用51单片机改装电风扇遥控系统 -

标题: 用51单片机改装电风扇遥控系统 [打印本页]

作者: cy009 时间: 2024-7-15 18:39
标题: 用51单片机改装电风扇遥控系统
   自家用多丽牌落地风扇，型号是FS11-40，最近出现故障，无规律自动开机、关机，无规律自变档位。特别是晚上睡觉后自动开机，很是烦恼。上网查询打算网购一块电脑板，但均找不到匹配的。家里正好有一些单片机配件，决定自己改装及维修。    第一步：拆机。
   观察电路板上单片机芯片，型号为“KEJIE－38/S8EC_94H4”，DIP20封装，测单片机供电只有4.5V，怀疑供电不足，在断开220V交流电的情况下，用直流5V直接供电，故障依然无规律出现，所以基本判断芯片内部损坏，决定自己改装。
   第二步：改装准备。
   1.遥控器的匹配，在单片机开发板上测试原机遥控器，无响应，读不出键值。试了家里海信电视的遥控器，能读出键值，最下面四个按键键值分别为“62、64、63、65”，这四个按键电视机用不上，所以决定用作风扇的控制，功能分别定为“关机、开机/风速、摇头、定时”。

   2.功能增减：
   风扇原遥控器有“风类”调节功能，由单片机“定时器+PWM”控制电机模拟各种风类，由于这个功能平时不常用，所以删减了这个功能。
   家人经常有出门不关风扇的情况发生，决定增加无条件定时关机功能，定时时间为4小时，一但开机，4小时后必定自动关机。
   原电路采用15个LED显示工作状态，包括显示“1、2、3”档位和“0.5h、1.0h、2.0h、4.0h”定时状态和风类等信息。这15个LED和4个按键采用查理复用电路或是矩阵电路，没有深究，因待改装的单片机型号为STC89C52，IO口够用，所以决定用两位共阳数码管代替原机的15个LED，4个按键保留。
   第三步：改装。
   1.将原机单片机芯片拆下，焊下15个LED，保留原机阻容降压电路、整流滤波电路、5.1V稳压电路、4个按键、红外接收管、4路双向可控硅电路等。将数码管用硅胶固定在原LED相应位置，8个段线分别加100欧限流电阻，2个位线分别加8550三极管驱动。用洞洞板焊了一个最小系统板，用硅胶固定在原电路板的背面，不妨碍安装即可。
   2.连线，数码管10线、按键4线、风扇电机3线、摇头电机1线、蜂鸣器1线、电源2线、红外接收管1线、共22根线。

   第四步：编程与仿真。
   除红外遥控功能外，其他功能都可以仿真。程序附后。

   第五步：程序下载与测试。
   测试成功，最终效果不错。附件中有视频。

附单片机程序（部分）：
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar code SEG[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};  //数码管代码

sbit IR_GET = P3^2;                         //红外接收头数据输入端
uchar  RXDDATA[]={0x00,0x00,0x00,0x00}; //存放接收到的四组红外编码
uchar  IRDATA;                               //遥控键键值

sbit COM1 = P1^6;    //数码管十位
sbit COM2 = P1^7;    //数码管个位

sbit KEY1 = P3^4;    //关
sbit KEY2 = P3^5;    //开/风速
sbit KEY3 = P3^6;    //摇头
sbit KEY4 = P3^7;    //定时

sbit LED1 = P1^0;    //一档，仿真用LED，实际接电机低速档（蓝色线）
sbit LED2 = P1^1;    //二档，电机中速档（白色线）
sbit LED3 = P1^2;    //三档  电机高速档（红色线）
sbit LED4 = P1^3;    //摇头，电机高速档（紫色线）
sbit BEEP = P1^4;    //蜂鸣器

uchar keypress;    //KEY2的按键值，即档位值
uint keytime;       //倒计时时间，单位为小时，数码管显示值
int time=14759;    //倒计时时间，单位为秒
uint cnt1;          //定时器1计数变量
uchar flag=0;       //档位标志
bit L_R=0;          //摇头状态变量
bit L_R_flag;       //摇头标志
bit key4_flag;    //定时按键标志

