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无线红外遥控智能LED照明系统设计—KB体育-中国大陆官网
无线红外遥控智能LED照明系统设计
发布时间:2025-06-13 01:15:26

  断提高,许多现代人觉得传统的照明系统是时候更新换代了,人们希望使用更加方

  便更加舒适的照明系统,在这个背景下智能照明系统被越来越多家庭所引入。信息

  技术、电子技术、网络传媒的联合应用和高速繁荣,智能化家居将得到飞跃一般的

  完善提升,更先进的技术也会被发明,更规范的市场标准和通讯标准也将出现,相

  的智能调光随着光照、温度的变化,将给你带来完全不同于传统照明的温馨感。智

  能家居会根据各种生活条件来控制照明光源的光照强度、色调,不仅软启、分开控

  制、整体控制,当它与电脑、电视等智能化设备相连接时还可以做到随着显示场景

  的变化而改变。未来当生活变得更加富裕了,其他方kb体育平台官网 kb体育面满足了,人们在生活中会想

  要更简易的、更舒适的照明系统;更何况在安全方面更是如此;所以智能照明系统

  本文通过分析国内外照明系统背景,作出方案,设计了一款简单,可控的遥控式智

  能照明控制系统,开发了基于STC89C51单片机的无线红外遥控智能嵌入式照明远程

  控制系统,实现了远程控制照明光源的实际发光时间,亮度的调整等功能,达到了远程

  爱迪生在1860 年就已经将电灯带到人们的生活中,已经160 年过去,随着社会工

  业水平的不断提高,科学理念的完善,智能照明控制系统早已被研究出来;但由于我

  国厂家在照明系统方面,多重视外观而忽略了其的内在功能,大部分均为模仿产品,

  缺乏自己的独创商品,同时基础照明落后,商品的品种也比较单一,与国外的智能照

  明系统存在不少的差距,因此大部分家庭仍旧通过过时的机械手段来控制照明系统。

  这类传统的照明系统有着许多不足之处,例如通过机械开关来进行控制的照明,由于

  经常使用,往往会导致开关易损,还有一旦忘记关闭,使得灯具的寿命经常提前结束;

