【正文】 編 號： 審定成績： 重慶郵電大學畢業(yè)設計（論文）設計（論文）題目：基于單片機的紅外開關設計學 院 名 稱 ：通信與信息工程學院學 生 姓 名 ：劉 斌專 業(yè) ：電子信息工程班 級 ：0121006學 號 ：2010210755指 導 教 師 ：朱治國答辯組 負責人 ：填表時間：2014 年 5 月重慶郵電大學教務處制重慶郵電大學本科畢業(yè)設計（論文）摘 要隨著人們生活水平的不斷提高，科技的不斷進步。人們對生活的享受也越來越看重了。作為家庭最不可或缺的電燈，也正在隨著科技的進步改變其帶給人們的舒適度。最基本的照明已經不能滿足人們在現代生活的要求了。因此一盞能遙控并且能隨意改變其亮暗程度的燈是十分重要的。本次畢業(yè)設計的就是基于單片機的紅外開關控制，能有效的便捷的通過紅外線來控制家庭普通照明燈的開關和控制照明燈的亮度了，這樣一來人們就可以根據房間的亮度需求和氛圍來控制燈光了。本設計是對等的開關進行紅外遙控控制，總的系統(tǒng)分為紅外遙控發(fā)射端和接收端，中間涉及到進行紅外的編碼與解碼，矩陣鍵盤，電源電路，可控硅調光電路，過零檢測的設計，數碼管顯示的設計。發(fā)射端和接收端都是采用89C51單片機作為核心芯片。通過各種論證和仿真最后實現了對對8路小燈的開關進行控制，對其中一個小燈進行了調光控制，可以改變8種亮度，方便人們的需求。遙控和接收端都設置了顯示按鍵值得數碼管，方便人們知道當前控制的是哪個燈。這種紅外開關在人們的日常生活中使用性是比較好的，也是比較可靠的，能滿足人們對生活方便，快捷，使用性的追求。 【關鍵詞】單片機 紅外遙控 編解碼 燈ABSTRACT With the continuous improvement of people 39。s living standards, technological progress. People enjoy life more and more attention to it. As most indispensable household lamps , also with advances in technology to bring people to change their fort . The most basic lighting can not meet people in modern life demands it. Thus one can remote control and can arbitrarily change their light or dark light is very important. This graduation design is based on singlechip infrared switch control, and convenient to be able to effectively control the brightness of ordinary household lighting switches and controls through an infrared illuminator , so that people could be based on the needs and atmosphere of the room brightness control lights up . This design is the equivalent infrared remote control switch , the total system is divided into infrared remote control transmitter and receiver , the middle infrared involves encoding and decoding, matrix keyboard, power supply circuits , SCR dimming circuits , zerocrossing detection of design , digital display design. Transmitter and receiver are used 89C51 microcontroller as the core chip .Finally, through a variety of demonstration and simulation to achieve the 8 pairs of small light switch controls one small lamp on a dimmer control, you can change the eight kinds of brightness , easy to people39。s needs. Remote control and receiver are set to display buttons worth of digital control, easy for people to know the current control which lights. This infrared switch in people39。s daily lives is a better usability , but also more reliable , easy to meet people39。s lives , fast, usability pursuit.【Key words】Microprocessor Infrared remote control Encoding and decoding Light目 錄前 言 ……………………………………………………………………………………1第一章 單片機與紅外線概述……………………………………………………………2 第一節(jié) 單片機系統(tǒng)簡介 ……………………………………………………………2 一 、發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢……………………………………………………………2 二 、單片機結構 ……………………………………………………………………2 第二節(jié) 紅外線簡介 ……………………………………………………………3 一 、 紅外線簡介……………………………………………………………………3 二 、 紅外線發(fā)射原理………………………………………………………………3第二章 系統(tǒng)總體設計 …………………………………………………………………6 第一節(jié) 方案選擇 ……………………………………………………………6 一 、 