【正文】 48 D 5IN4048 D 6IN4048 D 7IN4048 D 8IN4048R31 0KR41 0KK1K2K3K4K5K6R S T1P 3. 02P 3. 1/ T X D3X T A L 24X T A L 15P 3. 2/ I N T 06P 3. 3/ I N T 17P 3. 4/ T 08P 3. 5/ T 19GND10V C C20P 1. 719P 1. 618P 1. 517P 1. 416P 1. 315P 1. 214P 1. 1/ A I N 113P 1. 0/ A I N 012P 3. 711U1A T 89 C 2 05 1+ 3V紅外遙控電路設(shè)計 第 14 頁 共 41 頁 紅外接收電路 單片機遙控 接受 器原理圖如圖 所示， 單片機遙控發(fā)射器主要由AT89C2051 單片機、紅外線接收電路、 50Hz 交流測電路和電燈亮滅及調(diào)光控制電路等組成。待發(fā)送完畢，單片機再次處于低功耗空閑狀態(tài)。 紅外發(fā)送電路 單片機遙控發(fā)射器原理圖如圖 所示，單片機遙控發(fā)射器主要由AT89C2051 單片機、操作鍵盤和紅外發(fā)射電路等組成。 低功耗睡眠功能 兩個外部中斷源 兩個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 紅外遙控電路設(shè)計 第 12 頁 共 41 頁 AT89C2051 是一個功能強大的單片機，但它只有 20 個引腳， 15 個雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，其中 P1 是一個完整的 8 位雙向 I/O 口，兩個外中斷口，兩個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,兩個全雙向串行通信口，一個模擬比較放大器。片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 由上可見， 89C51 芯片的功能強大，其震蕩特性能很好的滿足本設(shè)計的要求，與同類 51 芯片相比，其引腳較多，在滿足對 控制方式 的 選擇 的同時，還可加入調(diào)光控制電路，這更能符合本設(shè)計的需要。 32 可編程 I/O 線 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 ? 指令集和輸出管腳相兼容。 紅外 接 收部分結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 紅外遙控電路接收設(shè)計原理框圖 當(dāng)紅外接收器接收到控制脈沖后，經(jīng)單片機處理由顯示設(shè)備顯示出當(dāng)前受控電器的序號，并判斷是否對電燈進(jìn)行調(diào)光，如需調(diào)光則經(jīng)調(diào)光電路處理后實現(xiàn)調(diào)光功能。 紅外遙控電 發(fā)射器 主要由單片機、操作鍵盤和紅外發(fā)射電路三部分組 成。 采用單片機進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計，具有硬件接口簡單方便。 青海建筑 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 9 頁 共 41 頁 第一章 課題概況 紅外遙控電路設(shè)計的目的 本次設(shè)計的主要任務(wù)是 利用單片機技術(shù)，并將數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)和紅外學(xué)相關(guān)知識相結(jié)合，設(shè)計一款 可以實現(xiàn)燈泡的開關(guān)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(xué)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。 圖 1 單片機遙控器設(shè)計原理框圖 圖 2 接收控制系統(tǒng)設(shè)計原理框圖 9V AC AT89C52 單片機 +5V 電源電路 紅外接收電路 50Hz AC 過零檢測 對一路電燈開光控制及亮度調(diào)節(jié) 狀態(tài) 指 示電路 +3V 電源 紅外發(fā)射電路 AT89C2051 單片機 鍵盤輸入 發(fā)射指示燈 青海建筑 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 5 頁 共 41 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）工作計劃： 設(shè)計（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 相關(guān)文獻(xiàn)的調(diào)研，資料收集 20xx 年 12 月 1 日至20xx 年 3 月 5 日 2 系統(tǒng)方案探討與指導(dǎo)教師問題答疑 20xx 年 3 月 5 日至20xx 年 3 月 12 日 3 硬件設(shè)計 20xx 年 3 月 12 日至20xx 年 3 月 19 日 4 軟件設(shè)計 20xx 年 3 月 19 日至20xx 年 3 月 26 日 5 軟件硬件聯(lián)調(diào) 20xx 年 3 月 26 日至20xx 年 4 月 2 日 6 完成畢業(yè)論文寫作 20xx 年 4 月 2 日至20xx 年 4 月 9 日 7 論文指導(dǎo)教師初評，并給出修改意見，學(xué)生進(jìn)行 修改 20xx 年 4 月 9 日至20xx 年 4 月 16 日 8 完成畢業(yè)答辯 PPT，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 20xx 年 4 月 16 日至20xx 年 4 月 23 日 指導(dǎo)教師審核意見： 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 ________________________________________________________________ 注： 1）開題報告由學(xué)生填寫，須經(jīng)指導(dǎo)教師審批 2）閱讀文獻(xiàn)資料摘要，要比較全面反映題目研究已取得的成果和研究動態(tài) 3）立題依據(jù)包括立題的必要性 紅外遙控電路設(shè)計 第 6 頁 共 41 頁 紅外遙控電路設(shè)計 摘 要 通過對設(shè)計要求地認(rèn)真分析和研究，拿出了幾種可行方案，最終選定了一個最佳方案。此方案具有制作簡單、容易等特點，但由于功能鍵數(shù)及功能受到特定的限制，只適合用于某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。 主要研究內(nèi)容：設(shè)計一款紅外遙控電路，該遙控電路可以實現(xiàn)燈泡的開關(guān)和調(diào)光（或者電機啟動和調(diào)速）控制。