【正文】 最后感謝****大學四年來對我的栽培。還要感謝我所參考書籍的作者們，還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。當然，還要感謝寢室的兄弟們在我完成論文的過程中給予我的幫助和鼓勵，也是他們陪我度過這三年的生活。導師一絲不茍、嚴謹認真的治學態(tài)度，精益求精、誨人不倦的學者風范，以及正直無私、磊落大度的高尚品格，更讓我明白許多做人的道理，在此我對詹老師表示衷心的感謝！感謝老師幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵，當遇到難題的時候，她甚至會一整天和我一起想辦法解決問題，令我避免了很多設(shè)計中的錯誤，使我十分感動，也使我更一步鞏固了我學的知識。致 謝本論文是在***老師親自指導下完成的。由于硬件部分基本為成熟的模塊，本課題設(shè)計的最大亮點是通過軟件處理信號的儲存、載波、發(fā)送，其功能在于能夠?qū)W習任意類型的紅外遙控編碼，從而實現(xiàn)一個按鍵控制多種家電設(shè)備，隨時隨地都能夠?qū)W習遙控編碼，并且方便的控制相應的設(shè)備，而且學習時間較短，效率和準確率都比較理想，具有很高的實用價值。結(jié) 論本系統(tǒng)主要用到了ATS9C51單片機的定時計數(shù)器T1和外中斷INT0的功能，具有設(shè)計新穎，電路簡單，抗干擾能力強的許多優(yōu)點，在經(jīng)過匯編、連接與仿真操作以后，能夠恰到好處的產(chǎn)生紅外線控制脈沖，實現(xiàn)對多路開關(guān)的控制。結(jié)果顯示電路板能較為完整的完成課題設(shè)計的要求，能夠較好的接收和發(fā)送紅外遙控編碼信號。發(fā)射完信號之后，遙控的發(fā)射指示燈熄滅，: 發(fā)射完信號后指示燈熄滅本章主要是進行系統(tǒng)的仿真與調(diào)試，首先是對軟件進行仿真，在軟件keil的仿真和硬件電路的Proteus的仿真方面，雖然在調(diào)試的過程中遇到了較多的問題，但在反復的調(diào)試后能夠得到解決，到最后這兩個步驟的仿真都很好的完成了，而硬件電路方面的調(diào)試是一個比較復雜的過程，需要分為接收和發(fā)射兩個部分進行分步調(diào)試。所以這部分的調(diào)試主要就是把輸出端口接到示波器上，檢測在按下發(fā)射鍵的同時，示波器上顯示的波形是否為高低電平交替的方波。讀碼結(jié)束之后把遙控編碼信號儲存在單片機中，這時綠燈就會熄滅代表遙控碼已經(jīng)儲存完畢，進入發(fā)射等待狀態(tài)，此時發(fā)射指示燈閃爍，： 學習完畢并進入發(fā)射等待狀態(tài)到此接收部分的調(diào)試已經(jīng)完成，接下來就是發(fā)射部分的調(diào)試了。： 示波器接收到的遙控信號通過上面兩個圖的比較，可以發(fā)現(xiàn)紅外發(fā)射的波形是由不規(guī)則的高低電平組成的，波形長度較長，所以示波器才無法完整顯示其整段波形。首先，根據(jù)原理圖在Proteus軟件里畫好仿真電路圖，： Proteus中的仿真電路圖，我們可以看到一體化紅外接收頭被一個時鐘波形發(fā)生器替換了，而在T1輸出口接了一個示波器。 軟件部分仿真本課題設(shè)計軟件部分采用C語言進行編寫，完成后的代碼通過KeilC進行調(diào)試與檢查，首先將單片機的晶振時鐘進行設(shè)置，調(diào)到12MHz，保證它與需求的始終頻率相吻合。該程序?qū)崿F(xiàn)遙控前導碼的識別、遙控編碼高低電平寬度計時和結(jié)束位識別功能，： 流程圖6 紅外遙控器的調(diào)試仿真本論文設(shè)計的調(diào)試與仿真分為三個步驟進行，首先是軟件部分的仿真，根據(jù)設(shè)計思路編寫軟件程序并在Keil進行仿真，接下來把軟件一導入到單片機中，對硬件電路部分進行Proteus電路仿真，最后進行硬件電路的調(diào)試，三個步驟緊密相連，缺一不可。如果需發(fā)射的遙控信號為高電平時，關(guān)定時中斷1；如果為低電平，則開定時中斷1，從而實現(xiàn)遙控信號的脈寬調(diào)制發(fā)射。讀遙控編碼的方法：采用DPTR低8位計數(shù)器對碼高電平或低電平進行寬度計數(shù)，電平跳變時結(jié)束計數(shù)，井將值存入規(guī)定的地址；在高電平碼計數(shù)時，如果DPTR高8位計數(shù)器為非0，則判定為結(jié)束幀間隔位，在相應存儲單元寫入數(shù)據(jù)00H作為結(jié)束標志。否則重新開始。然后依次保存采集到的編碼信號，如果采集到編碼信號的高電平大于5ms的話，就認為是編碼己經(jīng)結(jié)束，置0作為標志，學習子程序結(jié)束。： 主程序流程圖該程序流程圖實現(xiàn)遙控前導碼的識別、遙控編碼高低電平寬度計時和結(jié)束位識別功能，： 在設(shè)計中采用了計數(shù)器對信號高低電平計時的方法來采集數(shù)據(jù)并保存。本章就各個程序進行介紹。電源設(shè)計圖，： 電源設(shè)計圖5 系統(tǒng)軟件的設(shè)計學習型紅外遙控器是通過一體化紅外接收頭HSO038接收紅外信號HSOO38將紅外信號解碼并放大，信號由OUT口輸出到單片機的TO口，然后通過學習函數(shù)儲存于單片機中，由頂TO口接學習鍵進行學習的控制。