  障,尽可能满足人们一些实际需求的红外无线遥感智能照明系统。同时也通过本次设

  处理计算机信息及电器节能型技术控制等技术组成的无线遥感分布式现代化照明系

  统,来实现对照明设备的智能化控制。具有灯光亮度的电平调节、灯光软启动、遥控

  定时、布设场景等功能;并达到确保人身安全、节约损耗能能、灯光条件舒适、控制效

  而现代化智能照明系统大致可以分为五类,分别是回路控制、传递dail 信号控制、

  传递RS485 信号控制、电力载波控制以及通过无线射频传递数字信号控制。

  以实时监控到各个地方的照明光源的情况,技能分散控制又可以集中管理,从而使照

  明能源不会被浪费;这样控制也使得光源的寿命延长。而且有的智能照明系统会通过

  感受外界的自然光强度来进行自动调光,可以最大限度的利用自然光,同时也会提供

  给人们一个四季不变的视觉效果。因为使用二芯线控制照明系统,只需将所有单元和

  原件来与总线进行一一对接,线缆将直接连接到各个照明用具上,不用考虑其他控制

  查阅资料对其设计理念、方案选择进行了概述,再对根据课题研究的基本需求对元件

  选取和电路设计进行了分析和原理上的概括,就硬件系统和软件系统选择分别进行了

  系统的设计理念是通过红外遥控器来达到控制LED 发光二极管的光照强度与开

  关,其构成主要包括了信号的发射与信号的接收部分,其原理是在发送端通过调制的

  方式对基带二进制信号进行调制,以达到从其转换成电信号的目的,然后通过其发射

  管进行发射。最终红外接收管将接收到这些信号,并对其进行解码。然后由单片机仔

  细分析这些信号从而输出与之对应的控制信号,最终被发光二极管所显示出来。设计

  见图2-1。此电路采用常规集成电路就可以组成,并且组合简易,成本低廉,不需要

  目的,下达操作指令时会产生一个震荡频率,再经过空间中波的传输,直接通过红外

  受控电器如何实现功能,一个电路将会对在红外接收头接收的震荡频率进行解调,

  为了对其所有的8 个电源开关实现分别控制的功能,需要制作一款红外遥控器在

  过单片机传送到接收器中再返回,经过一系列处理最终通过红外波的形式由红外发光

  二极管发射出去,显示设备显示出的受控电器的序号同样将会被单片机处理。如图2-4

  基于所选单片机制作出信号接收装置,而遥控器则选择普通的集成电路制作即可。

  在对红外遥控键盘进行操作后,发光部分的二极管将会发射经过编码和调制后的信号,

  这一切是在TC9012 中进行的。显示器上将会显示出所接收的信号,在红外接收器接

  计过于简易,只能对电路进行简单的操作仅可开或关,对一路电器仅采用单通道遥控

  电路,没法实现设计目的要求,所以放弃;方案二中虽然选用了选择合适的单片机来

  实现对电路的操控,但其复杂的电路导致实用性不强,也不给予采用;方案三因采用

  简易电路搭建红外发射,它可实现多功能遥控接收控制亦基于单片机制作符合设计要

  整体设计思路:硬件系统共由单片机电路、红外发射模块、遥控接收模块、LED

  灯显示电路这四个模块组成。在系统中,经过装置的确认和选择菜单以后单片机会扫

  描到输入的字符串值到相应的只读内存器中读取出来值,载波频率由T0 计时器产生

  的将会被调制,控制脉冲从单片机的输入输出接口输出,信号驱动被PNP 管增。如果

  发光管会发出控制电路的信号,红外数据接收内部集成数据采集、红外接收和解码的

  功能,如果低电平在接收端外部中断0 处检测到低电平,则可以对串口信号整个进行

  分析,控制命令的功能可以被我们知晓。接着可以根据所得从对应的电气部件来达到

  为在波长方面,无线波远远大于红外波,因此其他用电设备的工作可以保持正常运行

  在我们使用红外遥控方式时,这也是我们选择红外线来作为载体的一大原因。同时,

  当遥控器件是红外线的时,因为其运行时能耗小、低压安全、简易的电路的特性,因

  此它在各类电器的使用相当频繁。红外遥控大多数拥有远程接收和遥控发射两部分。

  在遥控发射部分中有着键盘矩阵,当进行控制指令时,将产生不同的编码数字脉冲,

  并将编码命令信号调制为38 千赫。通过空间传送在进入光电二极管后,代码指令所激

  励产生的红外波,将转化为38 千赫的电信号,依次经过6 个步骤,其分别是放大与检

  波还有整形接着再通过解调解码与接口,信号将被电路接收,从而实现设计的远程的

  的材料时,它就是红外二极管,它发出的将不是光谱中的可见光而是人们所熟知的红

  外线。在一定条件下,由于波辐射受电压影响,所以一定的电压强度施加在其两端时,

  它将发出红外线。目前世界上常见使用的红外发射管波长分布在850mm~980mm中间,

  有着 4 种常用型号,它的外观与高亮度发光二极管或者光电三极管相同(见图)。一般

  会从颜色来对它们进行简单判定,一般的红外二极管会是黑、深蓝、透明三种颜色。

  不过我们也可以通过万用表的读数来判定,若是万用表正常,调到kΩ 档时,正向电阻

  读数在2~4 之间,而反向电阻在500 以上的为红外二极管。若是想要对其进行质量测

  量。仅需将具有万用表表笔接到红外二极管正反两极即可。红外二极管得通过昂贵的

  专业仪器才能测出精确的发光效率,而业余的测量方法那就是通过比较法或者其余的

  接收部分中,图2-8 中两种是常见的方红外二极管和圆红外二极管[2]。所取用的

  红外二极管通常是光敏二极管(见图2-7)。在实际应用中,为了达到正常工作的效果,

  将对光敏二极管施加反向偏压,即采取反向应用对光敏二极管在电路中,以求获得较

  由于100mW左右的发射功率已经将近红外二极管的极限了,并且传播过程有着

  一定损耗,所以红外接收二极管一般只能接收到一个并不强的信号,为了要解决此问

  题,可通过对它的信号进行增强这一方法,这一目的可通过高增益放大电路来实现。

  在20 世纪初的时候会使用集成电路(红外接收专用)。但是现在,成品红外接收头的

  市场现在已经十分成熟,可以直接通过网购或去电子产品市场购买。红外接收头内部

  里边包括了各种元件的组成。所以由于红外接收头的型号种类过多,过多的型号也造

  成了引脚排列的及其不同,所以具体使用应参考制造商的说明书。成品红外接收头的

  主要参数见图,它可像三极管一般使用,操作方便。使用时,载波频率应该是红外接

  收头最需要关注的一部分。通常红外遥控的载波频率为38 千赫兹,为什么会取这个数,

  在发射端,晶振需要进行整数分频,而发射端所使用的晶振一般为一个定值455 千赫

  兹,且取12 作为分频系数,所以455 的1/12 约为38 千赫兹,但是不同的载波频率也

  近外波段950nm 的红外线在红外通信中会被作为信息发送器。其原理是在发送端

  通过调制的方式对基带二进制信号进行调制,以达到从其转换成电信号的目的,然后

  通过其发射管进行发射。这主要是因为红外线像可见光一样集中在一束光线中,再对

  使用一种怎样的调制方式呢?应该是脉时调制方式(PTM)。何为PTM?就是在在经

  过调制后,脉冲序列的需求会以光脉冲的形式发送出去通过;接收端所起到的作用则

  是将所传递来的让电信号由光脉冲所转换而成,通过一系列的处理后,将其进行解调

  所以在发送端处,没有脉冲红外发kb体育平台官网 kb体育射时,我们发送的反而不是0,而是变0 为1,

  型处理器。相比于普通的微型处理器,它具有更低的电压、更低的功耗、运行速度快、

  我选用STC89C51 芯片作为本次设计中的核心控件,它是STC 公司出产的一款新

  一代高功能8 位单片机,特点是运行速度特别之快,并且价格便宜,抗干扰性强,密

  归为四类:一是电源部分引脚、二是外接晶体引脚、三是控制部分引脚、四是输入/