基于單片機(jī)紅外遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-30 20:09本頁面
【正文】 在這次設(shè)計(jì)中，老師不厭其煩的給我講解問題和修正錯誤，在此表示衷心的感謝?。?21 。通過這次設(shè)計(jì)使我們了解了紅外遙控器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并學(xué)會了用單片機(jī)開發(fā)產(chǎn)品的完整的過程，明白了設(shè)計(jì)的概念。當(dāng)然，由于時間和本人水平的制約，本設(shè)計(jì)可能還存在著某些 Bug 或不足之處！希望各位專家、學(xué)者和同學(xué)們給予指正。通過實(shí)驗(yàn)表明，在有效距離（8m 以內(nèi)）里我們成功的對 5 個發(fā)光二極管進(jìn)行了開關(guān)控制，LED 上的顯示隨著受控開關(guān)變化正常。并針對其特點(diǎn)，采用脈沖個數(shù)編碼方法，通過設(shè)定碼寬和遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔，成功解決了數(shù)據(jù)幀接收時的可靠問題。（7）出現(xiàn)故障時要認(rèn)真查找原因。（5）正確選擇測量點(diǎn)和測量。（3）測量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠(yuǎn)大于被測處的等效阻抗。我們從問題之中總結(jié)出來一些常用電路調(diào)試的注意事項(xiàng)。這說明了此電路是工作在正常狀態(tài)的。發(fā)現(xiàn)問題，要設(shè)法找出原因，排除故障，繼續(xù)進(jìn)行。結(jié)果一切正常。經(jīng)過上述檢查，我們發(fā)現(xiàn)我們所設(shè)計(jì)的電路存在錯接和連接處不良接觸的問題，經(jīng)過細(xì)心的檢查后，解決了上述的一些電路上的問題。本設(shè)計(jì)常用的調(diào)試儀器有：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號發(fā)生器等。對試驗(yàn)階段的電路板的安裝一般有兩種方式即焊接方式和面包板插接方式。開始初始化按顯示數(shù)據(jù)設(shè)定控制脈沖延時值=0?調(diào)延時程序 至 口輸出控制脈沖 15 N YN Y 圖 圖 中斷過程程序中斷過程：首先判斷低電平脈寬度是否大于 2ms,若脈寬不到 2ms，則中斷返回；若低電平大于 2ms，則接收并地低電平脈沖計(jì)數(shù)，接下來看判斷高電平脈寬度沖是否大于 3ms，若脈寬不到 3ms，則返回上一接收計(jì)數(shù)過程；若高電平脈寬大于 3ms。在實(shí)踐中，采用紅外線遙控方式時，由于受遙控距離，角度等影響，使用效果不是很好，如采用調(diào)頻或調(diào)幅發(fā)射接收碼，可提高遙控距離，并且沒有角度影響。 N Y圖 掃鍵過程流程圖開始 初始化調(diào)用鍵掃描處理子程序掃鍵開始鍵按下？逐行掃描，按 P口值查鍵號按鍵號轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序返回 13 掃鍵過程：首先判斷控制鍵是否按下，若有控制鍵按下則進(jìn)行逐行掃描，按照 P 口值查找鍵號，最后按照鍵號轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序如下所示。下圖為紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖 [4][8]。在數(shù)據(jù)幀接收時，將對第一位(起始位)第一位低電平碼的脈寬小于 2ms，將作為錯誤碼處理。 10 電器 0 遙控輸出碼電器 1 遙控輸出碼電器 4 遙控輸出碼圖 第 10 腳輸出編碼波形 遙控碼的發(fā)射當(dāng)某個被控電器的電源開關(guān)被按下時，單片機(jī)先讀出鍵值，然后根據(jù)鍵值設(shè)定遙控碼的脈沖個數(shù)，再調(diào)制成 40kHz 方波由紅外線發(fā)光管發(fā)身出去。第 10 腳為50Hz 交流市電相位基準(zhǔn)輸入，第 12 腳為中斷輸入口，第 11 腳用于接收紅外遙控碼輸入信號 [5][6][11]。當(dāng)有輸出電流的時候，電流通過繼電器，繼電器檢測到電流后開啟功能，對應(yīng)的電器電源接通。第 1 至 8 接數(shù)碼管，用來顯示被控電器開關(guān)的序號，顯出數(shù)字 0 至 5。指令鍵指令編碼調(diào)制驅(qū)動紅外發(fā)射 8 圖 發(fā)射電路電路圖 紅外遙控接收器接收方式圖 接收器接收方式示意圖 由上述可見，紅外遙控系統(tǒng)中的指令信號及檢出電路，在碼分制系統(tǒng)中由編碼電路和解碼電路構(gòu)成，而且要有調(diào)制和解調(diào)的過程，因?yàn)榇a分制系統(tǒng)編碼脈沖的頻率極低，為超低頻，如果不用調(diào)制與解調(diào)電路，外界突然的光線變化可能會對接收電路造成干擾，產(chǎn)生誤動作，系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性就難以保證。因?yàn)閺?口出來的為高電壓，而三級管 9013 不能承受此電壓，所以采用了一個阻值較大的電阻來起分壓作用，從而緩沖了加到三級管上的電壓。 接一個三級管發(fā)光二級管利用紅外光為介質(zhì)，將控制信以紅外光脈沖的形式發(fā)射出去，由接收電路再進(jìn)行放大，解調(diào)，信號還原。整體過程如下：圖 碼分制遙控方式示意圖 發(fā)射電路的設(shè)計(jì)本發(fā)射電路采用一個 12M 的晶體振蕩器，產(chǎn)生相對應(yīng)受控開關(guān)的脈沖頻率，通過紅外發(fā)射管發(fā)射出去。碼分制紅外遙控就是指令信號產(chǎn)生電路以不同的脈沖編碼（不同的脈沖數(shù)目及組合）代表不同的控制指令。 電路設(shè)計(jì)用單片機(jī)制作一個紅外電器遙控器，可以同時分別控制 5 個電器的電源開關(guān)。但是他們也是各有特點(diǎn)的： LED 接口非常簡單，不需要專用的驅(qū)動程序，在設(shè)計(jì)程序時也非常的簡單； LCD 顯示的字比較豐富，也比較清楚，給人的感覺很好，但是他接口復(fù)雜，且要自己造字庫，難度不小。 [4] 第三章 紅外遙控器的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 所需要的器件及選擇 顯示器件的選擇在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中 ,使用的顯示器主要有 LED( 發(fā)光二極管 )和LCD( 夜晶顯示器 )。相比之下，96 年發(fā)布的 FIR 不再依托 UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用異步收發(fā)器） ，其最高通訊速率有了質(zhì)的飛躍，可達(dá)到 4Mbps 的水平 。對于發(fā)送端來說，當(dāng)無紅外脈沖發(fā)射時，發(fā)送的是二進(jìn)制數(shù)據(jù) 1；而有紅外脈沖發(fā)射時發(fā)送的是二進(jìn)制數(shù) 0。簡而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對二進(jìn)制數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。紅外通信的基本原理是發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。也有一些遙控系統(tǒng)采用 36 kHz、40 kHz、56 kHz 等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。在發(fā)射端要對晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以 455kH
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