CN103412507A - 基于mcu设计的自动控制器 - Google Patents

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丁晨阳
葛赛赛
朱海星
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Yangzhou Polytechnic College
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Abstract

一种基于MCU设计的自动控制器，包括单片机、2对红外控制系统、麦克、电机驱动和工作电源；单片机IO的P2.0口与P2.1口分别接两片红外接收管的红外接收电路，单片机外部中断P3.2接收语音信号电压，单片机输出P2口接电机驱动，P2.3脚连接电磁继电器，控制电器电机的通断；红外发射管分别设置在房间入口处和房间内；麦克设置在房间内；当外部中断P3.2检测到有电压变化时，首先启动中断打开电机电器工作，控制电机的开断时间为10-20分钟；当单片机P2.0口先接收到低电平，P2.1口后接收到低电平状态时，即人进入房间内，打开电机电器工作；当单片机P2.1口先接收到低电平，P2.0口后接收到低电平状态时，即人走出房间外，关闭电机电器停止工作。本发明解决手动控制排风扇下对电力资源的浪费现象，实现资源的节约，推动自动化对生活的应用。

Description

基于MCU设计的自动控制器
技术领域
本发明涉及一种基于MCU设计的自动控制器，具体涉及控制系统下的自动化的排风扇控制系统，属于自动控制技术领域。
背景技术
市场上的排风扇基本是由手动控制，在人的控制下选择排风扇的开关通断，在此基础上容易造成电力资源的浪费，无法保证电力资源利用的最大化。因此，需要一种新的自动化排风扇控制系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于MCU设计的自动控制器，解决手动控制排风扇下对电力资源的浪费现象，实现资源的节约，推动自动化对生活的应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种基于MCU设计的自动控制器，包括单片机、工作电源、2个红外发射管、2片红外接收管、麦克和电机驱动；单片机IO的P2.0口与P2.1口分别接两片红外接收管的红外接收电路，单片机外部中断P3.2接收语音信号电压，单片机输出P2口接电机驱动，单片机的P2.3脚连接电磁继电器，控制电器电机的通断；与单片机IO的P2.0口的红外接收管对应的红外发射管设置在房间入口处，与单片机IO的P2.1口的红外接收管对应的红外发射管设置在房间内；麦克设置在房间内；
单片机初始化，驱动初始化，打开中断，当外部中断P3.2检测到有电压变化时，首先启动中断打开电机电器工作，控制电机的开断时间为10-20分钟；当单片机P2.0口先接收到低电平，P2.1口后接收到低电平状态时，即人进入房间内，打开电机电器工作；当单片机P2.1口先接收到低电平，P2.0口后接收到低电平状态时，即人走出房间外，关闭电机电器停止工作。
优选地，所述单片机采用STC89C52RC单片机。
优选地，所述红外发射管为TLN205红外发射管，红外接收管为TPS708红外接收管。
优选地，所述电器为排风扇或电风扇。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，检测的效果灵敏，很好的达到电机的开关控制。本发明采用两对红外控制系统，很好的控制人进出房间对电机开断的控制；通过控制芯片灵敏的接收到红外线检测到人产生的电压差；两对红外检测系统将检测的灵明度提高，而且能控制在人是否进入房间控制排风扇的开启与通断。自动检测是否有人进入房间，自动控制排风扇的通断，节省手动打开关闭排风扇的麻烦。
第二，双重方案设计，避免电力资源的浪费。本发明在控制芯片的控制下优先启动语音控制功能，通过控制芯片检测语音产生的电压，从而开启排风扇的操作时间，更加智能化的避免电力资源的浪费。两种方案智能控制电机的通断，更加合理的控制排风扇通断的时间，实现对排风扇或电风扇的智能使用。
第三，自动控制排风扇的通断避免了在人离开的情况下排风扇依然工作的状态，节省了电力资源。自动控制排风扇的设计时刻保持室内空气的新鲜，给人愉悦的心情。
第四，自动控制器完全能够独立于排风扇工作，可移植性高。此电路通过语音，红外检测控制电机，电路部分可以完全脱离排风扇自身工作的影响，即此电路独立于排风扇。可以通过程序改变当前功能以及工作特性。
第五，自动控制器可以更好的应用于家居自动化控制领域。比如，可以把它移植到电风扇等家用电器上，而可以单独的开发一个工作界面，更好的服务于智能化家居的控制系统。
附图说明
图1是本发明基于MCU设计的自动控制器的硬件部分的结构框图；
图2是本发明基于MCU设计的自动控制器的MCU控制电路图；
图3是本发明基于MCU设计的自动控制器的Q1红外发射接收电路图；
图4是本发明基于MCU设计的自动控制器的Q2红外发射接收电路图；
图5是本发明基于MCU设计的自动控制器的电机驱动电路图；
图6是本发明基于MCU设计的自动控制器的红外发射电路图；
图7是本发明基于MCU设计的自动控制器的红外接收电路图；
图8是本发明基于MCU设计的自动控制器的声音控制电路图；
图9是本发明基于MCU设计的自动控制器的软件部分的流程图；
图10是图9的中断处理函数的示意图；
图11是图9的红外处理函数的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-11所示，一种基于MCU设计的自动控制器，包括硬件部分和软件部分。
硬件部分包括单片机、2个红外发射管、2片红外接收管、麦克、电机驱动、电磁继电器和工作电源。单片机IO的P2.0口与P2.1口分别接两片红外接收管的红外接收电路，单片机外部中断P3.2接收语音信号电压，单片机输出P2口接电机驱动，单片机的P2.3脚连接电磁继电器，控制电器电机的通断。与单片机IO的P2.0口的红外接收管对应的红外发射管（简称Q1）设置在房间入口处，与单片机IO的P2.1口的红外接收管对应的红外发射管（Q2)设置在房间内。麦克设置在房间内。
当人从门外进入房间里的时候，红外检测装置Q1 先产生电压的变化Q2后产生电压的变化；当人从屋内走出房间里的时候，红外检测装置Q2先产生电压的变化Q1后产生电压的变化。也可以根据人的声音控制电机的开启。
软件部分的工作流程为：单片机初始化，驱动初始化，打开中断，当外部中断P3.2检测到有电压变化时，首先启动中断打开电机电器工作，控制电机的开断时间为10-20分钟；当单片机P2.0口先接收到低电平，P2.1口后接收到低电平状态时，即人进入房间内，打开电机电器工作；当单片机P2.1口先接收到低电平，P2.0口后接收到低电平状态时，即人走出房间外，关闭电机电器停止工作。
单片机采用STC89C52RC单片机。
红外发射管为TLN205红外发射管，红外接收管为TPS708红外接收管。
电器可以为排风扇或电风扇等。
图9为单片机的中断处理函数，初始化单片机为中断的时间计数配置参量，TF0为中断的判断位。
图10中P2.3 为继电器通过三极管与主控芯片的连接管脚，P2.3=0时继电器产生作用，吸和开关，使排风扇起作用。
本发明检测的效果灵敏，很好的达到电机的开关控制。本发明采用两对红外控制系统，很好的控制人进出房间对电机开断的控制；通过控制芯片灵敏的接收到红外线检测到人产生的电压差；两对红外检测系统将检测的灵明度提高，而且能控制在人是否进入房间控制排风扇的开启与通断。自动检测是否有人进入房间，自动控制排风扇的通断，节省手动打开关闭排风扇的麻烦。
本发明采用双重方案设计，避免电力资源的浪费。本发明在控制芯片的控制下优先启动语音控制功能，通过控制芯片检测语音产生的电压，从而开启排风扇的操作时间，更加智能化的避免电力资源的浪费。两种方案智能控制电机的通断，更加合理的控制排风扇通断的时间，实现对排风扇或电风扇的智能使用。
本发明自动控制排风扇的通断避免了在人离开的情况下排风扇依然工作的状态，节省了电力资源。自动控制排风扇的设计时刻保持室内空气的新鲜，给人愉悦的心情。
本发明自动控制器完全能够独立于排风扇工作，可移植性高。此电路通过语音，红外检测控制电机，电路部分可以完全脱离排风扇自身工作的影响，即此电路独立于排风扇。可以通过程序改变当前功能以及工作特性。
本发明自动控制器可以更好的应用于家居自动化控制领域。比如，可以把它移植到电风扇等家用电器上，而可以单独的开发一个工作界面，更好的服务于智能化家居的控制系统。

