【正文】 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，以便以后適時(shí)地來取數(shù)據(jù)。電視機(jī)的選臺(tái)就屬此種情況，其他如調(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(duì)應(yīng)輸出端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?，原來低電平變?yōu)楦唠娖健４颂幍摹坝行}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。 “脈沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時(shí)，接收端對(duì)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)地接收端有不同地輸出狀態(tài)。因此，現(xiàn)在紅外遙控在加用電器、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(huì)產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡(jiǎn)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 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(duì)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(hào)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 Μpc1373H、CX20226A 等紅外接收專用放大集成電路。紅外發(fā)光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。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為 940mm 左右，外形與普通 φ5 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。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)（IRDA）成立后，為了保證不同廠單片機(jī)控制的紅外遙控器2商的紅外產(chǎn)品能夠獲得最佳的通信效果，紅外通信協(xié)議將紅外數(shù)據(jù)通信所采用的光波波長(zhǎng)的范圍限定在 850 至 900nm 之內(nèi)。目前廣泛使用的家電遙控器幾乎都是采用的近紅外線傳輸技術(shù)。 紅外線是波長(zhǎng)在 760nm 至 1mm 之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見光，是一種人的眼睛看不到的光線。從信息的可靠傳輸來說，后一種方法更好，這就是我們今天看到的大多數(shù)紅外遙控器所采用的方法。具有光波的直線傳播特性，不易產(chǎn)生相互間的干擾，是很好的信息傳輸媒體。較為理想的是光控方式，逐漸采用紅外線的遙控方式取代了超聲波遙控方式，出現(xiàn)了紅外線多功能遙控器，成為當(dāng)今時(shí)代的主流。最初的無線遙控裝置大多采用的是電磁波傳輸信號(hào)，由于電磁波容易產(chǎn)生干擾，也易受到外界干擾，因此逐漸采用超聲波和紅外線媒介來傳輸信號(hào)。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。單片機(jī)控制的紅外遙控器1第一章　設(shè)計(jì)思想及及器件選擇第一節(jié)　紅外遙控器設(shè)計(jì)思想 紅外遙控技術(shù)簡(jiǎn)介60 年代初，一些發(fā)達(dá)國(guó)家開始研究民用產(chǎn)品的遙控技術(shù)，但由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，遙控技術(shù)發(fā)展很緩慢。70 年代末，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙控技術(shù)才得到快速的進(jìn)步。無論采用何種方式，準(zhǔn)確無誤傳輸信號(hào)，最終達(dá)到滿意的控制效 果是非常重要的。與紅外線相比，超聲傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息量少，易受干擾而引起誤動(dòng)作。由于紅外線在頻譜上居于可見光之外，所以抗干擾性強(qiáng)，且安全。信息可以直接對(duì)紅外光進(jìn)行調(diào)制傳輸，例如，信息直接調(diào)制紅外光的強(qiáng)弱進(jìn)行傳輸，也可以用紅外線產(chǎn)生一定頻率的載波，再用信息對(duì)載波進(jìn)調(diào)制，接收端再去掉載波，取到信息。紅外遙控技術(shù)在這十年來得到了迅猛發(fā)展，尤其在家電領(lǐng)域如彩電、DVD、空調(diào)、玩具等，也在其它電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，隨著人們生活水平的提高，對(duì)產(chǎn)品的追求是使用更方便、更具智能化，紅外遙控技術(shù)正是一個(gè)重點(diǎn)的發(fā)展方向。紅外通信一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長(zhǎng)在 至 之間。