智能红外遥控暖风机的设计
摘 要本文以红外遥控暖风机为研究核心，经过了资料查阅、器件对比选择、软硬件设计以及调试等过程，最终设计了一款能够实现暖风风速调节以及红外遥控控制等的红外遥控暖风机控制系统，本系统突破了目前市面上相关产品的高价格弊端，在主控上使用了51单片机来担任主控核心，不但使得成本大大降低，更是将系统的功耗特性以及使用性能得到大大提升。在软硬件设计上，本文以先搭建硬件系统后进行软件程序代码编写的顺序进行设计，通过Protel、Keil以及Visio等软件平台的辅助，大大加快了毕业设计的进程，最终经过了大量的试验验证以及改进优化，本系统实现了预期拟设的所有功能指标。
目录
一、 引言 1
（一） 红外遥控暖风机的发展背景 1
（二） 红外遥控暖风机系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控器件的选择 3
（二） STC89C51单片机简要介绍 4
（三） 温度传感器简介 5
（四） 红外遥控介绍 5
（五） 风机驱动电机介绍 6
（六） LCD1602型显示器概述 7
三、 硬件系统设计 8
（一） 红外遥控暖风机系统的系统原理框图设计 8
（二） STC89C51单片机最小系统设计 8
1. 复位电路设计 9
2. 时钟电路设计 9
（三） 温度传感器电路设计 10
（四） 红外一体接收头与单片机连接电路设计 10
（五） 时间日期产生电路设计 11
（六） 风机驱动电路设计 11
（七） 加热电路设计 12
（八） 显示器外围电路设计 12
（九） 按键电路 13
四、 软件系统设计 14
（一） 红外遥控暖风机系统的软件工作流程设计 14
（二） 温度传感器工作流程设计 15
1. 复位操作 15
2. 读数据操作 15
3. 写数据操作 16
（三） 红外遥控模块工作流程设计 17<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> （四） 风机加减风速驱动流程设计 17
（五） 显示器工作流程设计 18
1. 判忙函数?? 18
2. 写数据流程?? 18
3. 写指令流程?? 19
总 结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 元件列表 24
引言
红外遥控暖风机的发展背景
本文将要介绍一种通过51单片机作为主要控制器来实现的一款智能型红外遥控暖风机控制系统，这款系统的实现将突破目前市面上相关产品的平均性能，并且在功能上将得到较大的扩展。红外遥控暖风机系统已经在人们的生产生活中出现了较长一段时间，起初在单片机技术还未成熟并推向使用前，逻辑电路以及cpld等一些具有逻辑运算功能的芯片在控制届大行其道，是大多数控制系统的首要选择，通过这些具有简单运算功能的芯片能够实现一些常见的按键检测、报警器驱动以及数码管显示等功能，这一时期的红外遥控暖风机控制系统已经具有了一些简单的功能设置、报警信号发出以及测量参数显示等基本功能，但是离今天以单片机等微处理器作为主控器的红外遥控暖风机控制系统还具有相当大的一段距离，无论是在功能还是用户使用体验上，都不能最大满足用户的需求。在这一现状下，红外遥控暖风机控制系统的设计师们意识到只有采用更高性能并且集成度更高的控制器芯片才能够设计出具有突破意义的产品来，因此在二十世纪九十年代当单片机生产技术和使用方法得到大规模的普及之后，各行各业的电子设计师们开始了对单片机系统的开发，其中在红外遥控暖风机控制系统领域，设计师们将以往的逻辑门电路或者cpld等一些主控器进行剔除，接着将微处理器芯片进行嵌入，通过程序代码的编写和编译并烧写，这样就使得红外遥控暖风机控制系统具有了一定程度的智能意义，因为它将设计师的思想换算成软件代码并下载到了微处理器芯片中进行对红外遥控暖风机控制系统中其他模块的驱动，实现具有一定智能化的操作。另外通过单片机等微处理器的嵌入，能够更好的实现红外遥控暖风机控制系统与用户之间的交互，由于单片机等芯片具有几十个甚至上百个管脚，因此能够实现更多模块的驱动。本次毕业设计就将以C51单片机来作为主控器，设计一款能够突破现有产品性能，改进目前相关产品所存在的普遍缺点，并且能够通过软硬件的不断优化，将控制系统的功耗降到最低。
红外遥控暖风机系统的国内外发展现状
国内外大多数企业已经普遍掌握了生产制造中高以上性能的红外遥控暖风机控制系统产品，但一些具有高端性能的红外遥控暖风机产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对红外遥控暖风机控制系统进行研究，不但在硬件上更在软件上寻找突破口，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建红外遥控暖风机系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
