【正文】 NEC 標(biāo)準(zhǔn)下的發(fā)射碼表示 發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí) 0 用“ 高電平＋ 低電平 =”表示，數(shù)據(jù) 1 用“高電平 ＋ 低電平 =”表示 即發(fā)射碼“ 0”表示發(fā)射 38khz 的紅外線 ，停止發(fā)射 ，發(fā)射碼“ 1”表示發(fā)射 38khz 的紅外線 ，停止發(fā)射 需要注意的是：當(dāng)一體化接收頭收到 38kHz 紅外信號時(shí)，輸出端輸出低電平，否則為高電平。連發(fā)代碼是在持續(xù)按鍵時(shí)發(fā)送的碼。后 16 位為 8 位的操作碼和 8 位的操作反碼，用于核對數(shù)據(jù)是否接收準(zhǔn)確。 一個(gè)完整的全碼 =引導(dǎo)碼 +用戶碼 +用戶碼 +數(shù)據(jù)碼 +數(shù)據(jù)反碼。較普通的有兩種，一種是NEC 標(biāo)準(zhǔn)，一種是 PHILIPS 標(biāo)準(zhǔn)。 電視遙控器使用的是專用集成發(fā)射芯片來實(shí)現(xiàn)遙控碼的發(fā)射，如東芝 TC9012，飛利浦 SAA3010T 等，通常彩電遙控信號的發(fā)射，就是將某個(gè)按鍵所對應(yīng)的控制指令和系統(tǒng)碼（由 0 和 1 組成的系列）調(diào)制在 38Kz 的載波上，然后經(jīng)放大，驅(qū)動紅外發(fā)射管將信號發(fā)射出去。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為 ～ m 之間；中紅外線，波長為 ～ m 之間；遠(yuǎn)紅外線，波長為 ～ l000μ m 之間。也可以 當(dāng)作傳輸之媒界。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計(jì)升溫最快。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(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。 紅外遙控器的簡介及工作原理 紅外線遙控是目前使用很廣泛的一種通信和遙控技術(shù)。 紅外一體式發(fā) 射接收器由于感應(yīng)的是紅外光，常見光對它的干擾較小，是在小車、機(jī)器人等制作中廣泛采用的一種方式。 除以上輸出形式外，還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。一般情況下，接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應(yīng)有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端，以便后級適時(shí)地來取數(shù)據(jù)。電視機(jī)的選臺就屬此種情況，其它如調(diào)光、調(diào)速、音響的輸入選擇等。有時(shí)亦稱這種輸出形式為“反相”。 “自鎖”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個(gè)鍵，接收端對應(yīng)輸出端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?，原來為低電平變?yōu)楦唠娖?。此處的“有效脈沖”和“有效電平”，可能是高、也可能是低，取決于相應(yīng)輸出腳的靜態(tài)狀況，如靜態(tài)時(shí)為低，則“高”為有效；如靜態(tài)時(shí)為高，則“低”為有效?！懊}沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時(shí)，接收端對應(yīng)輸出端輸出一個(gè)“有效脈沖”，寬度一般在 100ms 左右。當(dāng)發(fā)射端按下某一按鍵時(shí)，相應(yīng)地在接收端有不同的輸出狀態(tài)。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離（小于 10 米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。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(jìn)行多路遙控。也有一些遙控系統(tǒng)采用 36kHz、 40kHz、 56kHz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 455kHz247。但在使用時(shí)注意成品紅外接收頭的載波頻率。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。前些年常用μ PC1373H、CX20206A 等紅外接收專用放大電路。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。 接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣：用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。 發(fā)射 部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。紅外線遙控就是利用波長為 ～ m 之間的近紅外線來傳送控制信號的。其中紅光的波長范圍為 ～ m；紫光的波長范圍為 ～ m。發(fā)射系統(tǒng)對一個(gè)紅外輻射源進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射紅外信號，而接收系統(tǒng)用光學(xué)裝置和紅外探測器進(jìn)行接收，就構(gòu)成紅外通信系統(tǒng)。 紅外通信是利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。重點(diǎn)是找到數(shù)據(jù)“ 0”與“ 1”間的波形差別。數(shù)碼管的陰級由 P0 口經(jīng)過電阻限流連接。 各 段 字 節(jié) 中 給 位 對 應(yīng) 關(guān) 系 如 下 圖 34 所示。 