【正文】 示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢(shì)，可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)和顯示形式靈活等優(yōu)點(diǎn)。這種常用的液晶，耗能也高。數(shù)碼管價(jià)錢較便宜，對(duì)環(huán)境因素要求較低，顯示明亮，采用 BCD 編碼顯示數(shù)字，程序編譯相對(duì)容易，資源占用少。 24加3個(gè)功能鍵的鍵盤設(shè)計(jì)中使用的單片機(jī)I/O口豐富，不用考慮I/O口緊張，而且通常家用電器有32個(gè)鍵盤，選擇方案3。在按鍵較多時(shí)，可以節(jié)省I/O口線。但是增加硬件成本和儀器的功耗。： 獨(dú)立式鍵盤方案2：使用矩陣鍵盤管理專用芯片，比如HD7279。但是每個(gè)按鍵必須占用一個(gè)I/O口線，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活。即通過記錄各種不同類型的遙控器的編碼波形，將其存儲(chǔ)下來并與某個(gè)按鍵關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)”功能這樣作不必關(guān)心編碼的細(xì)節(jié)，通用性大大提高。而且客戶碼、命令碼也是由不同廠商自行規(guī)定的。 ④存儲(chǔ)信號(hào),把壓縮編號(hào)后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEPROM中優(yōu)點(diǎn)：可以使用任何遙控器的學(xué)習(xí)，無須更新代碼程序即可使用目前所有乃至未來的所有紅外線遙控的學(xué) 缺點(diǎn)：對(duì)主控制芯片和存儲(chǔ)器的選擇都比固定式要高。 ②分析信號(hào)，對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析，比如對(duì)信號(hào)發(fā)送的的高低電平的時(shí)間，等參數(shù)進(jìn)行細(xì)致分析，便于下一步的壓縮。 此方式的工作過程分以下幾步完成：對(duì)原始發(fā)射信號(hào)波形采集到主控MCU的ＲＡＭ中、分析信號(hào)，壓縮信號(hào)，存儲(chǔ)信號(hào)。 (2)波形拷貝式學(xué)習(xí)型遙控器。 優(yōu)點(diǎn)：這種學(xué)習(xí)型遙控器對(duì)硬件的要求相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)主控制器（主控IC）的工作頻率要求不太高，因?yàn)樾盘?hào)的發(fā)送頻率，編碼方式等等都是已知的，只要對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行判別即可；另外對(duì)存儲(chǔ)器的容量也比較低，因?yàn)樗淮嬖趬嚎s的問題，按照最原始的最簡(jiǎn)編碼進(jìn)行存儲(chǔ)。這類學(xué)習(xí)型遙控器采用了“不完全歸納法”，也就是說對(duì)市場(chǎng)上所使用的遙控器信號(hào)大量的收集總結(jié)，對(duì)收集的信號(hào)分類，然后“分而治之”——對(duì)每種類別都預(yù)制一種解碼程序和發(fā)射程序。達(dá)到學(xué)習(xí)和發(fā)射的目的，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)遙控器控制多種紅外遙控設(shè)備的功能。當(dāng)要發(fā)射紅外信號(hào)時(shí)，根據(jù)掃描鍵盤電路獲取的鍵盤值，從與鍵值相對(duì)應(yīng)的外存儲(chǔ)器存儲(chǔ)區(qū)中還原出相應(yīng)的紅外遙控編碼 ，并調(diào)制到38KHz的載波信號(hào)上。在學(xué)習(xí)的過程中，收電路接收到紅外遙控信號(hào)以后， 經(jīng)過放大并解調(diào)出TTL電平信號(hào)送至微處理器進(jìn)行處理。（其中的主要模塊是單片機(jī)控制系統(tǒng)模塊，主要的功能實(shí)現(xiàn)都是由單片機(jī)程序控制，鍵盤的掃描，液晶的顯示，紅外遙控信號(hào)的接收、學(xué)習(xí)以及發(fā)射都是由單片機(jī)的程序來控制。根據(jù)課題要求初步制定了實(shí)現(xiàn)上述功能的基本思路。在接收端，通過光電二極管將紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大、整形、解調(diào)等步驟，最后還原成原來的脈沖編碼信號(hào)，并根據(jù)遙控指令完成相應(yīng)的動(dòng)作。編碼是通過載波輸出的，即所有的脈沖信號(hào)均調(diào)制在載波上，載波頻率通常為38kHz。紅外接收端普遍采用價(jià)格便宜，性能可靠的一體化紅外接收頭接收紅外信號(hào)，它同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形，得到TTL電平的編碼信號(hào)，再送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼并控制相關(guān)對(duì)象[3]。紅外遙控是單工的紅外通信方式，整個(gè)通信中，需要一個(gè)發(fā)射端和一個(gè)接收端。目前國(guó)內(nèi)紅外遙控電子元器件的競(jìng)爭(zhēng)很激烈，導(dǎo)致了價(jià)格的低廉，表面上有利于消費(fèi)者，可是長(zhǎng)期惡性競(jìng)爭(zhēng)，互相壓價(jià)格，必將導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降，最終損害的只能是消費(fèi)者。紅外遙控系統(tǒng)主要由紅外遙控發(fā)射裝置、紅外接收設(shè)備、遙控微處理機(jī)等組成。價(jià)格低廉，編碼簡(jiǎn)單，近距離的遙控使用紅外遙控非常有優(yōu)勢(shì)。 此外，紅外通信的連通性已用在大多數(shù)新的筆記本計(jì)算機(jī)中，并成為一種最具成本效益和便于使用的無線通信技術(shù)而問鼎市場(chǎng)。 紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)開發(fā)的這種新的無線通信標(biāo)準(zhǔn)還得到PC機(jī)產(chǎn)業(yè)的有力支持?，F(xiàn)在約有120 家以上的廠商支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀紅外通信由來已久,但是進(jìn)入90年代,這一通信技術(shù)又有新的發(fā)展,應(yīng)用范圍更加廣泛。通過此設(shè)計(jì)可以提高我們對(duì)專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力，讓我們把在大學(xué)三年中所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)真正的運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。帶紅外遙控器的家電給我們的生活帶來極大的方便，但遙控器多了很容易弄混，如果有一種可對(duì)家中各種紅外遙控器發(fā)射的控制信號(hào)進(jìn)行識(shí)別、存儲(chǔ)和再現(xiàn)的智能型紅外遙控器，用這樣一個(gè)遙控器控制家中所有電器該有多好。使用紅外線做信號(hào)載波的優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)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(jī)特別適合于把它做到產(chǎn)品的內(nèi)部，取代部分勞師機(jī)械、電子零件或元器件。單片機(jī)的集成度很高，它具有體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、耗電少等突出特點(diǎn)，尤其耗電少，又可使供電電源體積小、質(zhì)量輕。近年來，遙控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中使用越來越廣泛。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，新型大規(guī)模遙控集成電路的不斷出現(xiàn)，使遙控技術(shù)有了日新月異的發(fā)展。 按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序，本文先后制作了遙控接收解碼裝置、遙控編碼發(fā)射裝置、萬能學(xué)習(xí)型紅外遙控器，以SAA3010 遙控器作為典型代表（遵循飛利浦RC5編碼協(xié)議），成功的實(shí)現(xiàn)了紅外編解碼、發(fā)射接收、按鍵觸屏雙輸入、彩屏顯示等基本功能，最終制作的萬能學(xué)習(xí)型遙控器在功能上可以完全代替SAA3010 遙控器。 第VII頁(yè) 共44頁(yè)摘 要 隨著家用電器種類的增加和無線遙控產(chǎn)品的普及，紅外遙控器的使用頻率越來越高，針對(duì)國(guó)內(nèi)紅外遙控學(xué)習(xí)技術(shù)成熟，但產(chǎn)品化程度低的特點(diǎn)，本文自主設(shè)計(jì)一種具有紅外學(xué)習(xí)和觸屏顯示功能的紅外遙控器，借此促進(jìn)紅外遙控學(xué)習(xí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的產(chǎn)品化推廣。 在紅外解碼方面，傳統(tǒng)方法采用單片機(jī)中斷或者查詢方式采集紅外信號(hào)，環(huán)境不理想情況下可能需要多次解碼，本文借助電腦輔助記錄全波形，通過相關(guān)軟件優(yōu)化波形，解碼一次即可成功；在紅外發(fā)射方面，本文通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紅外發(fā)射距離受載波占空比和紅外二極管貫通電流影響，通過調(diào)試將38KHz 載波紅外信號(hào)發(fā)射距離提高到10 米；在紅外接收方面，進(jìn)行了紅外干擾測(cè)試；在觸屏校驗(yàn)方面，通過實(shí)驗(yàn)獲取觸屏數(shù)據(jù)，利用matlab 參數(shù)估計(jì)lsqcurvefit 函數(shù)求得校正參數(shù)，解決了觸屏漂移問題；在彩屏顯示方面，將遙控器所有按鍵簡(jiǎn)化為方向鍵和確認(rèn)鍵，虛擬數(shù)碼管顯示按鍵位置，避免了單片機(jī)片上資源緊張的問題，此外，彩屏僅支持16 位R5G6B5 格式數(shù)據(jù)，一張176*220 圖片占用72. 6KB 空間，造成極大浪費(fèi)，本文借此討論了適合本系統(tǒng)的圖片壓縮技術(shù)，給出了一種具體的圖片壓縮格式。關(guān)鍵詞：紅外學(xué)習(xí)；紅外解碼；單片機(jī)控制；聲卡采樣；觸屏校驗(yàn)AbstractIn the electronic world, the infrared remote control technology is widely used in our lives. Various appliances on the market have the technology of infrared remote control system with maturity and low cost. However, to avoid different brands and between different types of equipment malfunction, people use different devices in different transport rules or identification number, which makes various types of remote control apply only to their remote objects and easy causes confusing results that the actual use of the remote control are many and plex. The design requirements is to achieve an intelligent learning IR remote control implementations.By