基于单片机的继电器控制设计

本科生毕业论文基于单片机的继电器控制设计DesignofrelaycontrolbasedonMCU学生姓名所在专业所在班级申请学位指导教师职称答辩时间2015年5月30日教务处制目录目录设计总说明............................................................IABSTRACT..........................................................II第1章绪论..........................................................11.1课题背景及其意义..................................................11.2遥控技术的发展与现状..............................................11.3单片机的概念与发展................................................21.4研究的目标及内容..................................................2第2章系统硬件部分设计..............................................42.1系统硬件设计原理及要求............................................42.1.1系统工作原理................................................42.1.2红外遥控的基本原理.........................................52.1.3遥控发射器及其编码.........................................62.1.4红外解码思路................................................72.2相关器件简介......................................................82.2.1单片机STC89C52.............................................82.2.2红外接收头PC838...........................................102.2.31602液晶..................................................112.2.4USB接口...................................................142.2.5电磁继电器................................................152.3硬件系统相关电路图...............................................162.3.1系统整体原理图.............................................172.3.2USB电源系统供电电路.......................................172.3.3单片机控制系统电路........................................17目录2.3.4继电器触控电路............................................182.3.5温度传感器接口电路.........................................19第3章系统软件部分设计.............................................203.1程序的基本思路及模块化程序编写介绍...............................203.1.1主程序流程................................................203.1.2模块化程序简介............................................203.2相关程序代码.....................................................213.2.1主程序模块.................................................213.2.2红外解码程序...............................................223.2.3温度控制程序...............................................243.2.4所用相关延时程序...........................................28结论...............................................................29鸣谢...............................................................30参考文献.............................................................31附录...............................................................32设计总说明I设计总说明单片机已经渗入到生活的各个领域，它是很难找到哪些领域没有单片机的痕迹。导弹的导航装置，在飞机上控制各种仪器，计算机网络通信和数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理。该微控制器被广泛用于在该领域的智能管理和过程控制，仪器仪表，家电产品，医疗设备，航空航天，专门的设备。近年来，随着电子信息产业的快速发展，作为继电器的基本组成部分，广泛应用于家电，通讯，汽车，仪器仪表，机械设备，航空航天自动化和控制领域。最近的统计数据显示，继电器已经成为第一大产品在电子元件产品之中。单片机控制继电器的电路在生活中随处可见，小的元件但是作用无穷。本文基于容易实现，方便操作，贴近生活使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括按键、1602界面显示、以及通过LABVIEW开发的上位机控制界面等在内的多个控制源来控制继电器，从而达到控制其他家用电器。关键词：单片机；红外接收头；DS18B20；继电器；LCD1602ABSTRACTIIABSTRACTSCMhaspenetratedintoallareasoflife,itisverydifficulttofindwhichareasnotracesofsingle-chipmicrocomputer.Missilenavigationequipment,variousinstrumentsontheaircraftcontrol,computernetworkcommunicationsanddatatransmission,real-timecontrolanddataprocessingofindustrialautomationprocess.Themicrocontrolleriswidelyusedinintelligentmanagementandprocesscontrolinthefieldofinstrumentation,electricalappliances,medicalequipment,aerospace,specialequipment.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofelectronicinformationindustry,asabasicpartoftherelay,widelyusedinhomeappliances,communications,automotive,instrumentation,mechanicalequipment,aerospace,automationandcontrolfield.Thelateststatisticsshow,therelayhasbecomethefirstmajorproductsintheelectroniccomponentproducts.MCUcontrolrelaycircuitcanbeseeneverywhereinlife,smallbutinfiniteelement.Thispaperisbasedontheeasy,convenientoperation,closetothedesignphilosophyoflife,usingSTC89C52microcontrollerasthecontrolcore,andusesasacontrolterminal,includingbuttons,1602interfacedisplay,andthroughtheLABVIEWdevelopmentofPCcontrolinterface,apluralityofcontrolsourcetocontroltherelaytocontroltheotherhouseholdelectricalappliances.Keywords:singlechip;infraredreceiver;DS18B20;Relay;LCD16022015届本科生毕业设计1第1章绪论1.1课题背景及其意义现代的自动控制装置，存在电路的电子电路的电连接到彼此的问题，一方面，如果控制信号的电子电路，能够控制执行电路部件（电机，电磁铁，照明灯等），在另一方面也为电子线路的电器电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身安全。电子继电器将是作为一个桥梁，能够发挥这种作用。采用单片机进行遥控开关的设计，具有编程灵活多样，操作个数可以随意设定等优点，并且能以弱点控制强电，方便运用。而红外遥控不影响周边环境、不干扰电气设备；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控，在室内近距离遥控中得到了广泛的应用；目前，市场上一般设备系统均采用专用的遥控编码及解码集成电路，但是由于功能受到特定的限制，只适合于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。本设计正是应用红外遥控系统，实现了对多路开关的控制。1.2遥控技术的发展与现状遥控技术是在自动控制技术和通信技术基础上发展起来的。遥控系统既可传送离散的控制信息（例如开关的通断），也可传送连续的控制信息（例如汽车油门的大小）。最早的遥控器之一，是一个叫尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）（1856—1943）的发明家在1898年时开发出来的（美国专利613809号）。到了六十年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于当时技术条件限制，遥控技术发展很缓慢。七十年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速发展。在遥控方式上大体经历了从有线到无线的超声波、从振动子到红外线、再到使用总线的微机红外遥控这样几个阶段。无论采用何种方式，准确无误地传输信号，最终达到满意的控制效果是非常重要的，最初的无线遥控装置采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也容易受干扰，因此逐渐广东海洋大学寸金学院2015届本科生毕业设计2采用超声波和红外线媒介来传输信号。与红外线相比，超声波传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作，较为理想的是光控制方式，采用红外线的遥控方式逐渐取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，并且成为当今时代的主流。而从各国将遥控技术在航天、工业等