学习型空调遥控器的软硬件设计(附件)【字数：9004】
摘 要随着我国科学技术的发展，智能化已经走进了我们的生活。智能化，不仅能为我们的工作和生活提供便捷，还会很大程度的提升我们的生活品质。当今社会，任何新产品的研发都是把人性化作为终极目标，所以我们会看到有越来越多的高科技慢慢地走进了我们的生活，而且越来越多的电子产品都会在操控问题上重点突出智能和便捷。本设计主要利用STM32F103ZET6最小系统模块、红外接收模块与红外发送模块来实现学习型空调遥控器的软硬件设计。在硬件方面，主要涉及到红外发射、存储电路、主控芯片、按键等模块的设计；在软件方面，主要通过编程来实现遥控器的红外控制以及红外学习的功能。本设计的目的是实现对其他遥控器的红外编码方法进行学习，并存储相关数据，通过发送红外信号最终成功遥控空调。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2 课题的研究意义 1
1.3 毕业设计的主要工作 2
第二章 红外线的应用 3
2.1红外遥控原理 3
2.2红外编码的编码帧结构 4
2.3红外编码的调制与解调 5
2.4红外线解码 6
第三章 系统硬件设计 7
3.1系统的总体设计 7
3.2最小系统模块设计 8
3.3红外接收模块的设计 10
3.4红外发送模块的设计 11
第四章 系统软件设计及编程 12
4.1软件设计思想与功能框图 12
4.2主程序设计以及功能的实现 13
4.3红外学习功能程序设计与功能实现 14
4.4发射处理程序设计及功能实现 17
第五章 系统测试 19
5.1学习状态测试 20
5.2 发射状态的测试 22
第六章 结论 24
致 谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1研究背景
随着社会的进步和科技的发展，各式各样的家用电器走进了大家的生活，当然，还有它们的衍生品摇控器。最早，遥控器产生于1950年，由于人们对电视频繁播放商业广告这一现象的厌烦，美国赞尼特公司 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
总裁要求公司技术人员研究并开发了世界上第一台有线遥控器。五年后，该公司使用光学传感器利用光的原理有研制出了世界上第一台无线遥控器。之后随着科技的不断发展，超声波遥控器、红外线遥控器等也慢慢地走进了人们的生活。遥控的使用已经成为家用电器的一种最基本的控制方式。因为所需家用电器种类的增多，对应遥控器的数量也随之增加。这样在生活中就会产生很多麻烦，经常会出现拿错遥控器的情况。为了解决这一情况，研究一种具有学习功能红外遥控器是非常必要的。
本文研究的学习型空调遥控器是红外线遥控器中的一种。红外遥控是一种能够实现远距离控制的一门技术，这门技术被研制于20世纪70年代。这顶项技术的原理是利用不可见光中的红外线来传递信号，从而实现对远程对象的控制。红外遥控器有很多实质的优点，比如：拥有很强的抗干扰能力、拥有很低的功率消耗、制造成本低以及体积很小。因此大部分家电都采用红外遥控的方式进行控制，空调也不例外。
随着智能化的兴起，空调的功能也越来越强大，越来越人性化。而今市场上有着各种品牌的空调，由于不同厂家都有着自己独有的产品红外遥控编码，使得编码程序不兼容。令他们的遥控器只能为自己的产品服务。为了实现对不同品牌空调的控制，决定设计一款学习型空调遥控器。
1.2 课题的研究意义
现代科技的发展给人类追求美好、舒适的生活提供了源动力。随着越来越多的电子产品进入我们的生活，对电子产品的操控成了我们生活中一项重要的学习内容，由于家电种类繁多，摇控器随之而不同，各种摇控器的各种功能极易让人混淆。如果有一种遥控器能够对家中的所有红外遥控发射的红外信号进行机械识别、存储然后再实现控制的学习型遥控器，那么各种家电地操作将更加便捷。本次课题以空调遥控器为例，主要研究设计一款以单片机为核心的学习型空调遥控器。通过这次的课题研究，能够提高我们对所学专业知识实际运用的能力，让我们对大学四年所学到的知识充分发挥，真正的将它运用到实践当中。在研究过程中，我们可以把所学专业课知识有条理的、系统地联系起来，合理地运用。利用红外通信的相关知识设计出所需要的遥控器。