/*--------------1ms延时---------------*/
void delay_ms(uint xms)
{
uchar i;
while(xms--)
{
      i=123;
      while(i--);
}
}

/*--------红外专用延时,约0.1ms延时函数----------*/
void delay(uchar x)
{
unsigned char i;
while(x--)
{
      for (i = 0; i<10; i++);
}
}

/*--------数码管显示一：显示档位---------------*/
void show_seg1(uchar dat)
{
if(flag!=0)
{
      if(L_R==1)       //如果是摇头状态，则十位显示“-”，否则不显示
      {
         P2=0xbf;       //“-”
         COM1=0;
         delay_ms(4);
         COM1=1;
      }
      P2=SEG[dat%10];    //个位显示档位“123”
      COM2=0;
      delay_ms(4);
      COM2=1;
}
}

/*--------数码管显示二：显示倒计时时间---------------*/
void show_seg2(uchar time)
{
if(cnt1<500)  P2=SEG[time/10] & 0x7f; //显示时间十位，带秒点并闪烁
else       P2=SEG[time/10];
COM1=0;
delay_ms(4);
COM1=1;

P2=SEG[time%10]; //显示时间个位
COM2=0;
delay_ms(4);
COM2=1;
}

/*--------蜂鸣器函数---------------*/
void beep()       //蜂鸣器，这里选用有源蜂鸣器
{
BEEP=0;       //若选用无源蜂鸣器，则可模拟输出方波驱动发声
delay_ms(70);
BEEP=1;       //关闭蜂鸣器
}

/*--------------按键扫描---------------*/
void scan_key()
{
if(KEY1==0)          //关机控制
{
      beep();          //使用蜂鸣器发声时的延时作消抖
      if(KEY1==0)
      {
         flag=0;    //档位标志复位，关闭风扇电机
         keypress=0; //KEY2的按键值复位
         L_R_flag=0; //摇头状态标志复位，关闭摇头电机
      }
}

if(KEY2==0)          //开机、档位变换控制
{
      beep();
      if(KEY2==0)
      {
         keypress++;                   //档位加
         if(keypress > 3) keypress = 1; //值的约束，在开机状态下，轮流显示“123”，表示123档
         flag = keypress;                //档位值赋给状态标志
         while(!KEY2)show_seg1(keypress); //按键松手检测
      }
}

if(flag!=0)          //摇头控制
{
      if(KEY3==0)
      {
         beep();
         if(KEY3==0)
         {
               L_R = ! L_R;       //摇头状态翻转，开或关两个状态
               LED4 = ! L_R;    //摇头电机开启或状态， P1^3输出0为开启摇头电机
               while(!KEY3)show_seg1(keypress);
         }
      }
}

if(flag!=0)       //定时设置
{
      if(KEY4==0)
      {
         beep();
         if(KEY4==0)
         {
               key4_flag = 1;                //定时状态标志
               keytime = keytime+5;          //按键每按一次加5，即“0-5-10-15-20-25-30”，这里加大了10位，后面需缩小10倍处理
                                             //实际显示“0.0-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.0”，单位为小时
               if(keytime > 30) keytime = 0; //定时时间最大定为3小时，用户可以更改
               if(keytime!=0) time = keytime*360+359; //时间换算成秒，这里本应为“*3600”，因需缩小10倍处理，故为“*360”
               while(!KEY4) show_seg2(keytime) ;
         }
      }
}
}

/*--------------定时器1初始化---------------*/
void Timer_Init(void)             //1000微秒@12.000MHz
{
TMOD |= 0x10;             //设置定时器模式
TL1 = 0x18;                      //设置定时初始值
TH1 = 0xFC;                      //设置定时初始值
ET1 = 1;                      //使能定时器0中断
}

