【正文】 erent operation through the control on frequency of infrared emission of light. The remote control receiver judges control operation by adopting the discerned frequency of the received infrared light to finish the whole launching and receiving course. Its advantage is that the hardware circuit is simple, the software is with perfect function, have certain use and reference value. Lastly, both the transmitting and receiving parts are explained, including particular circuit and program flow chart respectively．Keywords: SingleChip Microputer；Infrared ray；launch；receive常州信息職業(yè)技術(shù)學院電子與電氣工程學院 畢業(yè)設(shè)計論文第1章 緒論紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。常州信息職業(yè)技術(shù)學院電子與電氣工程學院 畢業(yè)設(shè)計論文學生畢業(yè)設(shè)計（論文）報告系 別： 專 業(yè)： 班 號： 學 生 姓 名： 學 生 學 號： 設(shè)計（論文）題目： 基于單片機設(shè)計的紅外線遙控器 指 導 教 師： 設(shè) 計 地 點： 起 迄 日 期： 基于單片機的紅外線遙控器設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘要Abstract第1章 緒論………………………………………………………………………… 1 紅外概述…………………………………………………………………… 1 外遙控的功能與特點……………………………………………………… 1 選擇紅外遙控的原因……………………………………………………… 2 紅外的簡單發(fā)射接收原理………………………………………………… 2第2章 設(shè)計方案論述…………………………………………………………… 3 設(shè)計目的與原理…………………………………………………………… 3 單片機紅外遙控發(fā)射器設(shè)計原理………………………………………… 3 單片機紅外遙控接收器設(shè)計原理………………………………………… 4第3章 遙控器硬件電路設(shè)計…………………………………………………… 5 單片機AT89C2051介紹…………………………………………………… 5 簡介…………………………………………………………………… 5 引腳介紹……………………………………………………………… 5 紅外線遙控電路設(shè)計……………………………………………………… 5 信號發(fā)射電路………………………………………………………… 6 信號接收電路………………………………………………………… 8 CPU時鐘電路……………………………………………………………… 9 獨立式按鍵結(jié)構(gòu)…………………………………………………………… 10 掉電保護與低功耗設(shè)計…………………………………………………… 10 低功耗的實現(xiàn)方法…………………………………………………… 10 掉電保護與低功耗設(shè)計……………………………………………… 11 系統(tǒng)完整電路設(shè)計圖……………………………………………………… 13 紅外發(fā)射電路圖……………………………………………………… 13 紅外接收電路圖……………………………………………………… 14第4章 遙控器軟件設(shè)計………………………………………………………… 15 遙控發(fā)射器程序設(shè)計……………………………………………………… 15 遙控接收器程序設(shè)計……………………………………………………… 20第5章 結(jié)束語…………………………………………………………………… 25答謝辭參考文獻摘 要本設(shè)計主要應(yīng)用了AT89C2051單片機作為核心，綜合應(yīng)用了單片機中斷系統(tǒng)、定時器、計數(shù)器等知識，應(yīng)用紅外光的優(yōu)點。最后分別詳細介紹遙控系統(tǒng)的發(fā)射部分和接收部分的電路原理圖和程序流程圖。 紅外概述從光學的角度而言，紅外光是頻率低于紅色光的不可見光，在無線光譜的整個頻率中占有很小一個頻率段，—100微秒之間，—3微秒之間的紅外光稱為近紅外，3—30微秒之間的紅外光稱為中紅外，30—100微秒之間的稱為遠紅外。它是把紅外線作為載體的遙控方式。紅外線的波長遠小于無線電波的波長，所以，紅外遙控不會干擾其它家用電器，也不會影響近鄰的無線電設(shè)備。同時，由于采用紅外線遙控器件時，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。由于無線電式容易對其它電視機和無線電通訊設(shè)備造成干擾，而且，系統(tǒng)本身的抗干擾性能也很差，誤動作多，所以未能大量使用。所以現(xiàn)在很多無線遙控方式都采用紅外遙控方式。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，只適合用某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。 