但作為無線局域網(wǎng)的傳輸方式，紅外線方式的最大優(yōu)點(diǎn)是不受無線電干擾，且它的使用不受國(guó)家無線管理委員會(huì)的限制。 現(xiàn)階段紅外遙控技術(shù)的研究現(xiàn)狀和成果常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透明三種顏色。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測(cè)定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW 左右） ，所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。均有三只引腳，即電源正（VDD） 、電源負(fù)（GND）和數(shù)據(jù)輸出（VO 或OUT） 。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。紅外遙控常用的載波頻率為 38kHz 這是由發(fā)射端所使用的455kHz 晶振來決定的。12≈≈38kHz。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。單片機(jī)控制的紅外遙控器3由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了大量紅外遙控專用集成電路，需要時(shí)按圖索驥即可。多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵，代表不同的控制功能。接收端地輸出狀態(tài)大致可分為脈沖、電平、自饋、互鎖、數(shù)據(jù)五種形式。 “電平”輸出是指發(fā)射端按下鍵時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出“有效電平”消失。大多數(shù)情況下“高”為有效。此種輸出適合用作電源開關(guān)、靜音控制等。 “互鎖”輸出是指多個(gè)輸出互相清除，在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)輸出有效。 “數(shù)據(jù)”輸出是指把一些發(fā)射鍵編上號(hào)碼，利用接收端的幾個(gè)輸出形成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，來代表不同的按鍵輸入。這種輸出形式一般用于與單片機(jī)或微機(jī)接口。所謂“鎖存”輸出是指對(duì)發(fā)射端每次發(fā)的信號(hào)，接收端對(duì)應(yīng)輸出予以“儲(chǔ)存” ，直至收到新的信號(hào)為止；“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類似。紅外遙控系統(tǒng)框圖如 21圖 21 紅外線遙控系統(tǒng)框圖紅外通信的基本原理實(shí)質(zhì)上就是指利用紅外線來作為載體傳送信息。在經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管（IRED）發(fā)出紅外遙控信號(hào)；在接收端使用與發(fā)送端相配對(duì)的紅外光電二極管，接收含有控制信號(hào)的紅外信號(hào)，在將該紅外信號(hào)解調(diào)為電信號(hào)后，在送入單片機(jī)進(jìn)行解碼，以得到相應(yīng)的控制信號(hào)，從而完成紅外信息的傳送。當(dāng)不同的指令鍵被按下時(shí)，指令信號(hào)電路產(chǎn)生不同脈沖編碼的指令信號(hào)，也就是進(jìn)行編碼，然后經(jīng) M50462AP 芯片進(jìn)行調(diào)制從而產(chǎn)生不同的編碼信號(hào)，再由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射器發(fā)射紅外信號(hào)。此設(shè)計(jì)的遙控開關(guān)是在通用通用遙控的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的，其實(shí)就是將紅外遙控器接收部分采用單片機(jī) AT89C51 來控制。紅外接收框系統(tǒng)圖如 23 所示圖 23 紅外接收框系統(tǒng)通過按下不同的按鍵是紅外發(fā)射器發(fā)射不同頻率的信號(hào)波，然后通過紅外一體化接收頭接收進(jìn)行相應(yīng)的放大解調(diào)從而進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作操作。GND：接地。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。RST：復(fù)位輸入。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行單片機(jī)控制的紅外遙控器8MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN 有效。 /EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP） 。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2 應(yīng)不接。單片機(jī)控制的紅外遙控器9第三章　紅外遙控器硬件電路設(shè)計(jì)第一節(jié) 紅外遙控發(fā)射電路部分 時(shí)鐘電路ATC89C51 芯片內(nèi)部有一高增益反相放大器，放大器的輸入端為 XTAL1，輸出端為 XTAL2。