/*------------外部中断EX0初始化-------------*/
void init()
{
      EX0= 1;                //使能 INT0 外部中断
      IT0 =1;    //外中断0下降沿触发
      IR_GET=1; //I/O口初始化
}

/*--------------主程序---------------*/
void main()
{
Timer_Init();
init();
EA = 1;
beep(); beep(); beep();

while(1)
{
      scan_key();
      if((key4_flag==0)|(keytime==0)) show_seg1(keypress);  //非定时状态或定时设定时间为0时，显示档位值
      else             show_seg2(time/360);             //否则显示倒计时时间
      switch(flag)
      {
         case 0: LED1 = 1;  LED2 = 1;  LED3 = 1;  LED4 = 1; L_R=0; keypress=0;  keytime=0;  TR1=0;  time=14759;  break;
         case 1: LED1 = 1;  LED2 = 1;  LED3 = 1;  LED1 = 0; TR1=1;  break;  //考虑到档位电压的冲撞，先关闭所有档位再打开，下同
         case 2: LED1 = 1;  LED2 = 1;  LED3 = 1;  LED2 = 0; TR1=1;  break;
         case 3: LED1 = 1;  LED2 = 1;  LED3 = 1;  LED3 = 0; TR1=1;  break;
      }
}
}

/*--------------定时器中断处理---------------*/
void Timer1_Isr(void) interrupt 3
{
TL1 = 0x18;                //重装初始值
TH1 = 0xFC;             //重装初始值
cnt1++;
if(cnt1>1000)    //1秒溢出
{
      cnt1=0;
      time--;                         //定时时间秒自减1
      if(time<358) {flag=0;time=14759;}  //时间到，关机
}
}

/*--------------外部中断处理：处理红外码--------------*/
void intt_0() interrupt 0 //下降沿触发:接收不到红外时OUT高电平，接收到红外时OUT低电平。
{
      uchar four,one,num=0;
      EX0 = 0;       //关中断0使能，防止处理过程中再接收红外信号
      delay_ms(2);       //稍延时2ms,防干扰
      if (IR_GET)    //再检测红外接收脚(9ms的前导低电平)，为高电平说明是干扰
      {
            EX0 =1;             //使能中断0
            return;             //退出中断程序
      }
      while(!IR_GET); //等IR变为高电平，跳过9ms的前导低电平信号。
      while (IR_GET); //等 IR 变为低电平，跳过4.5ms的前导高电平信号。
      for (four=0;four<4;four++) //四组数据
      {
            for (one=0;one<8;one++) //每组数据8位
            {
                     while (!IR_GET);  //等 IR 变为高电平
                     while (IR_GET) //计算IR高电平时长(低电平时长是一样的，不用计)
                     {
                              delay(1);  //计时
                              num++;    //计时N次
                              if (num>=20)       //20*0.1ms=2ms
                              {                //数据“1”的时长最长也就1.685ms,计数超过则数据错误，退出中断
                                    EX0=1;       //使能中断0
                                    return;       //退出中断
                              }
                     } //高电平计数完毕
                     RXDDATA[four]>>=1;       //从低位读出,随着one的循环8次刚好读出一字节
                     if(num>6&&num<20)       // 20*0.1ms=2ms>1.685ms
                              RXDDATA[four]|=0x80;  //数据“1”
                     num=0; //计时值清0,为下一位数据的计时做准备
            }//一组数据接收结束
      }//全部四组数据接收结束
      if (RXDDATA[2]!=~RXDDATA[3])  //检测接收到的数据是否正确
      {                         //不正确则
            EX0=1;          //使能中断0
            return; //退出中断
      }
IRDATA=RXDDATA[2];

switch(IRDATA)
{
      ……
}
EX0 = 1;       //处理完红外接收，使能中断0，退出中断0
}