这款遥控器的设计要求：一方面，当按下学习键时，红外模块工作，能够接收其他遥控器的红外信号，并将之转成红外编码的形式进行存储；另一方面，当按下发送键时，发送模块工作，能够将存储的红外编码还原成红外信号，将它发送出去，达到控制空调的目的。这样的遥控操作的实现，能够实现普通空调的智能化，使得生活更加便捷。
1.3 课题研究内容
本设计主要任务是选择一款单片机作为系统核心微处理器，采用了复制其他遥控器的红外信号的方法来设计一款学习型空调遥控器。这种方法的核心思想就是利用测量脉冲宽度的方法，通过红外接收模块将学习到的红外编码进行存储，当需要发送红外信号的时候，首先就要将之前存储的红外编码还原成红外信号，然后利用红外发送模块将红外信号发送出去，发送出去的信号直接作用到空调上面，实现控制空调。本次课题的内容主要包括以下4个方面：（1）弄清红外遥控的工作原理；（2）设计一个学习型空调遥控器的硬件设备；（3）遥控器的遥控编码的软件实现；（4）系统测试。
第二章 红外遥控的原理
红外线又称红外辐射，是太阳光中不可见光中的一种，由赫歇尔发现于1800年。由于红外线是一种电磁波，处于可见光和微波之间，在其近红外区具有直线传播，反射，折射，散射，衍射，等特性以及在远红外区具有很强的传特性。又因为红外线传感器造价便宜，成本低，制作工艺简便。所以广泛应用于红外线遥控、红外线通信、红外线摄像、红外线医疗器械等产品。
为了让遥控器发出的红外信号能够准确无误的被待接收装置接收，且不会被其他干扰信号干扰，需要用以下四个环节控制：（1）红外传感器的配套使用；（2）信号调制与解调；（3）编码与解码；（4）红外信号传输协议。
2.1红外编码的编码帧结构
调制和发送有很多种红外协议，例如NEC协议、夏普协议、索尼SIRC协议等，但是我们使用最多的还是NEC协议。NEC协议有着标准规定：
(1)红外通信的载波频率为38KHZ，且它的占空比为1：3.
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2 课题的研究意义 1
1.3 毕业设计的主要工作 2
第二章 红外线的应用 3
2.1红外遥控原理 3
2.2红外编码的编码帧结构 4
2.3红外编码的调制与解调 5
2.4红外线解码 6
第三章 系统硬件设计 7
3.1系统的总体设计 7
3.2最小系统模块设计 8
3.3红外接收模块的设计 10
3.4红外发送模块的设计 11
第四章 系统软件设计及编程 12
4.1软件设计思想与功能框图 12
4.2主程序设计以及功能的实现 13
4.3红外学习功能程序设计与功能实现 14
4.4发射处理程序设计及功能实现 17
第五章 系统测试 19
5.1学习状态测试 20
5.2 发射状态的测试 22
第六章 结论 24
致 谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1研究背景
随着社会的进步和科技的发展，各式各样的家用电器走进了大家的生活，当然，还有它们的衍生品摇控器。最早，遥控器产生于1950年，由于人们对电视频繁播放商业广告这一现象的厌烦，美国赞尼特公司 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
