基于C8051F020的红外遥控电风扇设计

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    目前市场上的风扇多为机械方式控制和定时，功能少，噪声大，且不能根据实时的环境温度改变风速。本文介绍了一种基于C8051F020单片机的红外遥控风扇系统的设计，巧妙利用红外控制技术，结合实时时钟DS1302、温度传感器DS18B20和单片机C8051F020实现电风扇的智能控制，运行模式可切换。自动运行模式下，实时调整风速有利于节能控制，符合现代电子产品自动化、智能化、人性化的设计要求，可移植性强，人机界面友好。1 整体方案设计    方案的主要任务是实现电风扇的智能控制，运行模式可切换。手动运行模式下，遥控器或者键盘输入数据和控制指令的输入，单片机解码成对应的控制指令来完成对风扇电路的智能控制。自动运行模式下，C8051F020单片机通过DS18B20测得实时环境温度值，将温度与风速档位设定值进行比较后驱动电风扇相应档位工作。2 硬件电路设计2．1 硬件总体设计    整个系统主要由红外遥控发射接收电路、键盘电路、实时时钟电路、温度采集电路、LCD显示器、继电器控制电路和单片机控制电路组成。其中，红外发射电路和键盘电路(与遥控器命令匹配)用来输入控制信号；LCD是用来显示控制命令、状态信息、实时时间和实时温度值；实时时钟电路用于读取实时时间；温度采集电路用于实时监测环境温度，方便电风扇在自动运行模式下工作；单片机是整个控制系统的核心，控制继电器工作和电风扇运行。系统总体电路设计框图如图1所示。



2．2 红外发射接收    红外遥控有发送和接收两个部分组成。发射电路采用专用红外发射IC SC6122和按键(与键盘输入电路完全匹配)完成。接收部分采用一体化红外遥控接收头HS0038，将接收到的红外信号送入C8051F020单片机外部中断0，由单片机完成红外数据的解码。C8051F020内置增强型数字交叉开关，通过配置交叉开关控制寄存器XBR0和XBR213，将INT0配置在C8051F020的P0．2(INT0)，完成串行数据的接收。2．3 控制电路    MCU控制电路包括三个部分：控制信号输入、继电器控制电路和数据显示部分。    控制信号输入部分主要由C8051F020 I／O端口P1控制矩阵式4×4键盘完成。使用矩阵式键盘，具有占用I／O资源少，程序编制简单等特点。键盘控制电路主要完成风速、定时、运行模式等控制命令的输入。采用4×4矩阵键盘，用于非遥控工作时，按键驱动电扇工作，即机械方式驱动，按键功能如图2所示。自动／手动为功能切换按键，在自动和手动之间进行切换，定时时间和风速控制根据需要选择相应档位。



    继电器控制电路主要由MCU I／O端口P3口控制7个继电器完成。继电器分别控制系统开关、定时时间、导风和风速档位选择。    显示部分通过C8051F020的端口P2作为与LCD1602通信的8位数据线，主要完成通信数据和状态信息的显示。