【導(dǎo)讀】核準(zhǔn)通過，歸檔資料。未經(jīng)允許，請勿外傳！

　　

【正文】 ............................................................................................................................. 1 2 概述 ............................................................................................................................. 2 基于單片機的紅外遙控系統(tǒng)概述 ................................................................... 2 本設(shè)計方案思路 ............................................................................................... 3 研發(fā)方向和技術(shù)關(guān)鍵 ....................................................................................... 3 主要技術(shù)指標(biāo) ................................................................................................... 3 3 總體設(shè)計 ..................................................................................................................... 4 紅外遙控發(fā)射部分 ........................................................................................... 4 紅外遙控接收部分 ........................................................................................... 5 紅外編碼標(biāo)準(zhǔn) ................................................................................................... 5 4 硬件設(shè)計 ..................................................................................................................... 9 主控芯片 AT89S51........................................................................................... 9 紅外遙控發(fā)射電路 ......................................................................................... 13 紅外遙控接收電路 ......................................................................................... 14 電源電路 ......................................................................................................... 18 5 軟件設(shè)計 ................................................................................................................... 20 總體方案 ......................................................................................................... 20 編碼發(fā)射程序設(shè)計 ......................................................................................... 20 6 仿真與制作 ............................................................................................................... 26 系統(tǒng)仿真 ......................................................................................................... 26 硬件電路制作與軟件下載 ............................................................................. 27 功能測試 ........................................................................................................... 28 7 結(jié)論 ........................................................................................................................... 29 致謝 ................................................................................................................................. 30 參考文獻 ......................................................................................................................... 31 附錄 1 ........................................................................................................................... 32 附錄 2 ........................................................................................................................... 33 附錄 3 ........................................................................................................................... 34 附錄 4 ........................................................................................................................... 38 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 引言 近年來隨著計算機在社會 各 領(lǐng)域的滲透 ， 單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時 也 帶動傳統(tǒng) 的 控制 、 檢測 等 工作 日 益更新。傳統(tǒng)的遙控器大多采用 無線電遙控技 術(shù)， 隨著科技的進步，紅外線遙控技術(shù)的 進一步 成熟，紅外 遙控 也 逐步 成為了一種被廣泛應(yīng) 用的通信和遙控手段。為了方便實用，傳統(tǒng)的家庭電器逐漸采用紅外線遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等 有害 環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 紅外遙控的特點是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使 用通用的遙控器而不會產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進行多路遙控。 紅外遙控雖然被廣泛應(yīng)用，但各產(chǎn)商的遙控器不能相互兼容。當(dāng)今市場上的紅外線遙控裝置一般采用專用的遙控編碼及解碼集成電路， 但編程靈活性較低，且產(chǎn)品多相互綁定， 不能復(fù)用，故應(yīng)用范圍有限。而本文 采用單片機進行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計，遙控裝置將同時具有編程靈活、控制范圍廣、體積小、功耗低、功能強、成本低、可靠性高等特點，因此采用單片機的紅外遙控技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景 。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2 2 概述 基于單片機的紅外遙控 系統(tǒng)概述 當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與日俱增，人們生活水平也是日益提高，為了減少人們的工作量，所以對各種家用電器、電子器件的非人工控制的要求越來越高，針對這種情況，設(shè)計出一種集成度比較高的控制體系是必然的。現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展在許多危險、不可近場合也對遠程控制提出了越來越高的要求。 單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件： CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集 成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 單片機的集成度很高，它體積小、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。所以特別適用于“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。單片機特別適合把它做到產(chǎn)品的內(nèi)部，取代部分老式機械、電子零件或元器件?？墒巩a(chǎn)品縮小體積，增強功 能，實現(xiàn)不同程度的智能化。 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。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的改變紅外線的強度，以達到調(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 。 使用紅外線做信號載波的優(yōu)點很多：成本低、傳播范圍和方向可以控制、不產(chǎn)生電磁輻射干擾，也不受干擾等等。因此被廣泛地應(yīng)用在各種技術(shù)領(lǐng)域中。 由于紅外線為不可見光，因 此對環(huán)境影響很小，再由紅外光波動波長遠小于無線電波的波長，所以紅外線遙控不會影響其他家用電器，也不會影響臨近的無線電設(shè)備。最典型的應(yīng)用就是家電遙控器。 紅外線遙控不具有像無線電遙控那樣穿過障礙物去控制被控對象的能力，所以，在設(shè)計家用電器的紅外線遙控器時，不必要像無線電遙控器那樣，每套 (發(fā)射器和接收器 )要有不同的遙控頻率或編碼 (否則，就會隔墻控制或干擾鄰居的家用電器 )。 同類產(chǎn)品的紅外線遙控器， 也 可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會出現(xiàn)遙控信號“串門”的情況。這對于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大 的方面。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 3 本設(shè)計主要研究并設(shè)計一個基于單片機的紅外發(fā)射及接收 系統(tǒng)，實現(xiàn)對四 路開關(guān)的 隔離 控制 并對工作狀態(tài)設(shè)備計數(shù) 。控制系統(tǒng)主要是由 MCS51 系列單片機、電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、 LED 顯示電路等部分組成，單片機編碼發(fā)射遙控信號經(jīng)紅外接收處理傳 送給單片機，單片機根據(jù)不同的信息碼控制四 路 LED 發(fā)光二極管各個狀態(tài)，并完成相應(yīng)的狀態(tài)指示 （如圖 1） 。 圖 1 紅外線遙控系統(tǒng)框圖 本設(shè)計方案思路 本設(shè)計主控芯片 采用目前比較通用 的 MCS51 系列單片機。此 類 單片機的運算能力強，軟件編程靈活，自由度大，市場上比較多見 ， 價格便宜且技術(shù)比較成熟容易實現(xiàn)。 紅外傳輸 利用載波對信號進行調(diào)制從而減少信號傳輸過程中的光波干擾 ,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。 由 單片機 AT89S51 定時器 T0 產(chǎn)生周期性的 的矩形脈沖 ,即每隔 13us，定時器 T0 產(chǎn)生中斷輸出一個相反的信號使輸出端產(chǎn)生周期的 38KHz 脈沖信號。 再由單片機將鍵盤信息及系統(tǒng)識別碼等數(shù)據(jù)調(diào)制在紅外載波上經(jīng)紅外發(fā)射頭發(fā)射出去。接收方由紅外一體化接收頭實現(xiàn)對接收信號的放大解調(diào)并還原為數(shù)據(jù) 流，經(jīng)由單片機解碼后對相關(guān) IO口進行操作 （如圖 1） 。 研發(fā)方向和技術(shù)關(guān)鍵 （ 1）合理設(shè)計硬件電路，使各模塊功能協(xié)調(diào)； （ 2）紅外發(fā)射信號的脈沖波形； （ 3）紅外發(fā)射信號的編解碼； （ 4）單片機對 IO 口的操作； 主要技術(shù)指標(biāo) （ 1） 遙控距離 4 到 6m （ 2） 遙控路數(shù)為 4 路，即可對 4 個受控設(shè)備同時進行開關(guān)控制； （ 3） 工作頻率為 38KHz，即紅外發(fā)射和接收的載頻為 38KHz； （ 4） 接收端可顯示受控狀態(tài)。 按鍵 編碼 和調(diào)制 紅外發(fā)射 紅外接收 解碼并響應(yīng) 紅外遙控 紅外接收 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 3 總體設(shè)計 紅外遙控系統(tǒng)是集中集 光、電于一體的系統(tǒng)。其工作原 理是用戶按鍵信號經(jīng)單片機編碼處理后轉(zhuǎn)化為脈沖信