如對于7805正壓系列，①腳高電位，②腳接地，；此外，還應注意，散熱片總是和接地腳相連。這兩種封裝的圖形以及引腳序號、。另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個別集成穩(wěn)壓電路失效時導致其他電路的連鎖燒毀。當穩(wěn)壓管溫度過高時，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。用7805系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。： 發(fā)射電路圖 電源部分本設(shè)計采用常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的7805系列。而通過按鍵來控制困T0口的高低電平，當取T0為低電平的時候，系統(tǒng)進入學習狀態(tài)；。 接收部分電路 紅外遙控接收電路主要用用于接收紅外信號，并且將其轉(zhuǎn)換為單片機可識別的信號編碼。在實現(xiàn)手段方面，紅外波段的電磁波不會使人眼產(chǎn)生視覺感覺不能穿透墻壁而產(chǎn)生相互干擾，因此本系統(tǒng)采用紅外線作為載體媒質(zhì)?？梢妰刹糠謴碗s程度有很大區(qū)別。： 單片機最小系統(tǒng)圖 紅外遙控電路設(shè)計 紅外遙控電路設(shè)計分為紅外接收電路和紅外發(fā)射電路兩個部分。由于外中斷源在每個機器周期被采樣一次，所以輸入的高電平或者低電平至少保持十二個振蕩周期，以保證被采樣。（5）邊沿觸發(fā)方式這種方式中，如果在INTX端連續(xù)采樣到一個周期的高電平和緊接著一個周期的低電平，則在TCON寄存器中的中斷請求標志位IEX就被置位，由標志位請求中斷。在這一觸發(fā)方式中，中斷源必須持續(xù)請求，一直到中斷實際產(chǎn)生為止。當執(zhí)行中斷程序時，由硬件清0（4）電平觸發(fā)方式在AT89C51單片機中有兩個外部中斷請求INT0和INTl。 TR1：定時器T1運行控制位。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端[8]。Flash存儲器編程時,該引腳加上＋12V的編程電壓VPP。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。EA/VPP：外部訪問允許。P3口還有替代各種功能，： P3口替代功能引腳替代功能說明RXD串行數(shù)據(jù)接收TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)射INT0開放中斷0申請INT1開放中斷1申請T0定時器0外部事件計數(shù)輸入T1定時器1外部事件計數(shù)輸入WR外部RAM寫選通RD外部RAM讀選通PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當STC89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。作輸入端口時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流I。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。Flash 編程或校驗時，P2也接收高位地址和其它控制信號。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號校驗期間，P1接收低8位地址。P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。此外，該引腳伎被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設(shè)置ALE無效。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。WDT益出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。RST：復位輸入。 STC89C51引腳分布圖（2） STC89C51引腳功能說明：VCC：電源電壓。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本[7]。STC89C51是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用STC公司的高密度、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存儲單元，功能強大的STC89C1單片機可提供許多較復雜系統(tǒng)控制應用場合。紅外線發(fā)光二極管工作在反向電壓時，只有微小的漏電流，但反向電壓超過崩潰電壓時，便立即產(chǎn)生大量的電流，將使元件燒毀，一般紅外線二極管反向耐壓之值約為36V，在使用時盡量避免有此一情形發(fā)生。一般而言砷化驚的紅外線發(fā)光二極體約須1V ，；。但使用光電晶體當紅外線接收器時，須注意其光線的干擾，為排除干擾可以在接收器的放大部份加入一帶通濾波器，以讓紅外線發(fā)光二極管發(fā)射出來光線的頻率通過，如此可以減少很多不必要的干擾。