無線紅外遙控開關的設計

安徽理工大學電氣與信息工程學院 周樂樂

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無線紅外遙控開關的設計

安徽理工大學電氣與信息工程學院 周樂樂

【摘要】本次設計的紅外遙控開關，采用熱釋電傳感器結合單片機技術及外設繼電器和外接電路實現，具有較好的靈敏度，當傳感器感受到人體接近時，會發出一個邏輯電平給單片機，單片機會對信號經行處理，然后通過控制繼電器等外設控制開關的啟動閉合，這樣就完成了紅外遙控開關的功能。

【關鍵詞】紅外遙控；單片機；熱釋電傳感器

1 引言

隨著社會的發展和生活水平的不斷提高，一方面人們越來越追求生活的智能化，然而現在的各類開關或者需要手動開啟和關閉，或者雖有智能的遙控開關，卻選擇性較少。另一方面，紅外遙控技術的發展已趨于成熟，人們在無線紅外遙控開關技術早已應用在電視遙控、空調遙控以及各種走廊燈的遙控等人們生活的各個領域。基于現實的市場需求和成熟的技術，本次設計提出了一種基于紅外技術的無線報警、智能安防以及工業控制的無線紅外遙控開關系統，本系統采用了熱釋電傳感器來采集人體的紅外反射，使用單片機對采集的人體信號進行數據處理，并通過軟件控制外設電路，完成在人體接近時的開關打開或閉合，從而實現無線智能遙控開關的作用。作為前端采集電路，系統使用的熱釋電傳感器對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的可靠性，系統的核心部分為單片機控制電路以及軟件設計部分，本次設計使用的是8位處理的單片機，這種單片機具有價格低廉、對于處理小規模電路具有較好的穩定性。單片機內部軟件的設計可以通過Keil軟件編程并在仿真軟件上對電路進行聯調仿真，Keil軟件一般用來對8位以及16位單片機的程序編寫，由于寫好的程序可以導入仿真軟件，使其成為比較流行的程序編寫軟件。單片機外設電路部分使用了繼電器、鎖存器以及驅動放大電路，繼電器常使用在電源開關、工業控制開關等領域，比較符合本文設計要求，鎖存器可以鎖存單片機發出的控制信號，從而可以通過控制指示燈的狀態來查看開關所處的狀態。

圖1 整體方案原理圖

2 工作原理

由上圖可以發現本次設計電路的硬件部分包括人體紅外采集及信號放大電路、單片機控制電路、鎖存器控制電路、繼電器控制和驅動放大控制開關電路。整個的工作流程，首先是在人體接近信號采集電路時，在接近三米內，人體的紅外信號就會被采集電路采集，通過對采集的信號進行檢測和放大，輸出給單片機，通過單片機的內部程序指令，分別輸出信號給鎖存器電路和繼電器控制電路；當鎖存器接到單片機輸給的信號時，鎖存器即開始工作，通過單片機的控制指令來實現對開關狀態指示燈的時間控制；當繼電器接收到單片機傳來的控制信號時，繼電器會通過開斷信號來控制驅動放大電路，當繼電器斷開時，此時的開關即處于關閉狀態，當開關閉合時，單片機輸出給繼電器的控制信號經過驅動放大電路來控制外接設備的正常工作，此時即完成無線紅外遙控開關的所有功能，本次設計的外接開關控制設備具有多樣性，可以使報警電路，走廊燈電路以及各種適應的電路。本次設計的軟件部分如下程序所示，由程序可知，軟件部分有單片機對信號的處理部分，對鎖存器的控制部分以及對繼電器的控制部分。通過軟件設計部分和硬件設計部分的結合，實現了智能化的無線遙控開關所需的各種功能。

軟件設計如下：

#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 結論

本文設計的一種無線遙控開關，很好的實現了通過接收人體的紅外信號來驅動外接開關電路，通過驅動放大電路還可以實現對大型或高壓設備進行開關控制，對家居安防，智能工業控制系統的設計具有一定的參考意義。

參考文獻

[1]劉世維.RF功率放大器線性化技術研究[D].西安:西北工業大學出版社,2003.

[2]張祥林.數字集群與應急通信終端的現狀和發展[J].電信網技術,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.