【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì) 班級(jí)：機(jī)電 3102 姓名：張保年 學(xué)號(hào)： 38 1 目 錄 基于單片機(jī)的電器遙控器設(shè)計(jì) .......................................... 3 文獻(xiàn)綜述 ............................................................ 5 ............................................ 5 .............................................. 6 .............................................. 7 第 1章 總體設(shè)計(jì)方案 ................................................. 9 方案一：（簡易紅外遙控電路 ） ....................................... 9 方案二：（利用紅外遙控開關(guān)電路） ................................... 9 方案三：利用紅外遙控開關(guān)電路 ..................................... 10 方案比較 ......................................................... 12 第 2章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ............................................ 12 ．紅外遙控電路設(shè)計(jì) ............................................ 12 發(fā)射電路部分 ............................................. 13 .............................................. 13 .............................................. 15 .............................................. 16 .............................................. 16 紅外遙控接收器的接收過程 ............................. 19 路設(shè)計(jì) .............................................. 20 ............................................. 22 ．遙控碼的編碼格式 ........................................ 22 ．遙控碼的發(fā)設(shè)定遙控射 .................................... 22 ．?dāng)?shù)據(jù)幀的接收處理 ........................................ 23 ： ............................... 23 ： ............................................ 23 : ............................................. 26 第三章 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................... 28 2 第四章 結(jié)束語 ...................................................... 30 附錄 ............................................................... 31 程序清單 ......................................................... 31 3 基于單片機(jī)的電器遙控器設(shè)計(jì) 摘 要 通過對(duì)設(shè)計(jì)要求地認(rèn)真分析和研究，拿出了幾種可行方案，最終選定了一個(gè)最佳方案。 該方案是采用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn) 遙控的主要手段。我們所設(shè)計(jì)的遙控 器能控制 5個(gè)電器的電源開關(guān)，并且可對(duì)一路電燈進(jìn)行亮度的調(diào)節(jié)。 關(guān)鍵字 ： 遙控電路，紅外發(fā)射，紅外接收，單片機(jī) 4 A Design about the Telecontroller Based on SCM Abstract After analyzing and researching on the request of the design, we take several blue print and we selected the best one in the end. The project make use of advanced SCM to realize the remote control. Remote controller we designed can dominate 5 electrical source switches and adjust the brightness of one light. 【 keyword】 Remote controlling circuit Infrared emission Infrared receiving, SCM 5 文獻(xiàn)綜述 紅外遙控技術(shù)是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)，其相應(yīng)的軟件和硬件技術(shù)都已比較成熟。 它是把紅外線作為載體的遙控方式。由于紅外線的波長遠(yuǎn)小于無線電波的波長，因此在采用 紅外遙控方式時(shí)，不會(huì)干擾其他電器的正常工作，也不會(huì)影響臨近的無線電設(shè)備。 紅外遙控是利用波長為 m 之間的近紅外線來傳遞控制信號(hào)的。它具有以下特點(diǎn)： 1．由于為不可見光，因此，對(duì)環(huán)境影響很小。紅外線的波長遠(yuǎn)小于無線電波的波長，所以，紅外遙控不會(huì)干擾其它家用電器，也不會(huì)影響近鄰的無線電設(shè)備。 2．紅外線 為不可見光，具有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜，警戒等安全保衛(wèi)裝置中也得到了廣泛的應(yīng)用。 3．紅外線遙控的遙控距離一般為幾米至幾十米或更遠(yuǎn)一點(diǎn)。 4．紅外線遙控具有結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，成本低廉，抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是室內(nèi)遙控的優(yōu)先遙控方式。同時(shí)，由于采用紅外線遙控器件時(shí)，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單，因此它在日常工作生活中的應(yīng)用越來越廣泛。 它在技術(shù)上的主要優(yōu)點(diǎn)是： ； 2． 具有移動(dòng)通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點(diǎn)； 3． 