【正文】 第 8 頁 共 40 頁 第一章 課題概況 紅外遙控電路設計的目的 本次設計的主要任務是利用單片機技術，并將數(shù)字電子技術、模擬電子技術和紅外學相關知識相結合，設計一款可以實現(xiàn)燈泡的開關和調(diào)光（或者電機啟動和調(diào)速）控制的紅外遙控電路。 紅外線是一種光線，具有普通光的性質(zhì)，可以以光速直線傳播，強度可調(diào)，可以通過光學透鏡聚焦，可以被不透明物體遮擋等等。 單片機的集成度很高，它具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化、使用方便等突出特點，尤其耗電少，又可使供電電源體積小、質(zhì)量輕。而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)可隨意設定等優(yōu)點。本單片機 遙控應用采用紅外線脈沖個數(shù)編碼、單片機軟件解碼實現(xiàn)了對電燈的開關 /亮度調(diào)節(jié)。發(fā) 射電路以AT89C2051 為控制中心發(fā)射信號 , 接收電路以 AT89C51 為控制中心接收信號 ,驅(qū)動雙向晶閘管實現(xiàn)電燈的開關及亮度的控制。其次借助于單片機具有結構緊湊、可靠性高、速度快、功耗小、成本低的特點，可以制作靈敏度高，抗干擾性能優(yōu)良的紅外遙控。紅外遙控電路設計 第 2 頁 共 40 頁 青海建筑職業(yè)技術學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 學號 : 姓名： 畢業(yè)設計 (論文 )題目 : 紅外遙控電路設計要點與制作 閱讀中外文獻資料摘要： [1] 李軍 . 檢測技術及其儀表 . 中國輕工業(yè)出版社 [2] 賀紅娟 等 . 匯編語言程序設計教程 . 清華大學出版社 [3] 孫亮 楊鵬 . 自動控制技術 . 北京工業(yè)大學出版社 [4] 劉守義 鐘蘇 . 數(shù)字電子技術 . 西安電子科技大學出版社 [5] 周雪 . 模擬電子技術 . 西安電子科技大學出版社 [6] 楊宏麗 王靜霞 . 單片機基礎教程 . 人民郵電出版社 [7] 林伸茂 . 8051 單片機徹底研究經(jīng)驗篇 .人民郵電出版社 [8] 劉文濤 . MCS51 單片機培訓教程．電子工業(yè)出版社 立題依據(jù)及主要研究內(nèi)容： 遙控技術根據(jù)控制方式的不同，一般分紅外遙控、聲控和無線遙控，俗稱三遙。其電路調(diào)試簡單，若對發(fā)射信號進行編碼，可實現(xiàn)不同電器的開關控制及電燈的調(diào)光設置。 設計方案及思路： 青海建筑職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 3 頁 共 40 頁 目前市場 —— 一般設備系統(tǒng)采用專用的遙控編碼及解碼集成電路。圖 1 和圖 2 為該應用系統(tǒng)的遙控器設計原理框圖及接收控制系統(tǒng)設計原理框圖。本單片機遙控應用采用紅外線脈沖個數(shù)編碼 、單片機軟件解碼實現(xiàn)了對電燈的開關 /亮度調(diào)節(jié)。所以特別適用與“電腦型產(chǎn)品”，它的應用已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研、教育以及日常生活用品 (家電、玩具 )等各種領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。特別制造的半導體發(fā)光二極管，可以發(fā)出特定波長（通常是近紅外）的紅外線，通過控制二極管的電流可以很方便地改變紅外線的強度，達到調(diào)制的目的，因此，在現(xiàn)代電子工程應用中，紅外線常常被用做近距離視線范圍內(nèi)的通訊載波，最典型的應用就是家電遙控器。通過設計紅外遙控電路來鞏固和加強對三年來所學的理論知識和鍛煉自己的動手能力，熟悉和掌握以單片機為核心的電路設計的基本方法和技 術，熟悉傳感器的使用，提高電子電路的設計和動手能力，加深對單片機軟硬件知識的理解，獲得初步的應用經(jīng)驗，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎。編程靈活多樣，操作碼個數(shù)可隨意設定等優(yōu)點。紅外發(fā)射部分結構圖如圖 所示： 圖 紅外遙控電路發(fā)射設計原理框圖 當按下遙控按鈕時，單片機產(chǎn)生相應的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。系統(tǒng)采用5V單電源電壓供電，能滿足低功耗空閑狀態(tài)，并具有掉電記憶控制功能。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。全靜態(tài)工作：0Hz24Hz 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 因此本設計決定選用芯片 89C51 作為紅外接收電路核心芯片。 