studying infrared codec, infrared transmitting and receiving, MCU control, LCD display technology, remote control of other learning and learning sent successfully restored infrared remote control and core part of the design is that through software decoding it can achieve the selfstudy function of the infrared signal and be controlled by MCU to make the learned signal in store and forward.Keywords: Infrared remote controller；The 38KHZ carrier；Selfstudy；Infrared remote receiver；Infrared remote transmitter目 錄1. 緒論 1 選題的目的意義 2 紅外學(xué)習(xí)研究現(xiàn)狀 3 選題研究的內(nèi)容 32 智能紅外遙控學(xué)習(xí)方案設(shè)計(jì) 4 總體方案介紹 4 方案論證 5 學(xué)習(xí)方式 5 按鍵模塊 5 顯示模塊 6 紅外接收模塊 6 微控制器選擇 63 硬件電路設(shè)計(jì) 7 系統(tǒng)硬件基本組成 7 主要模塊電路設(shè)計(jì) 7 8 紅外發(fā)射電路及其編碼 8 11 存儲(chǔ)電路 12 單片機(jī)控制電路 134 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 系統(tǒng)編程語言和編程工具 16 uVision2簡(jiǎn)介 17 18 19 255 智能紅外遙控器的實(shí)現(xiàn) 31 系統(tǒng)硬件調(diào)試 32 元件的使用 32 整板測(cè)試 34 上電測(cè)試 34 36 36 36 36 36 智能紅外遙控器性能測(cè)試 37 測(cè)試所使用儀器 37 測(cè)試結(jié)果 37 結(jié)果分析 38總結(jié) 39謝 辭 40參考文獻(xiàn) 40附 錄 441 緒論 選題的目的意義隨著電子工程在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用日益廣泛，對(duì)產(chǎn)品的人性化設(shè)計(jì)成為設(shè)計(jì)領(lǐng)域一個(gè)新的革命。遙控器主要由形成遙控信號(hào)的微處理器芯片、晶體振蕩器、放大晶體管、紅外發(fā)光二極管以及鍵盤矩陣組成。遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件、集成電路逐步發(fā)展到現(xiàn)在的單片微型計(jì)算機(jī)，智能化程度大大提高。在當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與日俱增，人們是生活水平也是日益提高，為了減少人的工作量，所以是對(duì)各種家用電器、電子器件的非人工控制的要求也是越來越高，針對(duì)與這種情況，設(shè)計(jì)出一種集成度比較高的控制體系是必然的。所以特別適用與“電腦型產(chǎn)品”，它的應(yīng)用已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科研、教育以及日常生活用品(家電、玩具)等各種領(lǐng)域?？墒巩a(chǎn)品縮小體積，增強(qiáng)功能，實(shí)現(xiàn)不同程度的智能化。特別制造的半導(dǎo)體發(fā)光二極管，可以發(fā)出特定波長(zhǎng)（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地改變紅外線的強(qiáng)度，達(dá)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，最典型的應(yīng)用就是家電遙控器。因此被廣泛地應(yīng)用在各種技術(shù)領(lǐng)域中。為此，我們?cè)囍O(shè)計(jì)一種以單片機(jī)為核心的智能型遙控器。在設(shè)計(jì)過程中使我們能夠把專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的，有條理的連接起來。 1995年，一個(gè)由部件、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、外圍設(shè)備和電信廠商組成的大型集團(tuán)——紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(IrDA)就紅外通信的一套標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致。其中的許多廠商已推出符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)并支持Windows 95的產(chǎn)品。主要的開發(fā)廠商，如微軟、蘋果、東芝和惠普公司，已推出了在計(jì)算機(jī)之間采用這種高速紅外數(shù)據(jù)通信的PC機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和手持式個(gè)人數(shù)字助理(PDA)設(shè)備。 目前家電中用的最多的遙控方式是紅外遙控，紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。由于紅外一體化接收頭的出現(xiàn)，大大降低了紅外遙控的成本和技術(shù)難度，目前不僅在家電領(lǐng)域，在玩具、安防等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。因此，遙控系統(tǒng)是一涉及單片機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)。紅外遙控的前景依然看好，不過紅外遙控的現(xiàn)狀不容樂觀。發(fā)送端采用單片機(jī)將