無線紅外遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)

安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 周樂樂

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無線紅外遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)

安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 周樂樂

【摘要】本次設(shè)計(jì)的紅外遙控開關(guān)，采用熱釋電傳感器結(jié)合單片機(jī)技術(shù)及外設(shè)繼電器和外接電路實(shí)現(xiàn)，具有較好的靈敏度，當(dāng)傳感器感受到人體接近時(shí)，會(huì)發(fā)出一個(gè)邏輯電平給單片機(jī)，單片機(jī)會(huì)對(duì)信號(hào)經(jīng)行處理，然后通過控制繼電器等外設(shè)控制開關(guān)的啟動(dòng)閉合，這樣就完成了紅外遙控開關(guān)的功能。

【關(guān)鍵詞】紅外遙控；單片機(jī)；熱釋電傳感器

1 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的不斷提高，一方面人們?cè)絹碓阶非笊畹闹悄芑欢F(xiàn)在的各類開關(guān)或者需要手動(dòng)開啟和關(guān)閉，或者雖有智能的遙控開關(guān)，卻選擇性較少。另一方面，紅外遙控技術(shù)的發(fā)展已趨于成熟，人們?cè)跓o線紅外遙控開關(guān)技術(shù)早已應(yīng)用在電視遙控、空調(diào)遙控以及各種走廊燈的遙控等人們生活的各個(gè)領(lǐng)域?；诂F(xiàn)實(shí)的市場(chǎng)需求和成熟的技術(shù)，本次設(shè)計(jì)提出了一種基于紅外技術(shù)的無線報(bào)警、智能安防以及工業(yè)控制的無線紅外遙控開關(guān)系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用了熱釋電傳感器來采集人體的紅外反射，使用單片機(jī)對(duì)采集的人體信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過軟件控制外設(shè)電路，完成在人體接近時(shí)的開關(guān)打開或閉合，從而實(shí)現(xiàn)無線智能遙控開關(guān)的作用。作為前端采集電路，系統(tǒng)使用的熱釋電傳感器對(duì)人體反射的紅外線的采集具有高靈敏度，高可靠性，這樣可以很好的保證開關(guān)的可靠性，系統(tǒng)的核心部分為單片機(jī)控制電路以及軟件設(shè)計(jì)部分，本次設(shè)計(jì)使用的是8位處理的單片機(jī)，這種單片機(jī)具有價(jià)格低廉、對(duì)于處理小規(guī)模電路具有較好的穩(wěn)定性。單片機(jī)內(nèi)部軟件的設(shè)計(jì)可以通過Keil軟件編程并在仿真軟件上對(duì)電路進(jìn)行聯(lián)調(diào)仿真，Keil軟件一般用來對(duì)8位以及16位單片機(jī)的程序編寫，由于寫好的程序可以導(dǎo)入仿真軟件，使其成為比較流行的程序編寫軟件。單片機(jī)外設(shè)電路部分使用了繼電器、鎖存器以及驅(qū)動(dòng)放大電路，繼電器常使用在電源開關(guān)、工業(yè)控制開關(guān)等領(lǐng)域，比較符合本文設(shè)計(jì)要求，鎖存器可以鎖存單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)，從而可以通過控制指示燈的狀態(tài)來查看開關(guān)所處的狀態(tài)。

圖1 整體方案原理圖

2 工作原理

由上圖可以發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)電路的硬件部分包括人體紅外采集及信號(hào)放大電路、單片機(jī)控制電路、鎖存器控制電路、繼電器控制和驅(qū)動(dòng)放大控制開關(guān)電路。整個(gè)的工作流程，首先是在人體接近信號(hào)采集電路時(shí)，在接近三米內(nèi)，人體的紅外信號(hào)就會(huì)被采集電路采集，通過對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和放大，輸出給單片機(jī)，通過單片機(jī)的內(nèi)部程序指令，分別輸出信號(hào)給鎖存器電路和繼電器控制電路；當(dāng)鎖存器接到單片機(jī)輸給的信號(hào)時(shí)，鎖存器即開始工作，通過單片機(jī)的控制指令來實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)狀態(tài)指示燈的時(shí)間控制；當(dāng)繼電器接收到單片機(jī)傳來的控制信號(hào)時(shí)，繼電器會(huì)通過開斷信號(hào)來控制驅(qū)動(dòng)放大電路，當(dāng)繼電器斷開時(shí)，此時(shí)的開關(guān)即處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，單片機(jī)輸出給繼電器的控制信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)放大電路來控制外接設(shè)備的正常工作，此時(shí)即完成無線紅外遙控開關(guān)的所有功能，本次設(shè)計(jì)的外接開關(guān)控制設(shè)備具有多樣性，可以使報(bào)警電路，走廊燈電路以及各種適應(yīng)的電路。本次設(shè)計(jì)的軟件部分如下程序所示，由程序可知，軟件部分有單片機(jī)對(duì)信號(hào)的處理部分，對(duì)鎖存器的控制部分以及對(duì)繼電器的控制部分。通過軟件設(shè)計(jì)部分和硬件設(shè)計(jì)部分的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了智能化的無線遙控開關(guān)所需的各種功能。

軟件設(shè)計(jì)如下：

#define uint unsigned int

sbit dula=P3^6;

sbit s1=P1^0;

sbit s2=P1^2;

sbit s3=P3^0;

sbit s4=P3^1;

void delay(uint z)

{uint t1,y;

for(t1=z;t1>0;t1--)

for(y=110;y>0;y--);

}

void main()

{EA=1;

EX0=1;

IT0=1;

{s4=0;

if(s1==1)

{s2=0;

s3=1;

s4=0;}

else{s2=1;

s3=0;

s4=1;

dula=1;

dula=0;

delay(1000) ;} } }

void ext0() interrupt 0 using 1

{s2=0;

s3=1;

s4=0 ;

delay(10000);}

3 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)的一種無線遙控開關(guān)，很好的實(shí)現(xiàn)了通過接收人體的紅外信號(hào)來驅(qū)動(dòng)外接開關(guān)電路，通過驅(qū)動(dòng)放大電路還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大型或高壓設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制，對(duì)家居安防，智能工業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉世維.RF功率放大器線性化技術(shù)研究[D].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2003.

[2]張祥林.數(shù)字集群與應(yīng)急通信終端的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].電信網(wǎng)技術(shù),2005(2).

[3]RDA.Single chip transceiver for walkie talkie[Rev.1.0] [EB/OL].(2011)[2013-01-04].

[4]謝嘉奎.電子線路(非線性部分)(4版)[M].北京:高等教育出版社,2000.