总裁要求公司技术人员研究并开发了世界上第一台有线遥控器。五年后，该公司使用光学传感器利用光的原理有研制出了世界上第一台无线遥控器。之后随着科技的不断发展，超声波遥控器、红外线遥控器等也慢慢地走进了人们的生活。遥控的使用已经成为家用电器的一种最基本的控制方式。因为所需家用电器种类的增多，对应遥控器的数量也随之增加。这样在生活中就会产生很多麻烦，经常会出现拿错遥控器的情况。为了解决这一情况，研究一种具有学习功能红外遥控器是非常必要的。
本文研究的学习型空调遥控器是红外线遥控器中的一种。红外遥控是一种能够实现远距离控制的一门技术，这门技术被研制于20世纪70年代。这顶项技术的原理是利用不可见光中的红外线来传递信号，从而实现对远程对象的控制。红外遥控器有很多实质的优点，比如：拥有很强的抗干扰能力、拥有很低的功率消耗、制造成本低以及体积很小。因此大部分家电都采用红外遥控的方式进行控制，空调也不例外。
随着智能化的兴起，空调的功能也越来越强大，越来越人性化。而今市场上有着各种品牌的空调，由于不同厂家都有着自己独有的产品红外遥控编码，使得编码程序不兼容。令他们的遥控器只能为自己的产品服务。为了实现对不同品牌空调的控制，决定设计一款学习型空调遥控器。
1.2 课题的研究意义
现代科技的发展给人类追求美好、舒适的生活提供了源动力。随着越来越多的电子产品进入我们的生活，对电子产品的操控成了我们生活中一项重要的学习内容，由于家电种类繁多，摇控器随之而不同，各种摇控器的各种功能极易让人混淆。如果有一种遥控器能够对家中的所有红外遥控发射的红外信号进行机械识别、存储然后再实现控制的学习型遥控器，那么各种家电地操作将更加便捷。本次课题以空调遥控器为例，主要研究设计一款以单片机为核心的学习型空调遥控器。通过这次的课题研究，能够提高我们对所学专业知识实际运用的能力，让我们对大学四年所学到的知识充分发挥，真正的将它运用到实践当中。在研究过程中，我们可以把所学专业课知识有条理的、系统地联系起来，合理地运用。利用红外通信的相关知识设计出所需要的遥控器。
这款遥控器的设计要求：一方面，当按下学习键时，红外模块工作，能够接收其他遥控器的红外信号，并将之转成红外编码的形式进行存储；另一方面，当按下发送键时，发送模块工作，能够将存储的红外编码还原成红外信号，将它发送出去，达到控制空调的目的。这样的遥控操作的实现，能够实现普通空调的智能化，使得生活更加便捷。
1.3 课题研究内容
本设计主要任务是选择一款单片机作为系统核心微处理器，采用了复制其他遥控器的红外信号的方法来设计一款学习型空调遥控器。这种方法的核心思想就是利用测量脉冲宽度的方法，通过红外接收模块将学习到的红外编码进行存储，当需要发送红外信号的时候，首先就要将之前存储的红外编码还原成红外信号，然后利用红外发送模块将红外信号发送出去，发送出去的信号直接作用到空调上面，实现控制空调。本次课题的内容主要包括以下4个方面：（1）弄清红外遥控的工作原理；（2）设计一个学习型空调遥控器的硬件设备；（3）遥控器的遥控编码的软件实现；（4）系统测试。
第二章 红外遥控的原理
红外线又称红外辐射，是太阳光中不可见光中的一种，由赫歇尔发现于1800年。由于红外线是一种电磁波，处于可见光和微波之间，在其近红外区具有直线传播，反射，折射，散射，衍射，等特性以及在远红外区具有很强的传特性。又因为红外线传感器造价便宜，成本低，制作工艺简便。所以广泛应用于红外线遥控、红外线通信、红外线摄像、红外线医疗器械等产品。
为了让遥控器发出的红外信号能够准确无误的被待接收装置接收，且不会被其他干扰信号干扰，需要用以下四个环节控制：（1）红外传感器的配套使用；（2）信号调制与解调；（3）编码与解码；（4）红外信号传输协议。
2.1红外编码的编码帧结构
调制和发送有很多种红外协议，例如NEC协议、夏普协议、索尼SIRC协议等，但是我们使用最多的还是NEC协议。NEC协议有着标准规定：
(1)红外通信的载波频率为38KHZ，且它的占空比为1：3.
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