傳輸速率適合于家 庭和辦公室使用的網(wǎng)絡(luò)； 4． 信號(hào)無干擾，傳輸準(zhǔn)確度高； 它的缺點(diǎn)是：由于它是一種視距傳輸技術(shù)，采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接具有方向性，兩個(gè)設(shè)備之間如果傳輸數(shù)據(jù)，中間就不能有阻擋物 。而且通訊距離較短，此外紅外 LED不是一種十分耐用的器件。 6 60 年代初，一些發(fā)達(dá)國家開始研究民用產(chǎn)品的遙控技術(shù)，但由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，遙控技術(shù)發(fā)展很緩慢。 70 年代末，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙控技術(shù)才得到快速的發(fā)展。在遙控方式 上大體經(jīng)歷了從有線到無線的超聲波、從振動(dòng)子到紅外線、再到使用總線的微機(jī)紅外遙控這樣幾個(gè)階段。無論采用何種方式，準(zhǔn)確無誤傳輸信號(hào)，最終達(dá)到滿意的控制效果是非常重要的。最初的無線遙控裝置采用的是電磁波傳輸信號(hào)，由于電磁波容易產(chǎn)生干擾，也易受干擾，因此逐漸采用超聲波和紅外線媒介來傳輸信號(hào)。與紅外線相比，超聲傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息量少，易受干擾而引起誤動(dòng)作。較為理想的是光控方式，逐漸采用紅外線的遙控方式取代了超聲波遙控方式，出現(xiàn)了紅外線多功能遙控器，成為當(dāng)今時(shí)代的主流。 由于紅外線在頻譜上居于可見光之外，所以 抗干擾性強(qiáng)，具有光波的直線傳播特性，不易產(chǎn)生相互間的干擾，是很好的信息傳輸媒體。信息可以直接對(duì)紅外光進(jìn)行調(diào)制傳輸，例如，信息直接調(diào)制紅外光的強(qiáng)弱進(jìn)行傳輸，也可以用紅外線產(chǎn)生一定頻率的載波，再用信息對(duì)載波進(jìn)調(diào)制，接收端再去掉載波，取到信息。從信息的可靠傳輸來說，后一種方法更好，這就是我們今天看到的大多數(shù)紅外遙控器所采用的方法。 由于紅外線的波長遠(yuǎn)小于無線電波的波長，因此在采用 紅外遙控方式時(shí)，不會(huì)干擾其他電器的正常工作，也不會(huì)影響臨近的無線電設(shè)備。同時(shí)，由于采用紅外線遙控器件時(shí)，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單 ，因此它在日常工作生活中的應(yīng)用越來越廣泛。 7 紅外遙控技術(shù)在這十年來得到了迅猛發(fā)展，尤其在家電領(lǐng)域如彩電、 DVD、空調(diào)等，也在其它電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，隨著人們生活水平的提高，對(duì)產(chǎn)品的追求是使用更方便、更具智能化，紅外遙控技術(shù)正是一個(gè)重點(diǎn)的發(fā)展方向。為了提高對(duì)紅外遙控產(chǎn)品的開發(fā)效率以及生產(chǎn)廠家的檢測(cè)手段等，重點(diǎn)推出該套紅外遙控編碼分析儀，她猶如一臺(tái)示波器，并且利用最先進(jìn)的電腦技術(shù)，對(duì)紅外遙控信號(hào)進(jìn)行全面的分析，顯示詳盡的數(shù)據(jù)，編碼、解碼信息，使開發(fā)人員對(duì)編、解碼情況一目了然，以便設(shè) 計(jì)人員提高工作效率，增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性。紅外遙控信號(hào)分析儀采用 MCS51 系列單片機(jī)為外部采樣處理控制器，并與微機(jī)通信完成整個(gè)處理過程，并由微機(jī)完成作圖、數(shù)據(jù)管理等等。 由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了大量紅外遙控專用集成電路，需要時(shí)按圖索驥即可。因此，現(xiàn)在紅外遙控在加用電器、室內(nèi)近距離（小于 10 米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著紅外光電器的大量出現(xiàn) ,紅外遙控已經(jīng)廣泛應(yīng)用在家用電器 ,安全保衛(wèi) ,及人們的日常生活中的應(yīng)用就更加廣泛了 。 例如電視機(jī)的遙控，音響設(shè)備的遙控，錄象機(jī)的遙控，電風(fēng)扇的遙控，安全保衛(wèi)報(bào)警器，遙控空調(diào) 器，自 動(dòng)水龍頭，自動(dòng)門等均可采用紅外遙控技術(shù)來實(shí)現(xiàn) 。 多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵，代表不同的控制功能。當(dāng)發(fā)射端 按下某一按鍵時(shí)，相應(yīng)地接收端有不同地輸出狀態(tài)。接收端地輸出狀態(tài)大致可分 為脈沖、電平、自饋、互鎖、數(shù)據(jù)五種形式?！懊}沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時(shí)， 8 接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出一個(gè)“有效脈沖”，寬度一般在 100ms左右?！半娖健陛敵鍪侵赴l(fā)射端按下鍵時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出“有效電平”消失。此處的“有效 脈沖”和“有效電平”，可能是高、也可能是低，取決于相應(yīng)輸出腳的靜態(tài)狀況，如靜態(tài)時(shí)為低，則“高” 為有效；如靜態(tài)時(shí)為高，則“低”為有效。大多數(shù)情況 下“高”為有效?！白枣i”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個(gè)鍵，接收端對(duì)應(yīng)輸出 端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?，原來低電平變?yōu)楦唠娖?。此種輸 出適合用作電源開關(guān)、靜音控制等。有時(shí)亦稱這種輸出形式為“反相”?！盎ユi” 輸出是指多個(gè)輸出互相清除，在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)輸出有效。電視機(jī)的選臺(tái)就 屬此種情況，其他如調(diào)光、調(diào)速、音響的輸入選擇等?！皵?shù)據(jù)”輸出是指把一些 發(fā)射鍵編上號(hào)碼，利用接收端的幾個(gè)輸出形成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，來代表不同的按鍵 輸入。一般情況下，接收端除了 幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應(yīng)有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端，以便以后適時(shí)地來取數(shù)據(jù)。這種輸出形式一般用于與單片機(jī)或微機(jī)接口。 除以上輸出形式外，還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。所謂“鎖存”輸出是 指對(duì)發(fā)射端每次發(fā)的信號(hào)，接收端對(duì)應(yīng)輸出予以“儲(chǔ)存”，直至收到新的信號(hào)為 止；“暫存”輸出與上述介紹的“電平