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万能红外遥控系统

专家
2014-03-15 23:09:03    评分


作者:上海应用技术学院 姚双学 王赐航 皇甫周超

指导教师:龚德利


  作品简介 

      开发背景:

  随着科技的发展,人们生活的节奏也越来越快,随之人们对方便,快捷的要求也随之不断增高。遥控器的出现,在一定程度上满足了人们这个要求。而红外遥控是20世纪70年代才开始发展起来的一种远程控制技术,其原理是利用红外线来传递控制信号,实现对控制对象的远距离控制,具体来讲,就是有发射器发出红外线指令信号,有接收器接收下来并对信号进行处理,最后实现对控制对象的各种功能的远程控制。

  随着红外遥控技术的开发和迅速发展,很多电器都应用了红外遥控,而空调也不例外。市场的需求促使了空调的发展。随着“智能化”的兴起,空调的功能也越来越多,越来越贴进人们生活。因此,对于空调的开发和设计依然有着较大的实用价值。

  结构说明:

  制定了实现万能空调遥控器功能的基本思路。此系统主要分为6大模块:单片机控制模块、红外接收模块、模块、存储模块、显人机界面模块、WIFI模块。系统原理框图如图1所示:

  功能使用说明:

  1.能对不同厂商的的遥控器进行解码,将解码数据存储到数据存储模块SD卡中,来保存各个家电遥控器按键的编码值。

  2.通过人机交互界面能选择不同遥控器器模式,以触摸屏来代替原有遥控器按键。

  3.通过WIFI来达到电脑远程控制家电的功能。

  作品特色:

  1.本设计方案基于市场的需求,结合红外遥控设计简单、方便、成本低廉等特点。

  2.能以一个遥控器控制多个家电产品,实现以一对多的有效控制。

  3.用先进的触摸屏来代替遥控器的传统机械按键,这样更易于用户使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间。


  平台选型说明

  选用STC的IAP15F2K61S2单片机作为核心控制单元;

  Keil作为其嵌入式编译环境的软件;

  带触摸屏的2.4寸TFT作为人机交互界面;

  红外接收管采用HS0038;

  SD卡作为数据存储设备


  设计说明

  一、设计原理

  万能遥控器的设计性能及实现与其软件设计编写有着密切的关系,在设计中采用外部中断信号高低电平计时的方法来采集数据并保存。

  系统软件首先对定时器设置和初始化液晶显示,在主循环中检测触屏信号,假如按下触屏,执行相对应的内容。外部中断接口不断检测有没有接收到遥控信号,如果有新的遥控信号值则将编码存储到SD卡中。

  二、设计方案

  1.红外接收模块

  红外遥控信号是一连串的二进制脉冲码。为了使其在无线传输过程中免受其他红外信号的干扰,通常都是先将其调制在特定的载波频率上,然后再经红外发射二极管发射出去,成为调制。本设计红外遥控信号采用自定义编码方式。因HS0038的红外接收频率为38KHZ,所以载波信号采用38KHZ矩形波,周t=26us,载波信号由单片机产生。“1”用低电平的宽度为26ms相当于10个38KHZ脉冲宽度和高电平26ms相当于10个38KHZ脉冲宽度表示;“0” 用低电平的宽度为52ms相当于20个38KHZ脉冲宽度和高电平26ms相当于10个38KHZ脉冲宽度表示。这样发射时,只需将发射的“1”或“0”与38KHZ载波信号调制即可。如图2所示。

  二进制信号的调制如图3所示:


  帧结构的定义:引导码—用户码—控制码—截止码。

  在发送字节的开始先通过单片机发送8位数据(字节高位在前,低位在后),高四位表示用户码,第四位表示控制码,最后发送10个脉冲的低电平作为传输结束。图3为红外遥控数据帧格式。用户码是对每个接收系统的标识,通过用户码的检验,每个遥控器按键只能被其中一个接收器识别,从而可能告知相应空调,有效地防止多个空调之间的串扰。由于有4位用户码,所以系统理论上可以控制16个空调。

  2.家电控制模块

  一体化的红外接收装置将遥控信号的接收、放大、整形集于一身,并且输出可以让单片机识别的TTL信号,这样大大简化了接收电路的复杂程度和电路的设计工作,方便使用。 在本系统中我们采用红外一体化接收头HS0038,当无遥控信号输入时,HS0038输出端保持高电平,有信号时输出为低电平脉冲,故接收时一个码由一个低电平后跟一个高电平构成。本系统红外遥控接收电路如图4所示。

  3.人机界面模块及存储模块

  遥控器在学习完某个遥控器的代码后得把改代码存储起来,由于单片机内部的数据存储器RAM所能存储的数据有限,并且为了引领潮流我们特意精心制作了漂亮使用的菜单见面,这样给使用者耳目一新的感觉,所以就需要合适大小的外存储器来存储所学习到的代码。所以,我们选用SD卡来存储遥控器代码以及菜单界面图片。人机界面菜单图片如图5所示.

  4.WIFI模块

  WIFI是由AP和无线网卡组成的无线网络,AP一般称为网络桥接器或接入点,是传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁。因此任何一台装有无线网卡的PC,均可通过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源。其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由器,而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。

  所以,也可以使用电脑来对家电来控家电。

  三、原理图

此文档的相关视频来自:http://v.eepw.com.cn/video/play/id/13523




关键词: 接收器     遥控器     单片机    

高工
2014-03-15 23:19:38    评分
2楼

设计万能遥控器需要知道每种受控设备的编解码方式吗


助工
2015-01-20 15:22:15    评分
3楼
每种受控设备的编解码方式如何确定??

菜鸟
2015-12-06 21:13:19    评分
4楼
不是很具体

菜鸟
2016-08-17 11:35:27    评分
5楼
可用这个智能万能红外遥控芯片HCXD019D,三个I/O口,一对I2C+一个IO通讯,或者串口通讯就可以
每种设备的红外码库可以放在云端或者APP里面,或者单机存储里面都可以,无需外部电路,加一个红外灯就可以的。可以用在机器人,手机,手环,智能家居,网络摄像机摇头机里面的

专家
2016-08-17 13:09:18    评分
6楼
这个项目不错,支持一下。

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