基于單片機的紅外遙控燈的設計(編輯修改稿)
2025-07-17 12:44 本頁面
【文章內容簡介】 與電氣工程學院 畢業(yè)設計論文第2章 紅外線遙控系統(tǒng)的總體設計32 紅外線簡介1800年德國科學家hoshel發(fā)現(xiàn)紅外線是太陽光線中的許多看不見的射線之一，叫做紅外熱輻射。他使用三棱鏡分解開太陽光線，把不同的色帶放在溫度計上，嘗試檢測不同的加熱效果。有發(fā)現(xiàn)，在外面的紅色光的溫度上升是最快的。紅外線是指在太陽光譜里面存在我們用肉眼看不到的光。也可以當做傳輸之媒介。紅外線可以被劃分成近紅外區(qū)域、中紅外區(qū)域、遠紅外區(qū)域，、。例如：紅外攝像機，紅外夜視儀，對一些導彈的目標和熱釋電紅外探測就是利用紅外這一特性工作的。紅外線具有以下特點：（1） 類似墻壁的物體可以對紅外線起到阻擋的作用，所以同一個遙控器可以被不同的電子設備使用，并且不會帶來干擾問題，這是無線電遙控不能做到的。（2） 紅外線遙控距離根據不同的客戶需要，設計不同的發(fā)射距離（距離范圍有限）。（3） 紅外線隱蔽性和保密性比較強，所以在安全保衛(wèi)裝置中應用普遍。（4） 紅外遙控設計成本較低、架構簡易、故障出現(xiàn)率較低等特點，尤其是在室內應用遙控方式的電子電器設備上。（5） 紅外遙控具有方向性。當信號被發(fā)射給接收物體時，兩設備中間不能存在擋礙物；通訊范圍較窄，另外，LED紅管容易損壞。 1. 方案一：采用手動控制方式紅外發(fā)射部分的按鍵和接收部分在同一個電路板上，當按下相應的按鍵時，LED燈顯示不同的閃爍效果，減少成本的支出，元器件較少，焊接和操作都相對方便。但是滿足不了客戶的要求，跟不上電子行業(yè)的發(fā)展，功能單一，在某些時候不方便操作。2. 方案二：無線遙控控制方式紅外發(fā)射和接收部分焊接在不同的萬用板上，獨立存在。當在短距離510cm的范圍甚至更遠距離下，對接收模塊發(fā)射信號，紅外發(fā)射模塊上不同的按鍵控制不同的LED燈顯示效果?？梢詫崿F(xiàn)遠距離操作，攜帶方便，降低雇傭成本，滿足當下人們對產品的要求，符合電子行業(yè)的發(fā)展方向。綜上可見：方案二節(jié)約成本，操作方便，較方案一而言，人們更傾向于方案二的設計 根據實際情況，擬采用方案二。 設計的系統(tǒng)框圖硬件電路由紅外遙控、紅外接收頭、單片機最小系統(tǒng)、LED燈顯示電路四大部分構成。整體設計思路：掃描到不同的鍵值到相應的只讀存儲器中讀取數據。確認該裝置和菜單選擇鍵后，單片機將從只讀存儲器中讀取出來值，然后從I/O口輸出控制脈沖并對計時器T0產生的頻率為38KHz的載波進行調制，經PNP管對信號放大驅動，如果控制信號由紅外發(fā)光管發(fā)送出去，紅外數據接收內部集成數據采集、紅外接收和解碼的功能，如果在接收端外部中斷源0檢測出低電平，就可以分析整個串口信號，從而得到當前控制命令的功能。根據指令從相應的電器零件的使用來實現(xiàn)這一工作。：紅外遙控器發(fā)射電路紅外傳輸紅外接收電路AT89C51單片機LED顯示電路 電路設計系統(tǒng)框圖第3章 控制模塊的硬件設計 單片機的主控模塊 單片機又叫微型處理器，是把CPU，ROM，RAM，中斷部分，輸入/輸出部分，定時器/計數器等主要功能器件的數字電子計算機組裝在半導體芯片上。單片機具有低電壓、低功耗、速度快、處理功能強、易于應用在簡單、容易攜帶的電子產品上等特點。 AT89C51芯片有以下功能特性（1）8位CPU4Kbytes程序存儲器（ROM）（2）128bytes數據存儲器（RAM） （3）32個I/O端口，111條操作指令 （4）21個寄存器（5）5個中斷源和2個定時/計數器（6）一個全雙工串口通信端口89C51的芯片引腳該紅外發(fā)射接收電路均使用的核心控件是AT89C51單片機。AT89C51是一個電壓低、性能高的CMOS 8位單片機，可擦除存儲器芯片包含2K字節(jié)和128字節(jié)（RAM），一個通用8位CPU和閃存單元的微控制器芯片。 AT89C51芯片的引腳功能AT89C51單片機選用40個引腳排列的封裝形式。具體引腳可分為電源部分，時鐘部分，控制部分和并行I/O端口部分四類。芯片功能圖如下所示：24 芯片引腳圖（1）電源部分引腳① VCC（引腳40）：電源端。② GND(引腳20)：接地端。（2）時鐘部分引腳① XTAL2（引腳18）：外接一個石英晶振和兩個普通電容時構成內部振蕩電路，使用外部時鐘時，用來輸出時鐘脈沖。② XTAL1（引腳19）：XTAL1（引腳19）：內部振蕩電路外接一個石英晶體和兩個電容，使用外部時鐘時，用來輸入時鐘脈沖。（3）控制部分引腳 ① RST（引腳9）：RST是復位部分的輸入端口，在高電平情況下生效。② ALE/PROG（引腳30）：地址鎖存容許信號端口。③ PSEN（引腳29）：程序保存容許輸出信號端口。④ EA/VPP（引腳31）：外部存儲器地址容許輸入端。當引腳連接到高電平時，該處理器只訪問內部只讀存儲器，并在內部存儲器中運行。當引腳連接到一個低電平，中央處理器只訪問外部只讀存儲器，并執(zhí)行在外部存儲器中的指令。 （4）并行I/O端口部分引腳①P0口（～，引腳39～32）：是一個8位雙向I/O端口。有三個功能，一是作為外部擴展存儲器的數據總線，二是作為外部擴展存儲器的地址總線。三是作為普通的I/O使用。②P1口（～，引腳1～8）：是一個8位準雙向I/O口并且它的內部接有上拉電阻。除了把P1口當作一般的準雙向I/O端口外，一部分的引腳還具有特定的功能。 P1端口的第二功能引腳號名稱解釋說明T2ET方向控制端口MOSI在線可編程使用MISO在線可編程使用SCK在線可編程使用③P2口（～，引腳21～28）：有兩種功能。一是作為外部擴展存儲器的地址總線，二是作為一般端口，不需要接上拉電阻。④P3口（～，引腳10～17）：P3口（～，引腳10～17）：有兩種功能。一是作為一般端口使用，二是作為特殊功能使用。 P3口功能引腳號名稱解釋說明RXD串行輸入端口TXD串行輸出端口INT0外部中斷源0INT1外部中斷源1 T0計時器外部輸入端T1外部計數輸出端WR寫選通輸出端RD讀選通輸出端 電源電路電源部分主要由DC電源插口和自鎖開關
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