【正文】 《單片機設計》課程設計題 目： 基于單片機的紅外遙控系統(tǒng)設計 專 業(yè)： 電氣工程系 班 級： 姓 名： 學號： 指導老師： 小組成員： 成 績： 摘要 隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的遙控系統(tǒng)開始進入了人們的生活。采用單片機進行遙控系統(tǒng)的應用設計，具有編程靈活多樣、操作碼個數(shù)可隨便設定等優(yōu)點。 由于單片機具有集成度高、體積小、可靠性高、價格便宜等優(yōu)點，其在機電一體化、工業(yè)控制、儀器儀表和家用電器等領域得到了廣泛應用。當前單片機對家用電器控制呈現(xiàn)出外形簡單化、功能多樣化、產品智能化的發(fā)展趨向。紅外遙控技術具有使用方便、功耗低、抗干擾能力強、價格便宜的特點， 因此它的應用前景十分廣闊。本課題以延伸紅外無線遙控技術為目的，提出了一種紅外遙控器集中控制的方案，核心是設計出一個紅外接收系統(tǒng)。本設計以紅外線作為傳遞信息的載體，可對受控對象的工作狀態(tài)進行短距離無線控制，適用于遙控工業(yè)、醫(yī)療、家用電器等設備的開閉狀態(tài)。并含有設備計數(shù)模塊，可對處于工作狀態(tài)的設備進行計數(shù)，并顯示出來。課題的重點在于通過軟件實現(xiàn)二進制數(shù)據(jù)的解碼工作，然后通過紅外收發(fā)頭進行數(shù)據(jù)傳輸控制系統(tǒng)。 關鍵詞： 紅外遙控；單片機控制；顯示模塊目 錄1 引言 4 課題研究的目的 4 4 2設計任務及要求 5 ，主要完成： 5 紅外遙控系統(tǒng)的設計要求： 5 3 紅外遙控系統(tǒng)的硬件設計 6 本設計方案思路 6 研發(fā)方向和技術關鍵 6 7 7 紅外接收模塊 11 LED模擬外圍設備模塊 12 13 4 紅外遙控系統(tǒng)的軟件設計 14 主控程序 14 遙控發(fā)射部分 14 遙控接收處理部分 15 5 測試結果及分析 15 實驗儀與計算機的連接 15 硬件系統(tǒng)的調試 16 軟件系統(tǒng)的調試 16 6 總結與體會 16 參考文獻 17 7附錄 程序代碼 18 1 引言 課題研究的目的本設計主要研究并設計一個基于單片機的紅外發(fā)射及接收系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫度控制、蜂鳴器、LED燈的隔離控制?？刂葡到y(tǒng)主要是由 MCS51 系列單片機、集成紅外發(fā)射遙控器、紅外接收電路、LCD 顯示電路，溫度控制電路等部分組成，發(fā)射遙控信號經紅外接收處理傳送給單片機，單片機根據(jù)不同的信息碼控制溫度報警，并完成相應的狀態(tài)指示。紅外遙控是一種無線、非接觸控制技術、具有抗干擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易于實現(xiàn)等顯著優(yōu)點，被諸多電子設備特別是家用電器廣泛采用。當今社會科學技術的發(fā)展與日俱增，人們生活水平也是日益提高，為了減少人們的工作量，所以對各種家用電器、電子器件的非人工控制的要求越來越高，針對這種情況，設計出一種集成度比較高的控制體系是必然的?，F(xiàn)代科技的飛速發(fā)展在許多危險、不可近場合也對遠程控制提出了越來越高的要求。單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內存、內部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網絡、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。使用紅外線做信號載波的優(yōu)點很多：成本低、傳播范圍和方向可以控制、不產生電磁輻射干擾，也不受干擾等等。因此被廣泛地應用在各種技術領域中。由于紅外線為不可見光，因此對環(huán)境影響很小，再由紅外光波動波長遠小于無線電波的波長，所以紅外線遙控不會影響其他家用電器，也不會影響臨近的無線電設備。最典型的應用就是家電遙控器。紅外線遙控不具有像無線電遙控那樣穿過障礙物去控制被控對象的能力，所以，在設計家用電器的紅外線遙控器時，不必要像無線電遙控器那樣，每套(發(fā)射器和接收器)要有不同的遙控頻率或編碼(否則，就會隔墻控制或干擾鄰居的家用電器)。同類產品的紅外線遙控器，也可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會出現(xiàn)遙控信號“串門”的情況。這對于大批量生產以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大的方面。2設計任務及要求 ，主要完成： (1) 對紅外遙控溫度系統(tǒng)進行硬件設計和軟件流程設計，分為主程序設計，數(shù)據(jù)處理，溫度顯示程序設計、LED燈和蜂鳴器的開關控制程序設計等；(2)設計LED燈和蜂鳴器的開關控制(3) 軟件的調試，功能仿真，畫出紅外遙控系統(tǒng)的電路原理圖。(4) 完成實物，實現(xiàn)功能 紅外遙控系統(tǒng)的設計要求：本設計主要研究并設計一個基于單片機的紅外發(fā)射及接收系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫度控制的隔離控制?？刂葡到y(tǒng)主要是由 MCS51 系列單片機、集成紅外發(fā)射遙控器、紅外接收電路、LCD 顯示電路，溫度控制電路等部分組成，發(fā)射遙控信號經紅外接收處理傳送給單片機，單片機根據(jù)不同的信息碼控制溫度報警，并完成相應的狀態(tài)指示。(1) 溫度傳感器對周圍環(huán)境溫度進行檢測；(2) 遙控最遠距離8到10m；(3) 工作頻率為 38KHz，即紅外發(fā)射和接收的載頻為 38KHz；(4) 接收端可顯示受控狀態(tài)以及輸入控制數(shù)據(jù)；(5) 顯示程序的設計，用4位數(shù)碼管顯示所測得的溫度值；(6) LED燈和蜂鳴器控制程序設計，根據(jù)按鍵進行相應的處理。3 紅外遙控系統(tǒng)的硬件設計 本設計方案思路本設計主控芯片采用目前比較通用的MCS51系列單片機。此類單片機的運算能力強，軟件編程靈活，自由度大，市場上比較多見，價格便宜且技術比較成熟容易實現(xiàn)。紅外傳輸利用載波對信號進行調制從而減少信號傳輸過程中的光波干擾,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。由遙控器將鍵盤信息及系統(tǒng)識別碼等數(shù)據(jù)調制在紅外載波上經紅外發(fā)射頭發(fā)射出去。接收方由紅外一體化接收頭實現(xiàn)對接收信號的放大解調并還原為數(shù)據(jù)流，經由單片機解碼后對相關IO口進行操作（如圖 1）。按鍵編碼和調制紅外發(fā)射紅外接收解碼并響應紅外遙控器紅外接收圖 1 紅外線遙控系統(tǒng)框