【正文】 模式） 功能概述 AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個 I／ O 口線，看門狗（ WDT），兩個數(shù)據(jù)指針，兩個 16 位定時／計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 4 硬件設(shè)計 主控芯片 AT89S51 AT89S51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的 Flash只讀程序存儲器 ,器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳。 圖 10 紅外接收頭接收及輸出波形 二進制信號的解碼 二進制信號的解碼由接收單片機來完成 ,它把紅外接收頭送來的二進制編碼波形通過解碼 ,還原出發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)。 圖 9 二進制信號的調(diào)制 二進制信號的解調(diào) 二進制信號的解調(diào)由一體化紅外接收頭 HS38B 來完成 ,它把接收到的紅外信號 圖 10 中波形 D ,也是圖 9 中波形 C 經(jīng)內(nèi)部處理并解調(diào)復(fù)原 ,在輸出腳輸出圖 10 中波形 E 正好是對圖 9 中波形 A 的取反 ,HS38B 的解調(diào)可理解為 :在輸入有脈沖串時 ,輸出端輸出低電平 ,否則輸出高電平。圖 9 中 ,待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)為 101。串行數(shù)據(jù)碼時序圖如 8 所示。脈沖位置表示的“ 0”和“ 1”組成的 32 位二進制碼前 16 位控制指令，控制不同的紅外遙控設(shè)備。控制碼也叫功能碼，它代表了相應(yīng)的控制功能，接收機可根據(jù)功能碼的數(shù)值完成各種功能操作。如圖 7 所示。 圖 6 二進制信號“ 1”和“ 0”的編碼 遙控編碼脈沖信號由引導(dǎo)碼、識別碼、識別反碼、控制碼、控制反碼信號組成。 圖 5 紅外遙控接收電路框圖 紅外編碼標(biāo)準(zhǔn) 本設(shè)計中采用不同的脈寬寬度來實現(xiàn)二進制信號的編碼 ,編碼由發(fā)送單片機來完成。紅外接收頭收到信號后單片機立即產(chǎn)生中斷，開始接收紅外信號。紅外接收端普遍采用價格便宜 ,性能可靠的一體化紅外接收頭 HS38B , 它接收紅外信號頻率為 38KHz ,周期約 26μ s 。系統(tǒng)通過直連單片機的按鍵獲取用戶遙控信息，經(jīng)按鍵掃描確認(rèn)，然后交由單片機對將要發(fā)射數(shù)據(jù)進行整理，將待發(fā)送的二進制信號編碼調(diào)制在 38kHz脈沖基波上，生成脈沖發(fā)射信號 ,最后通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。發(fā)送端采用單片機的定時中斷功能，由定時器 T0 產(chǎn)生周期為 26us 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單片機輸出端產(chǎn)生周期為 38KHz 的脈沖信號。然后根據(jù)所得的指令去操作相應(yīng)的用電器件工作，如圖 2 所示。整體設(shè)計思路為：根據(jù)掃描到不同的按鍵值對發(fā)射脈沖編碼賦值后 AT89S51 將按照數(shù)據(jù)處理要求從 輸出控制脈沖與 T0 產(chǎn)生的 8KHz 的載波（周期是 26us）進行調(diào)制，經(jīng) NPN 三極管對信號放大驅(qū)動紅外發(fā)光管將控制信號發(fā)送出去。 整個系統(tǒng)主要是由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、 LED 顯示電路等部分組成。 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)。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）。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。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)?？刂葡到y(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）。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。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 。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(yuǎn)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。 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。 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。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。 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。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。 單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。 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。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。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。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。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。課題的重點在于通過軟件實現(xiàn)二進制數(shù)據(jù)的編碼與解碼工作，然后通過紅外收發(fā)頭進行數(shù)據(jù)傳輸。本設(shè)計以紅外線作為傳遞信息的載體，可對 4 個受控對象的工作狀態(tài)進行短距離無線控制，適用于遙控工業(yè)、醫(yī)療、家用電器等設(shè)備的開閉狀態(tài)。紅外遙控技術(shù)具有使用方便、功耗低、抗干擾能力強、價格便宜的特點， 因此它的應(yīng)用前景十分廣闊。2020 畢業(yè)設(shè)計 基于 MCS51 系列單片機的紅外遙控電路設(shè)計 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 2020 屆） 題 目 基于單片機的紅外遙控電路設(shè)計 院 電子信息學(xué)院 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 摘 要 由于單片機具有集成度高、體積小、可靠性高、價格便宜等優(yōu)點，其在機電一體化、工業(yè)控制、儀器儀表和家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)前單片機對家用電器控制呈現(xiàn)出外形簡單化、功能多樣化、產(chǎn)品 智能化的發(fā)展趨向。 本課題以延伸紅外無線遙控技術(shù)為目的，提出了一種紅外遙控器集中控制的方案，核心是設(shè)計出一個紅外多路遙控發(fā)射 /接收系統(tǒng)。并含有設(shè)備計數(shù)模塊，可對處于工作狀態(tài)的設(shè)備進行計數(shù)，并顯示出來。 關(guān) 鍵詞： LED 光耦隔離 鍵盤控制 ABSTRACT As high integration,small size, high reliability and low price of the single chip .It has been widely applied on electrical integration, industrial control, instrumentation and household appliances. SCM Single Chip Micyoco control of household appliances develops towards simplified form, functional diversification, and intelligent currently. Infrared remote control technology has characteristics of easy to use, low power consumption, antiinterference ability and cheap, so its prospects are bright. The topics to extend the infrared wireless remote control technology for the purpose, a centralized control infrared remote control program, the core is to design a wireless infrared remote control multiple transmit / receive system. The design of an infrared transmission of information as a carrier of controlled object can work 8 state shortrange wireless control for industrial, medical, home appliances and other equipment on or off remotely. It contains counting module equipment, and can count the equipment in working condition , and displays. The focus of the task is achieving work of Binary data encoding and decoding by software, and then we had data transmitted with infrared transceiver. Key words： Single Chip MicyocoInfrared Remote Control； Multipath； LED Optocoupler isolation； Keyboard control 目 錄 1 引言 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) 6 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 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。為了方便實用，傳統(tǒng)的家庭電器逐漸采用紅外線遙控。 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。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。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?，F(xiàn)代科技的飛速發(fā)展在許多危險、不可近場合也對遠(yuǎn)程控制提出了越來越高的要求。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