家用吊扇紅外遙控電路的設(shè)計

1、裝訂線 華 南 農(nóng) 業(yè) 大 學理 學 院 應(yīng) 用 物 理 系課 程 設(shè) 計（報告）任 務(wù) 書學生姓名 古偉鋒、胡佛才、寧志全、李俊峰 指導(dǎo)教師 劉勇 職稱 高工 學生學號 200730800208、200730800211、200730800213、200730800218專業(yè) 光信息科學與技術(shù)專業(yè) 題目 家用吊扇紅外遙控電路的設(shè)計 任務(wù)與要求：1) 設(shè)計任務(wù)：以紅外發(fā)射管、紅外接收器件、紅外遙控發(fā)射/接收集成電路，設(shè)計一個能進行五速遙控調(diào)檔的家用吊扇紅外遙控電路。2) 設(shè)計要求： 能實現(xiàn)紅外遙控； 調(diào)速的檔位共五檔； 檔位有自鎖定功能。開始日期2010年01月07日 完成日期2010年01月

2、25日 家用吊扇紅外遙控電路的設(shè)計古偉鋒、胡佛才、寧志全、李俊峰（華南農(nóng)業(yè)大學 理學院，廣東 廣州 510640）簡述：本設(shè)計以紅外發(fā)射管、紅外接收器件、紅外遙控發(fā)射/接收集成電路（BEC5104編碼器和BEC8206）為主要部件，設(shè)計出了一個能進行五速遙控調(diào)檔的家用吊扇紅外遙控電路。本設(shè)計知識入點高，設(shè)計出點趨于容易應(yīng)用。加上一些拓展功能，充分體現(xiàn)了紅外遙控控制的優(yōu)點和易用實用性。同時本設(shè)計兼顧了紅外發(fā)射管、紅外接收器件、紅外遙控發(fā)射/接收集成電路（BEC5104編碼器和BEC8206）的主要性能，對學習紅外控制這一知識具有典型的代表性。關(guān)鍵詞：BEC5104、BEC8206、紅外發(fā)射管、紅

3、外接收管一、選用器材：1、模擬電子技術(shù)實驗系統(tǒng)箱；2、集成電路；3、BEC5104 -1個4、BEC8206-1個5、電容： 100PF-4個 470uF-1個 1uF-1個6、電阻： 10 k-1個 43 -1個 100k-1個 100-1個 220-5個 470k-1個7、二極管： 1N4148-5個 穩(wěn)壓二極管5V、1W-1個8、三極管：9014-2個9、按鈕開關(guān)-10個10、穩(wěn)壓電源5V-1個11、穩(wěn)壓電源3V-1個12、LED-10個二、設(shè)計方案：1、CS5104CP紅外遙控接收集成電路CS5104CP是一種新型8通道紅外遙控接收專用集成器件。其特點是用它構(gòu)成的遙控電路外圍元件少，工

4、作可靠，通用性好，成本低，無須調(diào)試，最適合與專業(yè)廠家開發(fā)新產(chǎn)品和廣大電子愛好者制作公眾紅外遙控電路。由于它采用大規(guī)模CMOS工藝制成，因此器件本身功耗低，電源電壓范圍寬（2.2V時仍能正常使用），適用范圍廣。（1） 外形及引腳功能CS5104CP為16腳雙列直插塑料封裝。其引腳排列圖見上圖。序號名稱I/O說明1C1I用戶碼12C2I用戶碼23K1I遙控按鍵輸入14K2I遙控按鍵輸入25K3I遙控按鍵輸入36K4I遙控按鍵輸入47K5I遙控按鍵輸入58VSS-接地9K6I遙控按鍵輸入610K7I遙控按鍵輸入711K8I遙控按鍵輸入812OSC1I/O455kHz OSC連接腳13OSC2I/O4

5、55kHz OSC連接腳14LEDO接led顯示發(fā)射狀態(tài)15DOO38kHz載波訊號輸出16VDD-正電源（2）電氣參數(shù)5104紅外接收集成電路由于采用了大規(guī)模CMOS工藝制成，因此其工作電壓范圍寬，功耗小。其極限工作條件見表2。表2 極限值參數(shù)名稱極限值單位電源電壓-0.3+0.6V輸入/輸出電壓（Vss-0.3V）（VDD+0.3V）V消耗功率500mW工作溫度-10+70°C存儲溫度-40+125°C5104電氣參數(shù)參數(shù)名稱符號測試條件最小值典型值最大值單位工作電壓VDD2.235V輸入高電平VIH1.52.13.5V輸入低電平VIL0.711.5V靜態(tài)電流ISB空載

