本设计采用STC单片机实现对红外线发射接收及继电器的控.docVIP

上帝之眼 Email:godeyes@163.com 第  PAGE 13 页 共  NUMPAGES 13 页 目 录 引言1 一 系统设计1 二 总体设计方案1 2.1设计思路 1 2.2方案论证与比较 1 2．2．1 控制部分设计方案1 2.2.2 显示部分设计方案1 2.3 系统组成2 三 单元电路设计3 3.1 控制部分电路3 3.2 PS2控制部分电路 4 3.3 液晶显示电路4 3.4 温度传感器部分5 3.5 电源电路6 3.6 扬声器控制电路6 3.7 红外遥控键盘控制电路7 3.8 串口部分电路8 3.9 家电控制电路8 四 软件设计8 五、程序流程方框图9 参考文献10 附录一：程序清单11 引言 本设计采用STC单片机实现对红外线发射接收及继电器的控制，系统由STC单片机控制部分和红外遥控及液晶显示部分、 等组成。该系统由单片机作为主控机控制各个模块的运行，定位控制准确，响应及时，报警迅速并且还有人机界面，能够在电脑上实现控制各个家居电器的状态。除此以外，该系统还能够进行简单的单片机实验，包括程序下载、串口调试、液晶显示等。 从实际运行情况看，该系???工作稳定，定位控制准确、响应及时、编程灵活、功能齐全，比较理想的实现了设计指标的要求。 一 系统设计 1.1设计要求 （1）基本要求：能够实现用红外线或无线电控制家居电器的工作状态，家电可以用发光二极管仿真替代，具备家庭防盗报警功能。 （2）发挥部分：人机界面友好，能够通过网络控制家电。 二 总体设计方案 2.1设计思路 题目要求设计一个家居电器控制系统，能够实现用红外线或无线电控制家居电器的工作状态。设计中为了提高产品的稳定性，控制部分我们采用STC单片机完成，通过遥控器发射红外线控制继电器，从而间接去控制各个电器的状态。防盗报警部分，我们采用热释电传感器，预置报警电路工作时在检测到人体的红外信号后执行相应的报警动作。 2.2方案论证与比较 2.2.1 控制部分设计方案论证与选择 方案一、使用高端的ARM芯片和FPGA芯片作为主控芯片，可以轻松实现高速实时同步的功能，但是由于目前智能家居的实场竞争力相当大，若为了设计的简单而失掉了产品最重要的价格优势，那么我们的产品将永远对在实验室里。 方案二、采用性价比很高的STC单片机控制，既可实现稳定的系统设计，又可以使生产成本控制在很低的范围，所以，采用方案二。 2.2.2 显示部分设计方案论证与选择 方案一、采用两个四位七段数码管显示，控制简单易行，所占体积较小，但需要额外的驱动或扩展芯片，整体结构不够直观大方。 方案二、使用128X64LCD显示，感觉美观大方，显示清晰明了，所需的元件也较少。 综上所述，LCD电路简单，性价比高，又能很好完成驱动作用，选择方案二。 在方案二的基础上，我们还做了一个人机界面，能够更加直观方便的利用网络进行控制。 2.3 系统组成 本系统由PC主机和单片机客户端两大部分组成，两部分通过RS232协议通讯，实现实时同步数据的功能。 单片机客户端有以下部分主成：串口通信、PS2键盘控制、红外遥控控制、光电传感、热释电、温度传感、12864液晶模块显示、蜂鸣器报警、8路开关控制； PC主机端自身拥有人机交流模块，用户也可在PC端通过键盘和鼠标实现8路开关的控制；同时PC主机端负责接收并处理来自单片机客户端的控制数据和防区数据，通过一定的算法实现单片机客户端与PC主机端的数据同步；PC主机端还负责同步系统时钟和显示温度数据的功能；PC端在处理防区数据时有辨别防区和记录必威体育精装版防区报警时间的功能；其中实现实时同步的关键是数据交流和中断处理，以下在我们的系统总方框图中将给出我们的处理算法。 单片机客户端系统总方框图如图2.2.3-1所示。 图2.2.3-1 单片机客户端系统总方框图 PC机主机端系统总方框图如图2.2.3-2所示。 SHAPE \* MERGEFORMAT  三 单元电路设计 3.1控制部分电路 如图3.1所示 图3.1 控制部分连接图 3.2 PS2部分电路 如图3.2所示： 图3.2 PS2接口硬件连接图 3.3 液晶显示部分电路图 显示部分电路如图3.3所示： 图3.3 12864串行通信电路图 3.4 温度传感器部分 温度传感器我们使用的是DS1820 单线数字温度计，DS1820数字温度计以9位数字量的形式反映器件的温度值。 DS1820通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS1820之间仅需一条连接线（加上地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。 因为每个DS1820都有一个独特的片序列号，所以多只DS1820可以同时连在一根单线总