紅外線遙控是目前應(yīng)用最廣泛的一種通信和遙控手段。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了 謝意。紅外線遙控器在家用 電器和工業(yè)控制系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用，首先借助于紅外線具有直線傳播的特性及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，不會干擾其他電器的正常工作，也不會影響臨近的無線電設(shè)備。該遙控電路 結(jié)構(gòu)簡單 ,分為 兩部分：發(fā)射電路和接收電路。而采用單片機進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計，具有編程靈活多樣、操作碼個數(shù)可隨意設(shè)定等優(yōu)點。 該方案是采用先進(jìn)的單片機技術(shù)實現(xiàn) 遙控的主要手段。所以特別適用與“電腦型產(chǎn)品”，它的應(yīng)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(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。特別制造的半導(dǎo)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(dá)到調(diào)制的目的，因此，在現(xiàn)代電子工程應(yīng)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(yīng)用就是家電遙控器。通過 設(shè)計紅外遙控電路 來 鞏固和加 強對三年來所學(xué) 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(shè)計的基本方法和技術(shù)，熟悉傳感器的使用 ，提高電子電路的設(shè)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(yīng)用經(jīng)驗，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。編程靈活多樣，操作碼個數(shù)可隨意設(shè)定等優(yōu)點。 紅外發(fā)射部分結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 紅外遙控電路設(shè)計 第 10 頁 共 41 頁 圖 紅外遙控電路發(fā)射設(shè)計原理框圖 當(dāng)按下遙控按鈕時，單片機產(chǎn)生相應(yīng)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(shè)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(shè)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(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)。 2k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM 的寬工作電壓范圍 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(dāng)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(yīng)的調(diào)光操作以及進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)指示。利用 二極管的單向?qū)щ娦?交流電經(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(dāng) Ua=Ube 時 , Q1 三極管導(dǎo)通， Q2 三極管截止 , B 點變高電平 ,C 點 ()為低電平。 圖 發(fā)射初始化程序流程圖 圖 發(fā)射 主程序流程圖 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(fù)位，即為將 P1 口和 P2 口為高電平狀態(tài)，關(guān)閉遙控輸出口 口，設(shè)置中斷優(yōu)先級 IP，選擇定時器 /計數(shù)器 1 和設(shè)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(jìn)入主程序循環(huán)狀態(tài)。 最后按照鍵號轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序 。 START 鍵按下嗎 ? 逐行掃描 查列號 查表確定鍵號 由鍵號至發(fā)射程序 返回 START 裝載發(fā)射脈沖個數(shù) 發(fā) 3 ms 首脈沖 停發(fā) 1ms 碼間距 發(fā)射脈沖個數(shù)減 1等 0 嗎 ? 發(fā) 1ms 脈沖 停發(fā) 1 ms 脈沖 返回 紅外遙控電路設(shè)計 第 20 頁 共 41 頁 圖 外部中斷 0 中斷服務(wù)程序流程圖 START 首個低電平脈寬 2ms 嗎 ? 接受并對低電平脈沖個數(shù)加 1 高電平脈寬 3 ms 嗎 ? ms嗎 ? 脈沖數(shù)為 2嗎 ? 脈沖數(shù)為 3嗎 ? 脈沖數(shù)為 4嗎 ? 脈沖數(shù)為 5嗎 ? 脈沖數(shù)為 6嗎 ? 脈沖數(shù)為 7嗎 ? 3 檔亮度 1 檔亮度 4 檔亮度 2 檔亮度 5 檔亮度 開 / 關(guān)操作 中斷返回 青海建筑 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 21 頁 共 41 頁 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(shè)計轉(zhuǎn)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(zhǔn)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(guān)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(guān)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(rèn)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(shè)計到設(shè)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(jìn)行了系統(tǒng)模塊的電路的設(shè)計，充分利用各方面的資料，發(fā)揮我所學(xué)的特長。 對于軟件設(shè)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