基于红外远程遥控的自动开门系统.doc

电子设计大赛之 “duang片机，给生活加特技” 题目：基于红外远程遥控的自动开门系统 队伍：君不见 成员：杨胤哲、侯宏鸿、杨佳骆 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、选题背景 二、方案论证（设计理念） 2.1设计题目要求 2.2方案设计 三、过程论述 3.1核心单片机原理 3.2外接部分原理 四、结果分析 五、总结 附录 基于红外远程遥控的自动开门系统 一、选题背景 华工北校宿舍的门是没有外置的门把的，每次同学来敲门，我们都要走到门口开门，非常麻烦，而且如果出门忘记带钥匙，由于外面没有门把，我们是不能从外面打开门的。本作品主要是运用红外遥控实现一个远程开门功能，当收到特定信号后单片机驱动电机实现开门、关门功能，并可以用遥控对系统进行锁定，并配合LCD液晶屏、TFT触摸屏对密码进行修改。在解锁状态下也可以使用触摸屏输入密码实现开门功能。主要需要实现的是红外模拟信号转化为二进制数字信号、断电记忆电路的设计、单片机休眠模式的使用、LCD液晶屏及TFT触摸屏电路的设计等等。 二、方案论证(设计理念) 2.1设计赛题要求 设计制作一个基于红外遥控的开门装置，收到特定信号时实现特定的功能。要求： （1）收到一定规律的信号后，进入解锁状态，并对外接模块供电，此时按下特定的键时，进行“开关门”、“锁定”、并配合外接模块进行“修改密码”等操作。 （2）在（1）的基础上，在解锁状态下，还可以通过外接模块的触摸屏输入密码来进行“开关门”操作。当密码输错误一定次数时，通过无线模块报警。 （3）断电之后，密码不会丢失；长时间不用时，外接模块断电，系统进入省电模式，通过遥控进行唤醒。 2.2方案设计 2.2.1设计思路 赛题要求设计一个基于红外遥控的开门装置，通过单片机将红外信号转化为二进制数字信号（密码及操作）： 核心部分：用一个单片机判断接收到的信号是否为设定的密码或操作指令。初始密码从EEPROM获取，并在修改密码后写入到EEPROM。当接收到的信号符合设定的信号时，执行相应的操作。当长时间无操作时，进入省电模式，此时可用遥控器唤醒。 外接部分：用两个单片机分别驱动LCD液晶屏、TFT触摸屏，两单片机直接通过IO口实现信息单向传输，以此实现LCD显示触摸内容。其中一个单片机通过杜邦线与核心部分单片机相连实现信息双向传输。当密码输出错误到一定次数时，通过PT2262\PT2272芯片及433收发模块使蜂鸣器报警。 2.2.2设计方案 （1）、红外接收部分 采用红外一体接收管及配有CR2025纽扣电池的红外遥控器实现，电路简单易于焊接，收发距离较远，信号稳定，体积较小，但需直接使用红外遥控成品，存在限制，且编程需严格依照解码协议；若使用PT2262-IR及PT2272实现，虽程序自由，但收发距离较近，且信号不稳定，按键少，体积较大。综上，采用红外一体接收管及配套遥控器实现。 （2）、断电记忆部分 使用EEPROM AT24C01实现，电路简单，体积较小，占用IO口数量少，存储时间长，功耗低。 （3）、报警提示部分 使用有源蜂鸣器实现，易于驱动，声音较大，电路简单，体积较小。但声音频率单一，响度无法控制。 （拓展部分） （4）、外接密码显示部分 使用LCD1602液晶屏实现，使用简单，显示字符较多，显示清晰，电路相对简单。但体积较大，使用IO口较多，需使用另外一块单片机驱动。 （5）、外接密码输入部分 使用TFT触摸屏实现，显示自由，触摸灵敏度较高。但体积较大，使用IO口多达26个，需使用另外一块单片机驱动。 三、过程论述 3.1：核心单片机原理 ①单片机最小系统： 1.系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路 STC89C52单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C3和C4构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应选择陶瓷电容，电容值约为30pF。 2.复位是由外部的复位电路来实现的。复位电路通常采用上电复位和按钮复位。本电路采用按钮复位。 3.电源：由于使用STC89C52，本电路采用5V电源供电。 ②红外接收：红外一体管连接外部中断引脚P3.2，其原理如下： 1.NEC协议：协议规定低位首先发送。一串信息首先发送9ms的AGC