Claims (4)

1. 一种基于MCU设计的自动控制器，包括单片机和工作电源，其特征是，设有2个红外发射管、2片红外接收管、麦克和电机驱动；单片机IO的P2.0口与P2.1口分别接两片红外接收管的红外接收电路，单片机外部中断P3.2接收语音信号电压，单片机输出P2口接电机驱动，单片机P2.3脚连接有控制电器电机通断的电磁继电器；与单片机IO的P2.0口的红外接收管对应的红外发射管设置在房间入口处，与单片机IO的P2.1口的红外接收管对应的红外发射管设置在房间内；麦克设置在房间内；
单片机初始化，驱动初始化，打开中断，当外部中断P3.2检测到有电压变化时，首先启动中断打开电机电器工作，控制电机的开断时间为10-20分钟；当单片机P2.0口先接收到低电平，P2.1口后接收到低电平状态时，即人进入房间内，打开电机电器工作；当单片机P2.1口先接收到低电平，P2.0口后接收到低电平状态时，即人走出房间外，关闭电机电器停止工作。
2. 根据权利要求1所述的基于MCU设计的自动控制器，其特征是，所述单片机采用STC89C52RC单片机。
3. 根据权利要求1或2所述的基于MCU设计的自动控制器，其特征是，所述红外发射管为TLN205红外发射管，红外接收管为TPS708红外接收管。
4. 根据权利要求3所述的基于MCU设计的自动控制器，其特征是，所述电器为排风扇或电风扇。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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