6、uA輸出電流HP1HP6CP1 CP2IOHVOH=2.4VmAIOLVOL=0.8VmA（3）功能特點l 八通道遙控按鍵控制端l 二位元用戶碼選擇l 按鍵起振，節(jié)省靜態(tài)電流損耗l LED輸出顯示發(fā)射狀態(tài)l 38kHz紅外線載波紅外線訊號發(fā)射輸出l 工作電壓范圍較寬2、BEC8206紅外遙控接收集成電路BEC8206系列風扇控制電路是以電子式的觸控開關(guān)和定時器取代傳統(tǒng)機械式開關(guān)和定時器，除了保留原有傳統(tǒng)風扇之常風及定時功能外，又增加了自然風和睡眠風設(shè)計，提供一組擺頭功能，一組彩燈控制功能（有“L”），強化了風扇的功能，配上BEC5104編碼器，可實現(xiàn)紅外遙控。(1) 功能特點l 三種風類：正常

7、風、自然風、睡眠風l 三種風速：強、中、弱l 0.5、1、2、4小時累進計時定時模式l 一組獨立式彩燈控制功能（有“L”）l 一組非獨立式擺頭控制功能l 蜂鳴器響聲：開機“Bi-Bi”l 關(guān)機“Bi”其它操作“Bi”l 455kHz振蕩器作振蕩電路輸入l 中風起動功能l “風速”鍵開機l 具有記憶功能，免卻每次開機重新設(shè)定運作模式l 配BEC5104編碼器可實現(xiàn)全功能遙控l 2位元用戶碼設(shè)定l 采用DIP20(2) 外形及引腳功能序號名稱I/O說明1LIGHTI彩燈鍵輸入2LIGHTI遙控訊號輸入3OFFI/O關(guān)機鍵輸入及LED掃描輸出端4TIMERI/O定時鍵輸入及LED掃描輸出端5SPEE

8、DI/O開/風速鍵輸入及LED掃描輸出端6MODEI/O風類鍵輸入及LED掃描輸出端7COM1O用戶碼C1選擇及LED掃描公共端8COM2O用戶碼C2選擇及LED掃描公共端9COM3OLED掃描公共端10SWINGI擺頭鍵輸入及用戶碼選擇二極管連接端11SHOO擺頭驅(qū)動，水平擺頭12STRONGO強風驅(qū)動13MEDIUMO中風驅(qū)動14LOWO弱風驅(qū)動15VDD-正電源16BUZO蜂鳴器驅(qū)動17OSC2O455kHz振蕩器18OSC1I455kHz振蕩器19VSS-負電源20LTOO彩燈驅(qū)動(3)電氣參數(shù)極限參數(shù)特性符號范圍單位電源電壓VDD-0.36V輸入/輸出電壓VIN/VOUTVSS-0.

9、3VDD+0.3V功率損耗Pd500mW工作溫度Topr-1070貯存溫度Tstg-40125電參數(shù)項目符號測試條件最小典型最大單位工作電壓VDD356V靜態(tài)電流ISBVDD-VSS=5V，OSC停止，輸出無負載500mA輸入高電平VIH3.5V輸入低電平VIL1.5V輸出電流IOLVO=0.7V10mAOFF，MODE，SPEED，TIMER可控硅，VOL=0.7V10mACOM1COM340mA蜂鳴片，VOH=4.3V5mA3、上升沿觸發(fā)器74LS37474LS374為具有三態(tài)門輸出的8D邊沿觸發(fā)器，共有74LS374和74S374兩種。74LS374的輸出端可以直接和總線相連，當三態(tài)允許

10、控制端OE為低電平時，O0至O7為正常邏輯狀態(tài)，可以用來驅(qū)動負載或者總線。當OE為高電平時，O0至O7為高阻態(tài)，不驅(qū)動總線，也不為總線負載，但內(nèi)部鎖存器操作不受影響。（1）外部引腳如圖（2） 工作環(huán)境l 電源電壓7vl 輸入電壓7vl 輸出高阻態(tài)時高電平電壓5.5vl 工作環(huán)境溫度 0到70攝氏度三、總設(shè)計電路（本電路分為兩部分）第一部分：發(fā)射電路如上圖所示第二部分：接收電路1、電源部分：此部分元件清單：符號器件參數(shù)FUSE保險絲1A,250VR1碳膜電阻2´180W/2WR2碳膜電阻200k/0.5WR3碳膜電阻2´47W/0.25WR4碳膜電阻100W/0.25WC1聚