本文主要研究内容
本次论文结构安排如下：
第一章为论文设计的绪论部分，对红外遥控暖风机系统的发展背景以及发展现状做了简要介绍，并通过将国内外相关企业、研究小组对该系统的实现程度进行了对比，最终确立了本文的研究目标和指标。
第二章对控制系统的总体设计方案进行了设计，主要对控制系统所使用的控制器、液晶屏、传感器以及其他一些所需器件进行了简要介绍，为下文的软硬件电路设计做了铺垫。
第三章为红外遥控暖风机控制系统的硬件电路设计章节，对51单片机最小系统以及外围电路的详细原理图进行了设计。
第四章为红外遥控暖风机控制系统的软件部分设计，通过对主程序以及子程序的流程图分析来描述系统的设计思路。
下列各指标为本课题将要实现功能：
1、能实现红外遥控暖风机的风速调节；
2、能实现周围环境温度检测；
3、通过红外遥控实现对风机转速的调节。
方案选择及元器件介绍
主控器件的选择
主控器件的选择对于设计一款自动控制系统来说是最关键的一部分，该器件的控制性能、处理速度以及内部资源模块将在很大程度上决定了控制系统的软硬件结构以及开发成本，另外不同类型的主控器件要求开发者具备不同的开发功底，下面就对单片机以及FPGA这两款性能卓越的微处理器进行介绍和分析，从中选择出一款具体型号的芯片来作为本控制系统的控制芯片。
如果采用单片机芯片来作为主控器件，那么首选当然是大学期间熟知的AT89C51/STC89C51等基础51芯片，这些被冠以相类似型号却出自不同厂家的51单片机在内部结构上大同小异，全部都采用了MCS51的CPU来作为运算部分，因此这些51单片机都具有8位数据处理能力。51单片机的开发成本在目前的微处理器届来说相对是属于最低的一个款式，无论是单片机还是FPGA，开发成本主要包含芯片自身成本、烧写仿真器购买成本、电路构建以及PCB绘制成本、开发环境成本以及开发者自身掌握的知识成本等，在这几个方面，都能够在本次毕业设计中降到最低程度。在51单片机的处理性能方面，相对于FPGA来说处于劣势状态，51单片机目前最高的时钟频率能够达到40M，并且其内部具有机器周期的概念，即为了提高51单片机的工作稳定性能，必须将时钟频率除以12，才能在此速度下执行指令，因此对于数据的处理能力来说相对较慢。在内置功能模块方面，它内部集成了常用的定时器、串口以及中断等功能，并且具有32个相互独立的GPIO管脚可供用户使用。
目录
一、 引言 1
（一） 红外遥控暖风机的发展背景 1
（二） 红外遥控暖风机系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控器件的选择 3
（二） STC89C51单片机简要介绍 4
（三） 温度传感器简介 5
（四） 红外遥控介绍 5
（五） 风机驱动电机介绍 6
（六） LCD1602型显示器概述 7
三、 硬件系统设计 8
（一） 红外遥控暖风机系统的系统原理框图设计 8
（二） STC89C51单片机最小系统设计 8
1. 复位电路设计 9
2. 时钟电路设计 9
（三） 温度传感器电路设计 10
（四） 红外一体接收头与单片机连接电路设计 10
（五） 时间日期产生电路设计 11
（六） 风机驱动电路设计 11
（七） 加热电路设计 12
（八） 显示器外围电路设计 12
（九） 按键电路 13
四、 软件系统设计 14
（一） 红外遥控暖风机系统的软件工作流程设计 14
（二） 温度传感器工作流程设计 15
1. 复位操作 15
2. 读数据操作 15
3. 写数据操作 16
（三） 红外遥控模块工作流程设计 17<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> （四） 风机加减风速驱动流程设计 17
（五） 显示器工作流程设计 18
1. 判忙函数?? 18
2. 写数据流程?? 18
3. 写指令流程?? 19
总 结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 元件列表 24
引言
红外遥控暖风机的发展背景
