相关的家用电器，得到了长足的发展。从种类上划分出台扇、地扇、吊扇、壁扇。在控制方式上从最开始的旋钮、按钮控制方式到之后的触摸式操作。扇页材质也从最开始的金属材质换成塑料材质。最初的电风扇在控制方面相当呆板，因此不久之后，一种只需要设置好工作时间，就会根据设置，按时开、按时关的定时风扇风靡一时

5、。定时风扇的操作方式也从旋钮、按键到之后的触摸式操作，估计现在不少朋友家中还有这种风扇。但是随着市场的发展、消费者审美习惯的转移以及健康节能观念的不断深入等，电风扇在功能和外观上的适时变换也是大势所趋。在目前市场上，开发较早且比较实用的电风扇首推遥控电风扇。由此可见，在如今工作节奏日益加快的工业化时代，生活上的便捷性成为了现代都市人的时尚选择。具体来说，便捷性产品不仅使操作摆脱了一定的空间限制，而且加上液晶屏幕的动态显示，操作起来一目了然。2.2.红外遥控简介远程遥控技术又称为遥控技术，是指实现对被控目标的遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。红外遥控是一种无线、非接触

6、控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01um~1000um。根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为0.38um~61第页0.76um的光波可为可见光，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。光波为0.01um~0.38um的光波为紫外光，波长为0.76um~1000um的光波为红外光。红外光按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极红外四类。红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um。用

7、近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件(红外发光管)与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池)的发光与受光峰值波长一般为0.8um~0.94um，在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，能够很好地匹配，可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。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的红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器。发射机一般由指令键或操作杆、指令编码系统、调制电