11、丙烯電容1.2mF,400VC2電解電容470mF,16VC3電解電容470mF,10VC4瓷片電容0.01mFD1，D2二極管1N4007D3穩(wěn)壓管5.1V,1W2、整個電路此部分元件清單符號器件參數(shù)R4R9碳膜電阻10kW,0.25WR10R14碳膜電阻470W,0.25WR15R17碳膜電阻100W,0.25WR18碳膜電阻560W,0.25WC5電解電容47m,10VC6，C7瓷片電容100pXL振蕩器455kHzBUZ蜂鳴片F(xiàn)27LED發(fā)光二極管F3×11D4，D5二極管1N4148KEY輕觸開關(guān)RIMIR接收頭IC控制器BEC8206系列T1T5可控硅MAC97A63、功

12、能說明控制面板l “關(guān)”鍵：切斷馬達電源，風扇停止運轉(zhuǎn)，控制電路復(fù)原，并記憶關(guān)機前之運作模式，待下次開機時，即以記憶狀態(tài)運行（定時及睡眠風不會被記憶）。l “開/風速”鍵：當風扇靜止時，此為起動鍵。風扇中風啟動以增大扭力，三秒鐘后回復(fù)設(shè)定之弱風狀態(tài)（初次上電），或被記憶之風速狀態(tài)運行。當風扇轉(zhuǎn)動中，此為風速設(shè)定鍵，弱、中、強、弱、中循環(huán)式選擇。l “風類”鍵：選擇風扇轉(zhuǎn)動之類別，按正常風、自然風、睡眠風、正常風、自然風¼循環(huán)式選擇。正常風：風扇按設(shè)定之強、中、弱風恒速運轉(zhuǎn)。自然風：風扇馬達按預(yù)編電腦程式作不規(guī)則運轉(zhuǎn)，配合風速鍵之設(shè)定，可分強自然風、中自然風、弱自然風，模仿大自然之風吹

13、效果，令風量更柔和舒適。睡眠風：風扇馬達進入自然風電腦程式控制，根據(jù)人的體溫會隨入睡后慢慢下降，風扇之風量亦會慢慢減弱，以免人睡后著涼，其減弱規(guī)律如下：1） 當最初設(shè)定為強風時，風扇按強自然風運轉(zhuǎn)半小時，后轉(zhuǎn)為中自然風，半小時后再變?yōu)槿踝匀伙L，直至預(yù)置時間結(jié)束，或被關(guān)掉為止。2） 當最初設(shè)定中風時，風扇按中自然風運轉(zhuǎn)半小時，轉(zhuǎn)為弱自然風，直至預(yù)置時間結(jié)束，或被關(guān)掉為止。3） 當最初設(shè)定為弱風時，風扇按弱自然風運轉(zhuǎn)，直至預(yù)置時間結(jié)束，或被關(guān)掉為止。l “定時”鍵：設(shè)定風扇之預(yù)置時間，BEC8206以0.5、1、2、4小時四段式累進計時。當風扇在定時狀態(tài)中運轉(zhuǎn)時，LED之顯示會隨時間之過去而顯示預(yù)

14、置剩余時間，以清楚顯示風扇尚會運行多長時間才會停止。l “擺頭”鍵：當風扇運轉(zhuǎn)時，按此鍵可控制電子擺頭運轉(zhuǎn)，當風扇停止時，此鍵不動作。l “彩燈”鍵：按此鍵可控制彩燈之開關(guān)，此鍵的動作與風扇是否運轉(zhuǎn)無關(guān)。注：配合編碼器BEC5104可設(shè)計出多通道全功能遙控以上各按鍵之發(fā)射器。每次按鍵，皆有蜂鳴器響聲以表示按鍵訊號成功接收。四、結(jié)論與總結(jié)BEC8206系列風扇控制電路是以電子式的觸控開關(guān)和定時器取代傳統(tǒng)機械式開關(guān)和定時器，除了保留原有傳統(tǒng)風扇之常風及定時功能外，又增加了自然風和睡眠風設(shè)計，提供一組擺頭功能，一組彩燈控制功能（有“L”），強化了風扇的功能，配上BEC5104編碼器，可實現(xiàn)紅外遙控。本設(shè)計創(chuàng)新點在于本系統(tǒng)是增加了用遙控遠端控制的功能，因此給人們帶來很多便利，這一點也正是開發(fā)和設(shè)計此系統(tǒng)的根本原因。我們在設(shè)計這個電路的時候，遇到很多的困難，也想過用很復(fù)雜的電路才能實現(xiàn)設(shè)計的要求，經(jīng)過不斷的努力和探索，設(shè)計出這個比較適合要求的方案。顯而易見，這個設(shè)計是簡單的，是很容易實現(xiàn)的。通過簡單的電路設(shè)計，實現(xiàn)家用吊扇紅外遙控功能，既能滿足經(jīng)濟實用的要求，也能實現(xiàn)家具的人性化，如果能再加