晶振頻率為 12MHz。其電容的作用主要是對(duì)頻率進(jìn)行微調(diào)，一般取3045PF 左右。其接法如圖 31 所示：圖 31 晶振電路 矩陣鍵盤電路(1)28 矩陣鍵盤的工作原理:矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用 2 條 I/O 線作為行線，8 條I/O 線作為列線組成的鍵盤。這樣鍵盤中按鍵的個(gè)數(shù)是 28 個(gè)。矩陣鍵盤電路如圖 32 所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制的紅外遙控器10圖 32 矩陣鍵盤電路圖 遙控發(fā)射電路芯片介紹一、M50462AP 芯片功能特點(diǎn)：　 M50462AP 集成電路用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖(即遙控指令)，輸出各種紅外遙控信號(hào)，供遙控操作使用。發(fā)射電路圖 34 所示：圖 33 M50462AP單片機(jī)控制的紅外遙控器11112233445566778899101011111212 13 1314 1415 1516 1617 1718 1819 1920 2021 2122 2223 2324 24DS1M40562C3CAPC2CAPC1CAPQ1PNPD1DIODED2DIODER1RES2R3RES2R2RES2Y1CRYSTALGND90/3010+BT1BATTERYS27SWPBS23SWPBS16SWPBS20SWPBS12SWPBS8SWPBS4SWPBS29SWPBS13SWPB關(guān)關(guān)關(guān)1關(guān)關(guān)關(guān)2關(guān)關(guān)關(guān)3關(guān)關(guān)關(guān)4關(guān)關(guān)關(guān)5關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān) 關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)圖 34 遙控發(fā)射電路紅外遙控發(fā)射器包括鍵盤，指令編碼器和紅外發(fā)光二極管 LED 等部分，當(dāng)按下鍵盤不同按鍵時(shí)，通過編碼器產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的特定的二進(jìn)制脈沖信號(hào)，將二進(jìn)制脈沖信號(hào)先調(diào)制在 38Hz 的載波上，經(jīng)放大后，激發(fā)紅外發(fā)光二極管 LED 轉(zhuǎn)化成以波長(zhǎng) 940nm 的紅外線傳播出去M50462A 內(nèi)部振蕩電路與 2，3 腳外接的陶瓷諧振器或 LC 網(wǎng)絡(luò)電路組成振蕩器，產(chǎn)生頻率為 455kHz 的振蕩信號(hào)，由時(shí)鐘電路進(jìn)行 12 分頻得到 38kHz 的載波信號(hào)，一路送至定時(shí)信號(hào)發(fā)生器，以形成時(shí)鐘脈沖，使整個(gè)系統(tǒng)按照統(tǒng)一的時(shí)序進(jìn)行工作；控制指令碼對(duì) 38kHz 載波進(jìn)行脈沖度調(diào)制以降低平均發(fā)射功率，以脈沖條幅后的指令碼被送至紅外激勵(lì)管 VT 基極 5，6,7,8 和 12 腳為鍵位掃描信號(hào)輸出線與 1320 腳鍵位掃描信號(hào)輸入線組成鍵盤矩陣，以產(chǎn)生各種鍵功能信號(hào)工作時(shí) 5，6，7,8和 12 腳輸出時(shí)序不同的鍵進(jìn)行掃描脈沖，經(jīng)過鍵盤矩陣適當(dāng)選通回送到 1320 腳 M50462AP 則根據(jù) 1320 腳接收到的不同的鍵選信號(hào)進(jìn)行編碼處理和碼值變換，得到遙控指令的功能碼，結(jié)合 21,22 腳輸入的用戶碼進(jìn)行調(diào)制處理后，便產(chǎn)生 38KHZ 的調(diào)制載波脈沖信號(hào)，再經(jīng)緩沖器由23 腳輸出。由遙控發(fā)射器發(fā)射出的 16 位二進(jìn)制遙控指令是由前 8 位的用戶碼和后 8 位的數(shù)據(jù)碼組成的，用戶碼是一種固定的特殊代碼用于表示不同產(chǎn)品之間的遙控信號(hào)的區(qū)別，以免接收機(jī)在接受遙控指令過程中誤動(dòng)作，而數(shù)據(jù)碼則是不同遙控功能的的代碼。16 位遙控指令碼均采用脈沖位置調(diào)制方式編碼。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用了按鍵手動(dòng)復(fù)位方式。復(fù)位電路采用了按鍵與上電復(fù)位。上電瞬間 RST 引腳獲得高電平，單片機(jī)復(fù)位電路隨著電容的 C11 的充電，RST 引腳的高電平逐漸下降。按鍵復(fù)位是直接將高電平通過電阻 R1R10 分壓到達(dá) RESET 引腳，實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。電路內(nèi)置 PIN 二極管和前置電路，采用可紅外濾波的環(huán)氧樹脂封裝。對(duì)外只有 3 個(gè)引腳：VS、GND 和1 個(gè)脈沖信號(hào)輸出引腳 OUT，外形引腳如圖 所示。 GND 接系統(tǒng)的地線（0V） ；脈沖信號(hào)輸出接 CPU 的中斷輸入引腳。主要特點(diǎn)：內(nèi)置光電檢測(cè)