基于CW32L083的空調遙控器方案設計

【前言】

紅外遙控技術在我們日常生活中的應用可以說是非常廣泛了，凡是涉及到遙控人們第一個想到的就是紅外遙控。紅外遙控的發射電路是采用紅外發光二極管來發出經過調制的紅外光波，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，它們將紅外發射器發射的紅外光轉換為相應的電信號，再送后置放大器，由于原理簡單，實際應用便捷，所以大部分遙控器都采用紅外作為調制解調信號。本設計則是通過單片機內置的紅外線遙控發射技術，實現對空調的控制功能，達到使空調制冷、制熱、溫度、風向等功能的實現目的，當然且紅外遙控器還具有設計簡單、體積小、功耗低等優點。

該空調遙控器的MCU采用的是芯源半導體有限公司推出的一款低功耗、自帶IR功能、自帶LCD驅動的MCU——CW32L083。CW32L083 內部集成紅外調制發送器 (IR)，通過兩路通用定時器或一路通用定時器與 UART 配合使用，可方便實現各種標準的 PWM 或 PPM 編碼方式，也可實現 UART 數據的紅外調制發送；CW32L083 內部還集成一個液晶控制器，用于單色無源液晶顯示器（LCD）的數字控制與驅動，最多具有 8 個公用端子（COM）和 56 個區段端子（SEG），可以驅動 224（4×56）、324（6×54）或 416（8×52）個 LCD 圖像元素，無需外加輔助電路；另外該單片機系統提供的雙晶振結構可以對系統時鐘進行切換，從而實現空調遙控器的節能設計。

【設計步驟】

第一步：系統總體設計

該空調遙控器是以單片機為核心，由鍵盤接收用戶命令，通過發射編碼對空調進行操作并用LCD對當前狀態進行顯示，無操作狀態下則會進入低功耗模式。具體有以下幾個功能：

1. 自動、制冷、制熱、抽濕、通風五種模式設定；
2. 二十四小時預約開關機功能；
3. 溫度設定范圍是16℃ 至 30℃；
4. 五檔風速設定；
5. Sleep模式設定，可自由設定時間；
6. 風向設定，90度范圍內五個方向設定；
7. 一鍵清除定時功能。

首次裝上電池接通電源后，遙控器進入的狀態為復位狀態，進入復位狀態后，液晶顯示屏全部被點亮兩秒鐘，然后保留上一次設定的值和模式（或者默認溫度值和模式）。遙控器系統設計框圖如下圖1所示：

圖1 系統設計框圖

第二步：硬件電路設計及PCB制板

根據系統框圖，主要分為以下四部分電路：

1. 紅外發射電路

根據設計電路要實現的功能對紅外進行編碼，當按壓功能指令鍵盤時，產生經過調制的串行編碼，通過激勵電路，驅動紅外發光二極管，發射給接收端。

1. 液晶顯示模塊電路

本模塊才用LCD顯示屏與單片機的LCD驅動接口相連，用于讀取各項顯示數據，并與按鍵一起用于系統運行參數的設定及運行狀態。

1. 復位電路

本系統的復位電路上電后或按下開關系統復位，使處于隨機狀態的內部各寄存器數據復位為原值。

1. 按鍵部分

用于存儲功能操作，作為人機交互接口的信息輸入、輸出。

根據以上設計基礎，設計如圖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 遙控器實物圖

第三步：燒錄調試

本遙控器的軟件部分不便透漏，所以軟件設計部分忽略。將程序通過預留的燒錄口燒錄進去后，把PCB板和遙控器外殼組裝起來。裝好電池，打開開關，分別測試每個按鍵是否有反應，自動、制冷、制熱、抽濕、通風等模式的設置，風速的調整，出風口方向，睡眠設置等。