基于CW32L083的空調(diào)遙控器方案設(shè)計(jì)

【前言】

紅外遙控技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用可以說是非常廣泛了，凡是涉及到遙控人們第一個(gè)想到的就是紅外遙控。紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波，而紅外接收電路則由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再送后置放大器，由于原理簡(jiǎn)單，實(shí)際應(yīng)用便捷，所以大部分遙控器都采用紅外作為調(diào)制解調(diào)信號(hào)。本設(shè)計(jì)則是通過單片機(jī)內(nèi)置的紅外線遙控發(fā)射技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的控制功能，達(dá)到使空調(diào)制冷、制熱、溫度、風(fēng)向等功能的實(shí)現(xiàn)目的，當(dāng)然且紅外遙控器還具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。

該空調(diào)遙控器的MCU采用的是芯源半導(dǎo)體有限公司推出的一款低功耗、自帶IR功能、自帶LCD驅(qū)動(dòng)的MCU——CW32L083。CW32L083 內(nèi)部集成紅外調(diào)制發(fā)送器 (IR)，通過兩路通用定時(shí)器或一路通用定時(shí)器與 UART 配合使用，可方便實(shí)現(xiàn)各種標(biāo)準(zhǔn)的 PWM 或 PPM 編碼方式，也可實(shí)現(xiàn) UART 數(shù)據(jù)的紅外調(diào)制發(fā)送；CW32L083 內(nèi)部還集成一個(gè)液晶控制器，用于單色無源液晶顯示器（LCD）的數(shù)字控制與驅(qū)動(dòng)，最多具有 8 個(gè)公用端子（COM）和 56 個(gè)區(qū)段端子（SEG），可以驅(qū)動(dòng) 224（4×56）、324（6×54）或 416（8×52）個(gè) LCD 圖像元素，無需外加輔助電路；另外該單片機(jī)系統(tǒng)提供的雙晶振結(jié)構(gòu)可以對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行切換，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)遙控器的節(jié)能設(shè)計(jì)。

【設(shè)計(jì)步驟】

第一步：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

該空調(diào)遙控器是以單片機(jī)為核心，由鍵盤接收用戶命令，通過發(fā)射編碼對(duì)空調(diào)進(jìn)行操作并用LCD對(duì)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行顯示，無操作狀態(tài)下則會(huì)進(jìn)入低功耗模式。具體有以下幾個(gè)功能：

1. 自動(dòng)、制冷、制熱、抽濕、通風(fēng)五種模式設(shè)定；
2. 二十四小時(shí)預(yù)約開關(guān)機(jī)功能；
3. 溫度設(shè)定范圍是16℃ 至 30℃；
4. 五檔風(fēng)速設(shè)定；
5. Sleep模式設(shè)定，可自由設(shè)定時(shí)間；
6. 風(fēng)向設(shè)定，90度范圍內(nèi)五個(gè)方向設(shè)定；
7. 一鍵清除定時(shí)功能。

首次裝上電池接通電源后，遙控器進(jìn)入的狀態(tài)為復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)后，液晶顯示屏全部被點(diǎn)亮兩秒鐘，然后保留上一次設(shè)定的值和模式（或者默認(rèn)溫度值和模式）。遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如下圖1所示：

圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

第二步：硬件電路設(shè)計(jì)及PCB制板

根據(jù)系統(tǒng)框圖，主要分為以下四部分電路：

1. 紅外發(fā)射電路

根據(jù)設(shè)計(jì)電路要實(shí)現(xiàn)的功能對(duì)紅外進(jìn)行編碼，當(dāng)按壓功能指令鍵盤時(shí)，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)制的串行編碼，通過激勵(lì)電路，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管，發(fā)射給接收端。

1. 液晶顯示模塊電路

本模塊才用LCD顯示屏與單片機(jī)的LCD驅(qū)動(dòng)接口相連，用于讀取各項(xiàng)顯示數(shù)據(jù)，并與按鍵一起用于系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定及運(yùn)行狀態(tài)。

1. 復(fù)位電路

本系統(tǒng)的復(fù)位電路上電后或按下開關(guān)系統(tǒng)復(fù)位，使處于隨機(jī)狀態(tài)的內(nèi)部各寄存器數(shù)據(jù)復(fù)位為原值。

1. 按鍵部分

用于存儲(chǔ)功能操作，作為人機(jī)交互接口的信息輸入、輸出。

根據(jù)以上設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)如圖2所示的遙控器原理圖，圖3、圖4分別為遙控器的PCB電路板及實(shí)物圖。

圖2 遙控器原理圖

圖3 遙控器PCB電路板

圖4 遙控器實(shí)物圖

第三步：燒錄調(diào)試

本遙控器的軟件部分不便透漏，所以軟件設(shè)計(jì)部分忽略。將程序通過預(yù)留的燒錄口燒錄進(jìn)去后，把PCB板和遙控器外殼組裝起來。裝好電池，打開開關(guān)，分別測(cè)試每個(gè)按鍵是否有反應(yīng)，自動(dòng)、制冷、制熱、抽濕、通風(fēng)等模式的設(shè)置，風(fēng)速的調(diào)整，出風(fēng)口方向，睡眠設(shè)置等。