砷化嫁的紅外線發(fā)光二極管，其峰值發(fā)光波長為940~950nm，而人不能看到的光波長，大概就在900nm以上，這也就是紅外線的光我們?nèi)搜鬯荒芸吹降脑?。來判斷紅外LED加上適當正向電流后是否發(fā)射紅外光。為此，最好準備一只光敏器件（如2CR、2DR型硅光電池）作接收器?！?，工作電流一般小于20mA 。紅外發(fā)光二極管，它發(fā)射1～3μm的紅外光，人眼看不到。直射式指發(fā)光管和接收管相對安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距離；反射式指發(fā)光管和接收管并列一起，平時接收管始終無光照，只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光遇到反射物時，接收管收到反射回來的紅外線才工作。實用中已有紅外發(fā)射和接收配對的二極管。要使紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生調(diào)制光，只需在驅(qū)動管上加上一定頻率的脈沖電壓。減小脈沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)，因為脈沖（調(diào)制光）的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高脈沖峰值電流Ip，就能增加紅外光的發(fā)射距離。為了適應不同的工作電壓，回路中常串有限流電阻。PH303），其外形和發(fā)光二極管LED相似，發(fā)出紅外光（ ）。在本論文中，所要介紹的紅外線發(fā)光元件，是以砷化鎵（GaAs）的紅外線發(fā)光二極管(也稱紅外線發(fā)射二極管)為主體，分別敘述其基本特性及應用電路。下面簡單介紹一下發(fā)光二極管的原理。電源采用+5V 。我們用鍵盤掃描的方式確定需要發(fā)送的紅外線脈沖個數(shù)，不同的個數(shù)代表不同的通道，發(fā)射機工作時耗電少，靜態(tài)開機幾乎不消耗電，達到節(jié)能要求，具有多個功能操作鍵，第9腳為單片機復位腳，采用簡單的RC上電復位電路；巧腳作為紅外線遙控碼的輸出口，用于輸出40KHz載波編碼；把XTAL1 、XTAL1腳接12MHz晶振。紅外遙控編碼正確識別以后，設(shè)置任意鍵碼實現(xiàn)存儲，配以控制執(zhí)行部分，比如采用繼電器或者可控硅很容易實現(xiàn)被控電器的電源的通斷，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和方便生活的目的。 　當檢測到有紅外中斷時，進入中斷服務，在該程序中調(diào)用識別程序，并注意關(guān)閉外部中斷，同時在另一定時中斷中判別連續(xù)發(fā)碼的間隔時間，并打開外部中斷。舉例說明一下：假如我只會說漢語，而JIM 只會說英語，讓我們兩個獨自交流的話肯定不會有什么結(jié)果，那我們要進行交流，怎么辦？這就需要一個翻譯者來做中間人了，翻譯者將JIM（我）說的話翻譯給我（JIM）能夠聽懂、識別的語言，這樣我們交流就沒問題了。 Hs0038不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，自適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳愉。 所示： 紅外一體化接收頭在HS0038 的電源端與信號輸出端之間接上一只二極管及一只發(fā)光二極管后，再配上規(guī)定的工作電源（為＋5V），當手拿遙控器對著接收頭按任意鍵時，發(fā)光二極管會閃爍，說明紅外接收頭和遙控器工作都正常；如果發(fā)光二極管不閃爍發(fā)光，說明紅外接收頭和遙控器至少有一個損壞。它接收紅外信號頻率為40 kHz,周期約26 μs，同時能對信號進行放大、檢波、整形，得到TTL 電平的編碼信號。它能與TTL、COMS 電路兼容。在本系統(tǒng)中我們采用紅外一體化接收頭HS0038，HS0038 黑色環(huán)氧樹脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內(nèi)附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。 紅外接收裝置本論文是需要將接收到的紅外信號，解碼成單片機能夠識別的信號，通過對各類紅外接收裝置的了解，以及對各類裝置成本方面的考慮，最后決定采用HS0038一體化紅外接收頭。 4 紅外線遙控硬件設(shè)計 硬件的選擇紅外線遙控器硬件主要的器件有AT89C51單片機、紅外接收裝置和紅外發(fā)射裝置，涉及到能否準確的傳輸和接收信號，以及信號的儲存和調(diào)制。用于工作方式的轉(zhuǎn)換控制，當INTO腳位低電平時，系統(tǒng)進入學習狀態(tài)。；，綠燈亮代表學習狀態(tài)；，閃爍時表示遙控碼正在發(fā)射之中。： 軟件方案設(shè)計學習型紅外線設(shè)計的軟件部分主要由:主程序、延時程序、初始化程序、鍵功能函數(shù)、主函數(shù)、40Khz發(fā)生器、學習函數(shù)等模塊組成。 硬件方案設(shè)計本課題主要