單片機紅外遙控發(fā)射器設(shè)計原理單片機紅外遙控發(fā)射器主要有單片機、行列式鍵盤、低功耗空閑方式控電路、紅外管發(fā)射電路以及單片機的一些電源、復位、震蕩子電路組成。其設(shè)計原理框圖如圖21。定時溢出，中斷程序關(guān)閉計數(shù)器T0，讀入計數(shù)值并進行判斷，確定操作對象（遙控按鍵）對其進行反轉(zhuǎn)操作，控制電路對所控制的負載進行開或關(guān)。片內(nèi)含有2KB可反復擦寫的只讀存儲器（EPROM）和128B的隨機存取存儲器（RAM），器件采用ATMEL的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲器，功能強大。發(fā)射采用脈寬調(diào)制的串行碼，、“0”；、“1”，其波形如圖32所示。芯片的用戶識別碼固定為十六進制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。 圖34 遙控信號的周期性波形當一個鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108ms的編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個起始碼（9ms）,一個結(jié)果碼（）,低8位地址碼（9ms~18ms）,高8位地址碼（9ms~18ms）,8位數(shù)據(jù)碼（9ms~18ms）和這8位數(shù)據(jù)的反碼（9ms~18ms）組成。具體的發(fā)射波形如下圖所示。 圖37 信號發(fā)射電路硬件連接圖 信號接收電路紅外遙控接收可采用較早的紅外接收二極管加專用的紅外處理電路的方法。紅外接收頭的信號輸出接單片機的INTO或INTl腳。圖38 紅外接收電路遙控信號的解碼算法及程序編制：平時，遙控器無鍵按下，紅外發(fā)射二極管不發(fā)出信號，遙控接收頭輸出信號1。清零計時值后再開始計時，通過判斷每次中斷與上一次中斷之間的時間間隔。在判斷時間時，應(yīng)考慮一定的誤差值。(2)第一次進入遙控中斷后，開始計時。準備接收下面的一幀遙控數(shù)據(jù)，如果計時值不等于前導碼的時間，但前面已接收到前導碼，則判斷是遙控數(shù)據(jù)的0還是1。如果兩次地址碼相同且等于本系統(tǒng)的地址，數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼之和等于0FFH，則接收的本幀數(shù)據(jù)碼有效。時鐘信號可以有兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。為了減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定可靠的工作，諧振器和電容應(yīng)盡可能安裝的與單片機芯片靠近。 一般情況下，單片機時鐘輸入均采用內(nèi)部時鐘方式，外接一個震蕩電路，本設(shè)計采用內(nèi)部時鐘方式，晶振采用12MHz，其電路如圖39。當CPU執(zhí)行完IDL=1（=1）指令后，系統(tǒng)進入空閑工作方式，這時內(nèi)部時鐘不向CPU提供，而只供給中斷、串行口、定時器部分。 掉電保護和低功耗的設(shè)計1．掉電保護在單片機工作時，供電電源如果發(fā)生停電或瞬間停電，將會使單片機停止工作。因單片機電源入口的濾波電容的儲能作用，可以有足夠的時間來完成中斷操作。當電源恢復時，備用電源還會繼續(xù)供電一段時間，大約10ms，以確保外部電路達到穩(wěn)定狀態(tài)。它輸出的脈寬取決于R、C的數(shù)值及VCC是否以掉電。PCON寄存器的各位定義如表31。IDL：待機方式控制位，IDL=1，則進入待機方式。當電源恢復正常后，系統(tǒng)要維持10ms的恢復時間后才能退出掉電保護狀態(tài)，復位操作將重新定義專用寄存器，但內(nèi)部RAM的內(nèi)容不變，可將被保護的內(nèi)容恢復?？臻e工作方式（通常也指待機工作方式）是指CPU在不需要執(zhí)行程序時停止工作，以取代不停的執(zhí)行空操作或原地踏步等待操作，達到減小功耗的目的。在空閑工作方式下，80C51消耗的電流由正常的24mA將為3mA。第二種是硬件復位退出。在這種方式下，片內(nèi)震蕩器被封鎖，一切功能都停止，只有片內(nèi)RAM00H—7FH單元的內(nèi)容被保留。其硬件電路如圖312。本設(shè)計采用的是按紅外發(fā)射頻率的不同，來識別不同的按鍵。由定時/計數(shù)器0來控制發(fā)射頻率，T0作為定時器，當T0定時時間到，然后T0重新工作定時值與前相同，如此往復，紅外信號就按一定的時間間隔發(fā)射出去。 本電路采用的是軟件按鍵消抖的方法，就是調(diào)用一個延時子程序，延時時間設(shè)定為6ms。定時器1作為計數(shù)時間控制器，計數(shù)器0作為在規(guī)定記數(shù)時間內(nèi)所記得的紅外脈沖數(shù)。由于存在誤差，計數(shù)器0的記數(shù)值不可能嚴格和上述值相等，只要近似相等就行，限制的誤差范圍為5，即將記數(shù)值加減5得到兩個數(shù)值，再判斷哪一個值在這一范圍之內(nèi)，即可斷定遙控發(fā)射器發(fā)射出的紅外信號的發(fā)射頻率即為該值，從而可斷定出遙控操作，然后由接收遙控器CPU將其轉(zhuǎn)化為控制操作，對外電路實施控制功能。遙控操作的不同，遙控發(fā)射器通過對紅外光發(fā)射頻率的控制來區(qū)別不同的操作。而是在改變電路硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上重新編程，這樣整個設(shè)計過程就變的相對復雜，由于時間和水平的限制，在此不考慮這種情況。 答謝辭經(jīng)過兩個月的努力，我的論文終于完成了