283146A多功能家居控制系统及应用设计.doc

摘 要随着科学技术的发展，单片机因其高可靠性和高性价比，在智能化家用电器、仪器仪表等诸多领域内得到了极为广泛的应用当前单片机对家用电器控制呈现出外型简单化、功能多样化、性能优越化的发展趋向本论文介绍的是以单片机对红外线控制家用电器的多功能设计介绍了红外线的发送与接收的工作原理及软件方法的实现；结合单片机对数据处理的相关知识；分析了系统的软、硬件结构及工作原理；画出详细的程序流程图系统由STC8952RC单片机及其复位、晶振电路、红外数据收发电路、1602LCD液晶显示电路、AT24C08数据存储芯片、键盘控制、电器设备控制电路组成使得红外线对家用电器的控制电路简单、控制精确、多功能本设计书共分为四章，对系统的每一部分组成，及电路的结构、原理进行了详细的说明，通俗易懂关键词】 单片机 红外数据发送与接收 LCD1602液晶显示 键盘控制 AT24C08数据存储器 ABSTRACTWith the development of science and technology，MCU is widely used in many fields，such as smart domestic appliances，instrucments etc due to its relialility，low prices and high quality. Nowdays，the developing trend of the MCU which is used in the control of domestic appliances tends to have simple appearance，multiple functions and supere inner componenils.The thesis predicts the multiple desgne that MCU controls the domestic applinces through infrared ray. It also describes infrared ray sending and receiing working proess and its program to operate its software.In this thesis，I anlyzed the systems software and hardware structure and its working process，using relatives knowledge of MCU’s data analysis.I also drew a picture of the detailed process working program. I think the design will be better than that. Before，My system onsists of STC89C52RC MCU and its recovered circuit 、XTXAL、circuit 、1602LCD screen data’s snding and receiving circuit,1602LCDscreen、Keyboard control，appliances control circuit，which makes the control circuit thrugh intfrace ray on domestic appliances simple，accurate and multiple .In the thesis, I divided ti into four parts. In each part , I described respectvely the system’s structure and working process in detail . I’m sure it will be easy to understand . KEYWORD: MCU NFRARY RAY DATA’S SENDING AND ReCEIVING KEYBOARD CONTROLKEY CONTROL 前 言随着社会的不断进步和科技的不断发展，各种多媒体系统已经成为人们工作、学习、生活中不可缺少的工具。

如空调机、彩色电视机等但是，所有这些设备都各自带遥控器，而且不同的设备所遵循的红外传输规则也不尽相同，操纵这些设备得使用多种遥控器，这给使用者带来了诸多不便 红外遥控器具用使用方便、功耗低、抗干扰能力强的特点，因此它的应用前景是不可估量市场上的各种家电的红外遥控系统技术成熟、成本低廉，但是，为了避免不同品牌、不同型号的设备之间产生误操作，人们在不同的设备中使用不同的传输规约或者识别码，这就使得各个型号的遥控器都只适用于各自的遥控对象，容易在实际使用中造成遥控器多而杂，经常搞混的现象本课题就是本着解决这一矛盾的目的，而提出了一种红外遥控器集中控制的方案加以论证，论述重点在红外数据的发射与接收部分 根据红外遥控器的基本原理将多个常用的红外家用遥控识别码集成在数据存储芯片中，再根据控制指令来对其数据读取本人制定出了一种可行的方案，在理论上进行了论证，解决当前多功能红外遥控所存在的技术问题实际应用上，还需调试和作进一步的改进，更好地适应工业生产的需要 目录前言 第一章 系统设计………………………………………………………………………1 1.1 设计要求……………………………………………………………………………11.2 总体设计方案………………………………………………………………………11.2.1 设计思路…………………………………………………………………………11.2.2 总体设计框图……………………………………………………………………31.3 方案的可行性论证…………………………………………………………………4第二章 硬件设计………………………………………………………………………52.1 单片机及其硬件电路设计………………………………………………………52.2 时钟电路及RC复位电路……………………………………………………………72.3 矩阵键盘、按键菜单复用功能………………………………………………………9 2.3.1 初始化单片机I/O端口……………………………………………………………112.3.2 读取键的状态确定选择设备……………………………………………………112.3.3 键值数据选择………………………………………………………………………112.4 红外发射模块………………………………………………………………………13 2.4.1 红外发射二极管的主要技术参数…………………………………………………13 2.4.2 38KHZ载波实现电路的比较……………………………………………………142.4.2.1 单片机T0定时产生38KHZ载波………………………………………………142.4.2.2 硬件晶振电路产生38KHZ载波…………………………………………………152.4.3 红外编码、发射原理…………………………………………………………………162.5 红外接收模块…………………………………………………………………………212.5.1 红外接收管LT0038主要技术参数………………………………………………21 2.5.2 LT0038内部结构框图…………………………………………………………232.5.3 LT0038接收原理………………………………………………………………232.6 1602LCD液晶显示模块.……………………………………………………………272.6.1 1602LCD技术参数……………………………………………………………272.6.2 1602LCD内部结构..……………………………………………………………292.6.3 1602LCD读写控制..……………………………………………………………302.6.4 1602LCD液晶显示原理…………………………………………………………332.7 AT24C08数据存储、读写…………………………………………………………352.7.1 AT24C08管脚描述………………………………………………………………352.7.2 I2C总线协议……………………………………………………………………372.7.3 AT24C08读写原理………………………………………………………………392.7.4 选择、随机读……………………………………………………………………402.7.5 连续读……………………………………………………………………………412.8 电磁式继电器………………………………………………………………………42第三章 程序设计………………………………………………………………………433.1 主程序流程图………………………………………………………………………433.2 红外发射模块………………………………………………………………………443.2.1 红外发射电路流程图……………………………………………………………443.2.2 红外遥控发射电路程序…………………………………………………………453.3 红外接收模块………………………………………………………………………483.3.1 红外接收电路程序流程图………………………………………………………483.3.2 红外接收电路程序………………………………………………………………49第四章 系统调试……………………………………………………………………544.1 系统调试所用工具…………………………………………………………………544.1 红外发射模块调试…………………………………………………………………544.1.1 红外发射距离的测量……………………………………………………………544.1.2 红外线辐射扇形区的测量………………………………………………………554.2 红外数据接收与数据处理…………………………………………………………554.3 红外返回信号判断、处理…………………………………………………………58结束语致谢参考文献附录 系统电路原理图第一章 系统设计1.1 设计要求 1.1.1 对整个控制系统的设计要求1、被控设备的控制反映及时，从接收信号到信号处理及对设备控制反映时间应小于1s。

2、整个系统的抗干扰能力强，防止误动作3、整个系统的安装、操作简单，维护方便4、总体成本低1.1.2 红外载波、编码电路设计要求 1、单片机定时器精确产生38KHZ红外载波2、根据控制系统要求能对红外控制指令信号精确编码并迅速发送1.1.3 红外解码电路设计要求1、精确接收红外信号对信号解码、放大、整形、解调，输出TTL电平信号2、对非红外光及边缘红外光抗干扰。