无线红外遥控开关的设计

安徽理工大学电气与信息工程学院 周乐乐



无线红外遥控开关的设计

安徽理工大学电气与信息工程学院 周乐乐

【摘要】本次设计的红外遥控开关，采用热释电传感器结合单片机技术及外设继电器和外接电路实现，具有较好的灵敏度，当传感器感受到人体接近时，会发出一个逻辑电平给单片机，单片机会对信号经行处理，然后通过控制继电器等外设控制开关的启动闭合，这样就完成了红外遥控开关的功能。

【关键词】红外遥控；单片机；热释电传感器

1 引言

随着社会的发展和生活水平的不断提高，一方面人们越来越追求生活的智能化，然而现在的各类开关或者需要手动开启和关闭，或者虽有智能的遥控开关，却选择性较少。另一方面，红外遥控技术的发展已趋于成熟，人们在无线红外遥控开关技术早已应用在电视遥控、空调遥控以及各种走廊灯的遥控等人们生活的各个领域。基于现实的市场需求和成熟的技术，本次设计提出了一种基于红外技术的无线报警、智能安防以及工业控制的无线红外遥控开关系统，本系统采用了热释电传感器来采集人体的红外反射，使用单片机对采集的人体信号进行数据处理，并通过软件控制外设电路，完成在人体接近时的开关打开或闭合，从而实现无线智能遥控开关的作用。作为前端采集电路，系统使用的热释电传感器对人体反射的红外线的采集具有高灵敏度，高可靠性，这样可以很好的保证开关的可靠性，系统的核心部分为单片机控制电路以及软件设计部分，本次设计使用的是8位处理的单片机，这种单片机具有价格低廉、对于处理小规模电路具有较好的稳定性。单片机内部软件的设计可以通过Keil软件编程并在仿真软件上对电路进行联调仿真，Keil软件一般用来对8位以及16位单片机的程序编写，由于写好的程序可以导入仿真软件，使其成为比较流行的程序编写软件。单片机外设电路部分使用了继电器、锁存器以及驱动放大电路，继电器常使用在电源开关、工业控制开关等领域，比较符合本文设计要求，锁存器可以锁存单片机发出的控制信号，从而可以通过控制指示灯的状态来查看开关所处的状态。

图1 整体方案原理图

2 工作原理

由上图可以发现本次设计电路的硬件部分包括人体红外采集及信号放大电路、单片机控制电路、锁存器控制电路、继电器控制和驱动放大控制开关电路。整个的工作流程，首先是在人体接近信号采集电路时，在接近三米内，人体的红外信号就会被采集电路采集，通过对采集的信号进行检测和放大，输出给单片机，通过单片机的内部程序指令，分别输出信号给锁存器电路和继电器控制电路；当锁存器接到单片机输给的信号时，锁存器即开始工作，通过单片机的控制指令来实现对开关状态指示灯的时间控制；当继电器接收到单片机传来的控制信号时，继电器会通过开断信号来控制驱动放大电路，当继电器断开时，此时的开关即处于关闭状态，当开关闭合时，单片机输出给继电器的控制信号经过驱动放大电路来控制外接设备的正常工作，此时即完成无线红外遥控开关的所有功能，本次设计的外接开关控制设备具有多样性，可以使报警电路，走廊灯电路以及各种适应的电路。本次设计的软件部分如下程序所示，由程序可知，软件部分有单片机对信号的处理部分，对锁存器的控制部分以及对继电器的控制部分。通过软件设计部分和硬件设计部分的结合，实现了智能化的无线遥控开关所需的各种功能。

软件设计如下：

#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 结论

本文设计的一种无线遥控开关，很好的实现了通过接收人体的红外信号来驱动外接开关电路，通过驱动放大电路还可以实现对大型或高压设备进行开关控制，对家居安防，智能工业控制系统的设计具有一定的参考意义。

参考文献

[1]刘世维.RF功率放大器线性化技术研究[D].西安:西北工业大学出版社,2003.

[2]张祥林.数字集群与应急通信终端的现状和发展[J].电信网技术,2005(2).

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

[4]谢嘉奎.电子线路(非线性部分)(4版)[M].北京:高等教育出版社,2000.