7 段發(fā)光二管在加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì) 8 段。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二管亮，相應(yīng)的段被實(shí)現(xiàn)。每一個(gè)段對應(yīng)以個(gè)發(fā)光二極管，這種顯示器由共陰極和共陽極兩種，如圖 33所示。只有在行列信號相互配合的情況下，才能確定閉合的位置。列線的電平如果為低，則行線為低；列線的電平如果為高，則行線的電平為高；相反行線為高。 圖 35 6 路 鍵盤按鍵結(jié)構(gòu) 行列式的工作原理：按鍵設(shè)置在行、列線分別接到按鍵開關(guān)的兩端，行線通過上拉 第 10 頁 共 48 頁 電阻接到 +5V 上。 圖 34 復(fù)位電路 獨(dú)立按鍵 如下圖，由六個(gè)按鍵組成，每個(gè)按鍵的一端連接 IO 口，另一端直接連接 GND（ 0 電位） 。圖 33 電源電路 第 9 頁 共 48 頁 復(fù)位電路 圖 33 中的 C RESET、 R1 和 MCU51，一起組成了本設(shè)計(jì)的復(fù) 位電路，其中 R1和C1 是常用的阻容復(fù)位電路，當(dāng)工作在瞬間上時(shí)，電容 C1瞬間導(dǎo)通， +5V加載到單片機(jī)的第九引腳（ reset） ,系統(tǒng)完成了通電情況的熱啟動。二極管的壓降一般為 ，經(jīng)過降壓后的電壓大概為 5V左右。這 4 個(gè) I/O 端口均為準(zhǔn)雙向 I/O端口，其驅(qū)動能力不同， P0口的驅(qū)動能力最強(qiáng)，可以驅(qū)動 8個(gè) LSTTL 負(fù)載，其余 3個(gè)端口只能驅(qū)動 4個(gè) LSTTL 負(fù)載。 P0口用作 8位數(shù)據(jù)總線， P3 口由于其特有的第二功能，因此常用于傳輸和控制等，只有 P1 口可以真正的用于 I/O 操作。例如，在一些復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)中，只用一個(gè)單片機(jī)很難達(dá)到系統(tǒng)的要求，經(jīng)常需要外部功能擴(kuò)展。當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)展外部器件時(shí)， P3 口可以作為第二功能使用。 4． P3 口內(nèi)部結(jié)構(gòu) :P3 端口是一個(gè)具有第二功能、且可位操作的端口。另外 AT89S 系列的（ 6腳） MOSI；（ 7 腳） MISO；（ 8 腳）SCK 可用作程序下載。 第 7 頁 共 48 頁 1． P0 端口結(jié)構(gòu)： P0 口可以當(dāng)作普通 I/O 口，也可以在系統(tǒng)外部擴(kuò)展存儲器的時(shí)候，輸出低 8位的地址。 地址鎖存和 ROM 編程脈沖輸入引腳：（ 30 腳） ALE/PROG 為高電平時(shí)為地址鎖存允許控制信號；為低電平時(shí)為對內(nèi)部 ROM 編程脈沖輸入端。 復(fù)位引腳：（ 9腳）復(fù)位引腳 RST。 按鍵 矩陣 AT89S52 單片機(jī) 紅 外 線發(fā) 射 電路 紅外線接收電路 顯示 第 5 頁 共 48 頁 三 控制模塊的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)主控模塊 AT89S52 單片機(jī)為 ATMEL 所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程 Flsah 存儲器。 紅外接收電路：將接收到的紅外信號轉(zhuǎn)換成電信號，并放大將接收到的紅外信號解調(diào) 后轉(zhuǎn)換成一定格式的串行數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)。 AT89S52 單片機(jī)：紅外遙控系統(tǒng)的主核心，實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)信息的處理和調(diào)解等。 按鍵矩陣：即矩陣盤電路，鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送指令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。發(fā)射部分采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，將待發(fā)射信號調(diào)制成 38KHz 的載波信號，由紅外發(fā)射管進(jìn)行發(fā)射。即當(dāng)一體化紅外接收器收到紅外控制信號后，將光信號轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)放大、解調(diào)、濾波后，將原編碼信號送入單片機(jī) AT89C51 中進(jìn)行信號識別、解碼，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理，達(dá)到控制電器的目的。 遙控開關(guān)時(shí)在通用紅外遙控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)實(shí)現(xiàn)的。通用紅外遙控系統(tǒng)優(yōu)由發(fā)射和接受兩大部分組成，應(yīng)用編 /解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作，如下圖所示。 遙控系統(tǒng)的主要功能 系統(tǒng)采用單片機(jī) AT89S52 作為本設(shè)計(jì)的核心元件。其實(shí)質(zhì)就是將紅外遙控接收部分采用單片機(jī) AT89C51 來控制。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解碼、解碼電路。利用紅外線遙 控發(fā)射、接收的工作原理以及單片機(jī)外部中斷的原理而制作的一款遙控開關(guān)。最后對遙控器進(jìn)行總結(jié)。 研究 的 方法 我現(xiàn)在了遙控信號的單片機(jī)控制這個(gè)題目后，去圖書館查閱有關(guān)紅外線、單片機(jī)的書籍，上網(wǎng)搜索資料，去探究紅外線遙控技術(shù)的基本原理。