同時 AT89C2051 的時鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有 RAM、定時 /計數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后即進入繼續(xù)工作狀態(tài)。 2k 可反復擦寫 (1000 次） Flash ROM 兩個串行中斷 內(nèi)置一個模擬比較放大器 單片機部分主要完成遙控發(fā)射器發(fā)射過程的控制、鍵盤掃描的管理和顯示。電路采用 LED 發(fā)光二極管來 實現(xiàn)按鍵的操作指示。當紅外接受接收到遙控器發(fā)射的信號后，將信號傳給 AT89C2051 單片機， AT89C2051 單片機根據(jù)收到的信息碼的不同，完成相應的調(diào)光操作以及進行相應的狀態(tài)指示。利用二極管的單向?qū)щ娦越涣麟娊?jīng)過橋式整流成直流電，再經(jīng)過大小電容濾波， 7805 集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的 +5V電源，用一個發(fā)光二極管指示燈指示電源狀態(tài)。當 Ua=Ube , Q1 三極管導通， Q2 三極管截止 , B點變高電平 ,C點 ()為低電平。 紅外遙控發(fā)射部分初始化程序，初始化程序主要是使 P1 口和 P2 口復位，即為將 P1 口和 P2 口為高電平狀態(tài)，關閉遙控輸出口 口，設置中斷優(yōu)先級 IP，選擇定時器 /計數(shù)器 1和設置操作模式為自動 8 位重載模式。 紅外遙控接收部分主程序，先調(diào)用初始化程序，初始化程序完畢，進入主程序循環(huán)狀態(tài)。最后按照鍵號轉至相應的發(fā)射程序。 第四章 系統(tǒng)調(diào)試 控制電路板的安裝與調(diào)試在整個系統(tǒng)研制中占有重要位置，它是把理論付諸實踐的過程，也是把紙面設計轉變位實際產(chǎn)品的必經(jīng)階段。 實驗和調(diào)試常用的儀器有：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號發(fā)生器等。 2．靜態(tài)檢測與調(diào) 試 斷開信號源，把經(jīng)過準確測量的電源接入電路，用萬用表電壓檔監(jiān)測電源電壓，觀察有無異?，F(xiàn)象：如冒煙、異常氣味、手摸元器件發(fā)燙，電源短路等，如發(fā)現(xiàn)異常情況，立即切斷電源，排除故障； 如無異常情況，分別測量各關鍵點直流電壓，如靜態(tài)工作點、數(shù)字電路各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關系、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態(tài)下，如不符，則調(diào)整電路元器件參數(shù)、更換元器件等，使電路最終工作在合適的工作狀態(tài)； 對于放大電路還要用示波器觀察是否有自激發(fā)生。這說明了此電路是工作在正常狀態(tài)的。 （ 5） 正確選擇測量點和測量 （ 6） 認真觀察記錄實驗過程，包括條件、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、波形、相位等。從開始設計到設計的完成，我感覺收獲很多，不僅在理論上有了很大的升華 ,并且還在實踐中鍛煉了自己。在 理論上對整個系統(tǒng)有一定了解的情況下，進行了系統(tǒng)模塊的電路的設計，充分利用各方面的資料，發(fā)揮我所學的特長。 對于軟件設計，因為以前的編程經(jīng)驗不夠，因此，在這方面花費了很多的精 力和時間。經(jīng)過 2 個月的努力，核心問題已經(jīng)全部解決，所有功能均已基本實現(xiàn)，只是在通用性上還有待提高。*********************************************** ；遙控器系統(tǒng)軟件程 序 。*********************************************** 。*********************************************** start: lcall clear ；調(diào)初始化程序 main: lcall keywork ；調(diào)鍵盤程序 orl pcon,01h ；進入低功耗待機狀態(tài) ljmp main nop ；設置軟件陷阱 nop nop ljmp start 。*********************************************** t1serve: cpl ；高頻調(diào)制 reti nop ；設置軟件陷阱 nop nop ljmp start 。等待低電平 mov r1,06h 。超過 3MS 為一幀結束 dec a jz function0 。為 0 則轉功能 3 處理 dec a jz function4 。功能 0 操作， mov p1,0edh function01: nop nop ljmp int0ret ；返回 青海建筑職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第