基于單片機(jī)的紅外遙控?zé)舻脑O(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-17 12:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第2章 紅外線遙控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)32 紅外線簡(jiǎn)介1800年德國(guó)科學(xué)家hoshel發(fā)現(xiàn)紅外線是太陽(yáng)光線中的許多看不見(jiàn)的射線之一，叫做紅外熱輻射。他使用三棱鏡分解開(kāi)太陽(yáng)光線，把不同的色帶放在溫度計(jì)上，嘗試檢測(cè)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(yáng)光譜里面存在我們用肉眼看不到的光。也可以當(dāng)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(yuǎn)紅外區(qū)域，、。例如：紅外攝像機(jī)，紅外夜視儀，對(duì)一些導(dǎo)彈的目標(biāo)和熱釋電紅外探測(cè)就是利用紅外這一特性工作的。紅外線具有以下特點(diǎn)：（1） 類似墻壁的物體可以對(duì)紅外線起到阻擋的作用，所以同一個(gè)遙控器可以被不同的電子設(shè)備使用，并且不會(huì)帶來(lái)干擾問(wèn)題，這是無(wú)線電遙控不能做到的。（2） 紅外線遙控距離根據(jù)不同的客戶需要，設(shè)計(jì)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(qiáng)，所以在安全保衛(wèi)裝置中應(yīng)用普遍。（4） 紅外遙控設(shè)計(jì)成本較低、架構(gòu)簡(jiǎn)易、故障出現(xiàn)率較低等特點(diǎn)，尤其是在室內(nèi)應(yīng)用遙控方式的電子電器設(shè)備上。（5） 紅外遙控具有方向性。當(dāng)信號(hào)被發(fā)射給接收物體時(shí)，兩設(shè)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(dòng)控制方式紅外發(fā)射部分的按鍵和接收部分在同一個(gè)電路板上，當(dāng)按下相應(yīng)的按鍵時(shí)，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(duì)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(shí)候不方便操作。2. 方案二：無(wú)線遙控控制方式紅外發(fā)射和接收部分焊接在不同的萬(wàn)用板上，獨(dú)立存在。當(dāng)在短距離510cm的范圍甚至更遠(yuǎn)距離下，對(duì)接收模塊發(fā)射信號(hào)，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?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，攜帶方便，降低雇傭成本，滿足當(dāng)下人們對(duì)產(chǎn)品的要求，符合電子行業(yè)的發(fā)展方向。綜上可見(jiàn)：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(shè)計(jì) 根據(jù)實(shí)際情況，擬采用方案二。 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖硬件電路由紅外遙控、紅外接收頭、單片機(jī)最小系統(tǒng)、LED燈顯示電路四大部分構(gòu)成。整體設(shè)計(jì)思路：掃描到不同的鍵值到相應(yīng)的只讀存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)。確認(rèn)該裝置和菜單選擇鍵后，單片機(jī)將從只讀存儲(chǔ)器中讀取出來(lái)值，然后從I/O口輸出控制脈沖并對(duì)計(jì)時(shí)器T0產(chǎn)生的頻率為38KHz的載波進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)PNP管對(duì)信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)，如果控制信號(hào)由紅外發(fā)光管發(fā)送出去，紅外數(shù)據(jù)接收內(nèi)部集成數(shù)據(jù)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(cè)出低電平，就可以分析整個(gè)串口信號(hào)，從而得到當(dāng)前控制命令的功能。根據(jù)指令從相應(yīng)的電器零件的使用來(lái)實(shí)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(jī)LED顯示電路 電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖第3章 控制模塊的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的主控模塊 單片機(jī)又叫微型處理器，是把CPU，ROM，RAM，中斷部分，輸入/輸出部分，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等主要功能器件的數(shù)字電子計(jì)算機(jī)組裝在半導(dǎo)體芯片上。單片機(jī)具有低電壓、低功耗、速度快、處理功能強(qiáng)、易于應(yīng)用在簡(jiǎn)單、容易攜帶的電子產(chǎn)品上等特點(diǎn)。 AT89C51芯片有以下功能特性（1）8位CPU4Kbytes程序存儲(chǔ)器（ROM）（2）128bytes數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） （3）32個(gè)I/O端口，111條操作指令 （4）21個(gè)寄存器（5）5個(gè)中斷源和2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器（6）一個(gè)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(jī)。AT89C51是一個(gè)電壓低、性能高的CMOS 8位單片機(jī)，可擦除存儲(chǔ)器芯片包含2K字節(jié)和128字節(jié)（RAM），一個(gè)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(jī)選用40個(gè)引腳排列的封裝形式。具體引腳可分為電源部分，時(shí)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(shí)鐘部分引腳① XTAL2（引腳18）：外接一個(gè)石英晶振和兩個(gè)普通電容時(shí)構(gòu)成內(nèi)部振蕩電路，使用外部時(shí)鐘時(shí)，用來(lái)輸出時(shí)鐘脈沖。② XTAL1（引腳19）：XTAL1（引腳19）：內(nèi)部振蕩電路外接一個(gè)石英晶體和兩個(gè)電容，使用外部時(shí)鐘時(shí)，用來(lái)輸入時(shí)鐘脈沖。（3）控制部分引腳 ① RST（引腳9）：RST是復(fù)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(hào)端口。③ PSEN（引腳29）：程序保存容許輸出信號(hào)端口。④ EA/VPP（引腳31）：外部存儲(chǔ)器地址容許輸入端。當(dāng)引腳連接到高電平時(shí)，該處理器只訪問(wèn)內(nèi)部只讀存儲(chǔ)器，并在內(nèi)部存儲(chǔ)器中運(yùn)行。當(dāng)引腳連接到一個(gè)低電平，中央處理器只訪問(wèn)外部只讀存儲(chǔ)器，并執(zhí)行在外部存儲(chǔ)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(gè)8位雙向I/O端口。有三個(gè)功能，一是作為外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線，二是作為外部擴(kuò)展存儲(chǔ)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(gè)8位準(zhǔn)雙向I/O口并且它的內(nèi)部接有上拉電阻。除了把P1口當(dāng)作一般的準(zhǔn)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(hào)名稱解釋說(shuō)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(kuò)展存儲(chǔ)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(hào)名稱解釋說(shuō)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(jì)時(shí)器外部輸入端T1外部計(jì)數(shù)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(kāi)關(guān)
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