本文将要介绍一种通过51单片机作为主要控制器来实现的一款智能型红外遥控暖风机控制系统，这款系统的实现将突破目前市面上相关产品的平均性能，并且在功能上将得到较大的扩展。红外遥控暖风机系统已经在人们的生产生活中出现了较长一段时间，起初在单片机技术还未成熟并推向使用前，逻辑电路以及cpld等一些具有逻辑运算功能的芯片在控制届大行其道，是大多数控制系统的首要选择，通过这些具有简单运算功能的芯片能够实现一些常见的按键检测、报警器驱动以及数码管显示等功能，这一时期的红外遥控暖风机控制系统已经具有了一些简单的功能设置、报警信号发出以及测量参数显示等基本功能，但是离今天以单片机等微处理器作为主控器的红外遥控暖风机控制系统还具有相当大的一段距离，无论是在功能还是用户使用体验上，都不能最大满足用户的需求。在这一现状下，红外遥控暖风机控制系统的设计师们意识到只有采用更高性能并且集成度更高的控制器芯片才能够设计出具有突破意义的产品来，因此在二十世纪九十年代当单片机生产技术和使用方法得到大规模的普及之后，各行各业的电子设计师们开始了对单片机系统的开发，其中在红外遥控暖风机控制系统领域，设计师们将以往的逻辑门电路或者cpld等一些主控器进行剔除，接着将微处理器芯片进行嵌入，通过程序代码的编写和编译并烧写，这样就使得红外遥控暖风机控制系统具有了一定程度的智能意义，因为它将设计师的思想换算成软件代码并下载到了微处理器芯片中进行对红外遥控暖风机控制系统中其他模块的驱动，实现具有一定智能化的操作。另外通过单片机等微处理器的嵌入，能够更好的实现红外遥控暖风机控制系统与用户之间的交互，由于单片机等芯片具有几十个甚至上百个管脚，因此能够实现更多模块的驱动。本次毕业设计就将以C51单片机来作为主控器，设计一款能够突破现有产品性能，改进目前相关产品所存在的普遍缺点，并且能够通过软硬件的不断优化，将控制系统的功耗降到最低。
红外遥控暖风机系统的国内外发展现状
国内外大多数企业已经普遍掌握了生产制造中高以上性能的红外遥控暖风机控制系统产品，但一些具有高端性能的红外遥控暖风机产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对红外遥控暖风机控制系统进行研究，不但在硬件上更在软件上寻找突破口，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建红外遥控暖风机系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
本文主要研究内容
本次论文结构安排如下：
第一章为论文设计的绪论部分，对红外遥控暖风机系统的发展背景以及发展现状做了简要介绍，并通过将国内外相关企业、研究小组对该系统的实现程度进行了对比，最终确立了本文的研究目标和指标。
第二章对控制系统的总体设计方案进行了设计，主要对控制系统所使用的控制器、液晶屏、传感器以及其他一些所需器件进行了简要介绍，为下文的软硬件电路设计做了铺垫。
第三章为红外遥控暖风机控制系统的硬件电路设计章节，对51单片机最小系统以及外围电路的详细原理图进行了设计。
第四章为红外遥控暖风机控制系统的软件部分设计，通过对主程序以及子程序的流程图分析来描述系统的设计思路。
下列各指标为本课题将要实现功能：
1、能实现红外遥控暖风机的风速调节；
2、能实现周围环境温度检测；
3、通过红外遥控实现对风机转速的调节。
方案选择及元器件介绍
主控器件的选择
主控器件的选择对于设计一款自动控制系统来说是最关键的一部分，该器件的控制性能、处理速度以及内部资源模块将在很大程度上决定了控制系统的软硬件结构以及开发成本，另外不同类型的主控器件要求开发者具备不同的开发功底，下面就对单片机以及FPGA这两款性能卓越的微处理器进行介绍和分析，从中选择出一款具体型号的芯片来作为本控制系统的控制芯片。
如果采用单片机芯片来作为主控器件，那么首选当然是大学期间熟知的AT89C51/STC89C51等基础51芯片，这些被冠以相类似型号却出自不同厂家的51单片机在内部结构上大同小异，全部都采用了MCS51的CPU来作为运算部分，因此这些51单片机都具有8位数据处理能力。51单片机的开发成本在目前的微处理器届来说相对是属于最低的一个款式，无论是单片机还是FPGA，开发成本主要包含芯片自身成本、烧写仿真器购买成本、电路构建以及PCB绘制成本、开发环境成本以及开发者自身掌握的知识成本等，在这几个方面，都能够在本次毕业设计中降到最低程度。在51单片机的处理性能方面，相对于FPGA来说处于劣势状态，51单片机目前最高的时钟频率能够达到40M，并且其内部具有机器周期的概念，即为了提高51单片机的工作稳定性能，必须将时钟频率除以12，才能在此速度下执行指令，因此对于数据的处理能力来说相对较慢。在内置功能模块方面，它内部集成了常用的定时器、串口以及中断等功能，并且具有32个相互独立的GPIO管脚可供用户使用。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1631.html