功能需求……………………………………………………………………6 二 、 方案論證……………………………………………………………………6 第二節(jié) 總的遙控設計 ……………………………………………………………7第三章 系統(tǒng)硬件設計 …………………………………………………………………9 第一節(jié) 硬件介紹 ……………………………………………………………9 一 、定時器計數器 …………………………………………………………………9 二 、鍵盤開關 ……………………………………………………………………12 三 、數碼管 ………………………………………………………………………13 四 、CD4511譯碼器 ………………………………………………………………14 五 、可控硅 ……………………………………………………………………15 第二節(jié) 電路設計……………………………………………………………15 一 、發(fā)射電路 ……………………………………………………………………15 二 、接收電路 ……………………………………………………………………16 三 、電源電路 ……………………………………………………………………17 四 、過零檢測電路 ………………………………………………………………18 五 、亮度控制電路 ………………………………………………………………19第四章 系統(tǒng)軟件設計 …………………………………………………………………21 第一節(jié) 發(fā)射和接收部分的工作原理 ………………………………………………21 一 、發(fā)射部分工作原理 …………………………………………………………21 二 、接收部分工作原理 …………………………………………………………21 第二節(jié) 遙控發(fā)射及接收程序控制流程圖 …………………………………………21 一 、發(fā)射部分流程圖 ……………………………………………………………22 二 、接收部分流程圖 ……………………………………………………………26結 論 …………………………………………………………………………………31致 謝…………………………………………………………………………………32參考文獻 …………………………………………………………………………………33附 錄 …………………………………………………………………………………34 一、英文原文……………………………………………………………………………34 二、英文翻譯……………………………………………………………………………40 三、工程設計圖紙………………………………………………………………………46 四、源程序………………………………………………………………………………48前 言隨著科技的不斷發(fā)展，單片機技術，紅外線技術也在飛速發(fā)展。單片機誕生于1971年，隨之得到飛速發(fā)展，被運用在各種領域，工業(yè)、農業(yè)、國防、科研、機關、教育、商業(yè)以及家電等。紅外遙控也是20世紀70年代才開始逐漸發(fā)展起來的一種遠程控制技術，原理：是利用紅外線來傳遞信號，對控制對象進行遠距離控制。經過幾十年的發(fā)展，遙控器已經出現在了我們生活中的每一個角落。我們會發(fā)現，在我們當今的生活中已經離不開遙控器了，家用電器都配有一個遙控器。這樣一來我們會發(fā)現，我們家中隨處都是遙控器，如：電視，電風扇，空調，冰箱等的遙控器。但是帶有遙控器的照明燈還沒有流行起來，雖然市場上也有很多這樣的照明燈。也正是這樣我觸發(fā)我想對這以課題的研究，如果我們能把家用的所有遙控器都解碼出來，用一個遙控器來控制較多電器，這樣我們就不需控制家用電器的時候到處找相應的遙控器了，這個技術在目前市場上還沒有流行起來，中間還存在許多技術難題，也許在將來會進入我們的家庭生活。本次設計主要是用遙控器來控制家庭的多路開關，能用一個遙控器來控制家中較多的電器電源開關。主要是針對家庭照明燈來設計的，由于我們家中電燈是比較多的，每一個燈都需要設計專門的電路開關來控制，這樣以來，浪費了很多電路設計也不利于家庭整體設計的美觀。而且每一個燈的亮度都是固定死了的，我們主要是設計一個遙控器來控制我們家中的電燈，并且可以通過可控硅調控電燈的亮度。根據市場需求，這種設計在當今生活中需求性是很高的，其實用價值也是很高的。第一章 單片機與紅外線概述第一節(jié) 單片機的發(fā)展歷史及趨勢一、單片機的發(fā)展過程單片機誕生于20世紀70年代末,單片機的發(fā)展歷史可劃分為以下幾個階段: 第一階段(1974年~1976年):為單片機初級階段,即SCM單片微型計算機(SingleChipMicroputer)階段。主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結構。 第二階段(1976年~1978年):為低性能單片機階段,即單片機的控索階段。以Intel公司的MCS—48為代表。MCS—48的推出是在工控領域的控索,參與這一控索的公司還有Motorola、Zilog等,都取得了滿意的效果?！皢纹瑱C”一次由此得來。此時的單片機 由一塊芯片構成,但性能低、品種少。 第三階段(1978年~1982年):單片機的完善階段。Intel公司在MCS—48基礎上推出了完善的、典型的單片機系列MCS—51。第四階段(1982年~1990年):8位單片機的鞏固發(fā)展及16位單片機的推出階段, 是單片機向微控制器發(fā)展的階段。Intel公司推出的MCS— 96系列單片機,將一些用于測控系統(tǒng)的模數轉換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調制器等納入片中,體現了單片機的微控制器特征。 第五階段(1990年~):微控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機在各個領域全面深入地發(fā)展和應用,出現了高速、大尋址范圍、強運算能力的8位16位32位通用型單片機,以及小型廉價的專用型單片機。二、單片機的發(fā)展趨勢90年代后期至今單片機的發(fā)展可以說是進入了一個新的階段,單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展,發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面發(fā)展。其發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面: ①制作工藝CMOS化。②更小的光刻工藝提高了集成度，使芯片更小、成本更低、工作電壓更低、功耗更低。③CPU的改進。采用雙CPU結構增加數據總線的寬度，提