本文設(shè)計(jì)要求主要利用 AT89S52 作為本設(shè)計(jì)的核心元件。 研究 的內(nèi)容 和方法 研究的內(nèi)容 通 過單片機(jī)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等課程，結(jié)合實(shí)踐加深對所學(xué)的知識的解，通過設(shè)計(jì)紅外線遙控電路，進(jìn)一步掌握單片機(jī)等理論知識的運(yùn)用，加深了解電子元件特別是集成電路（芯片）的結(jié)構(gòu)與功能，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中增加自己的動手能力以及獨(dú)立思考的能力，為以后在社會立足添加了經(jīng)驗(yàn)。到 60 年初期 ,對于 第 3 頁 共 48 頁 1～ 3～ 5和 8～ 13 微米三個(gè)重要的大氣窗口都有了性能優(yōu)良的紅外探測器。 40 年代初 ,光電型紅外探測器問世 ,以硫化鉛紅外探測器為代表的這類探測器 ,其性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)牢靠。 20 世紀(jì)初開始 ,測量了大量的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的吸收、發(fā)射和反射光譜 ,證明了紅外技術(shù)在物質(zhì)分析中的價(jià) 值。 紅外技術(shù)發(fā)展的先導(dǎo)是紅外探測器的發(fā)展。太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為 ～ 1000μ m。在以后的各個(gè)行業(yè)中遙控技術(shù)將不斷的得到推廣。所以同類產(chǎn)品的紅外線遙控器，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。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(jìn)行多路遙控。是目前應(yīng)用最為廣泛的一種通信和遙控手段。于是越來越多的遙控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)引入了不可見的紅外線作為傳輸媒介進(jìn)行通信，組成了無線紅外遙控系統(tǒng)。目前無線產(chǎn)品在各個(gè) 領(lǐng)域已相當(dāng)普遍的使用，但大多存在這很大的局限性，如：電路復(fù)雜，計(jì)算難度大且多數(shù)運(yùn)用的是模擬電路。具有廣泛的發(fā)展前景。不需要離得很近，在遙控器離家電有幾米甚 第 2 頁 共 48 頁 至幾十米外的距離都能夠?qū)ζ洳僮?。同時(shí)計(jì)算機(jī)等信息工具以及一些新的技術(shù)和產(chǎn)品不斷的進(jìn)入普通老百姓的家中，其中遙控器在里面也顯得有非常重要的作 用。而紅外遙控是 20 世紀(jì) 70十年代才開始發(fā)展起來的一種遠(yuǎn)程控制技術(shù)，其原理是利用紅外線來傳遞控制信號，實(shí)現(xiàn)對控制對象的遠(yuǎn)距離控制，具體來講，就是有發(fā)射器發(fā)出紅外線指令信號，有接收器接收下來并對信號進(jìn)行處理，最后實(shí)現(xiàn)對控制對象的各種功能的遠(yuǎn)程控制。 論文研究 的意義 隨著科技的發(fā)展 ，人們的節(jié)奏也越來越快，隨著人們對方便，快捷的要求也不斷增高。紅外遙控作為一種高科技產(chǎn)品，在很多領(lǐng)域已經(jīng)成為主導(dǎo)產(chǎn)品，現(xiàn)在它正以飛快的速度進(jìn)入尋常百姓家。本設(shè)計(jì)的紅外線遙控就是將紅外遙控技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用結(jié)合的一種方案。使用遙控器作為遙控系統(tǒng)的輸入，需要解決如下幾個(gè)關(guān)鍵問題：如何接收紅外遙控信號；如何識別紅外遙控信號以及解碼軟件的設(shè)計(jì)、控制程序的設(shè)計(jì)。紅外遙控系統(tǒng)主要由遙控發(fā)生器、一體化接收頭、單片機(jī)、接口電路組成。在遙控方式上大體經(jīng)歷了從高成本的有線到成本低廉控制方便的無線控制。 目 錄 一、緒論 ..................................................... 1 論文研究的背景及意義 ................................... 1 論文研究的背景 .................................... 1 論文研究的意義 .................................... 1 研究的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢 ................................. 2 研究的現(xiàn)狀 ........................................ 2 遙控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 ................................ 2 研究的內(nèi)容和方法 ....................................... 3 研究的內(nèi)容 ........................................ 3 研究的方法 ........................................ 3 二、遙控信號的單片機(jī)控制的總體設(shè)計(jì) ............................ 3 本文研究的方案 ........................................ 3 遙控系統(tǒng)的主要功能 ..................................... 4 遙控系統(tǒng)的組成部分及結(jié)構(gòu)框圖 .........................