【正文】 4 Abstract …… 2 第一章 紅外線遙控器工作原理 …… 4 紅外線介紹 …… 4 紅外線遙控原理介紹 …… 4 紅外家電遙控器譯碼原理 …… 6 第二章 電路的硬件設計 …… 8 硬件控制電路介紹 …… 8 控制電路分析 …… 10 復位電路 …… 11 時鐘電路 …… 12 紅外線接收模塊電路 …… 13 電源電路 …… 14 工作指示燈電路 …… 14 繼電器電路 …… 14 蜂鳴器電路 …… 15 擴展功能 …… 16 第三章 軟件設計 …… 17 控制程序 …… 17 程序流程及說明 …… 17 軟件抗干擾措施 …… 19 程序片段介紹 …… 19 結(jié) 論 …… 22 參考文獻 …… 23 附錄 A …… 24 附錄 B …… 25 后 記 …… 29 哈爾濱學院本科畢業(yè)論文（設計） 摘 要 如今，利用紅外遙控傳輸較小的數(shù)據(jù)量來控制電器設備的應用已經(jīng)非常廣泛，對各種 紅外遙控器發(fā)出來的紅外編碼進行采集和處理就成了眾人非常關(guān)心和急需解決的問題。 本文由qingshanxiaozi貢獻 doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。，懂得遺忘的人找到自由，懂得關(guān)懷的人找到幸福！女人的聰明在于能欣賞男人的聰明。生活是燈，工作是油，若要燈亮，就要加油！相愛時，飛到天邊都覺得踏實，因為有你的牽掛；分手后，坐在家里都覺得失重，因為沒有了方向。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。仔 細分析了多種遙控器所發(fā)紅外編碼的特點及其規(guī)律，詳細地闡述了利用單片機系統(tǒng)對家用 電器遙控器發(fā)出來的紅外編碼進行學習、存儲、傳輸和再生的原理，來實現(xiàn)以紅外線為傳 送信息媒介的短距離無線遙控控制電路，具有準確度高、速度快的特點，本設計廣泛應用 于工業(yè)、醫(yī)療、家用電器等設備的開啟和關(guān)閉控制。本設計以單片 機為核心設計一種智能型紅外線遙控器，可以對各種紅外線遙控器發(fā)射的信號進行識別、 存貯和再現(xiàn)等功能，從而實現(xiàn)對各類家電的控制。 遙控器，想來大家并不陌生，遙控作為眾多現(xiàn)代家電的一種基本控制方式，幾乎所有 的家電產(chǎn)品都配備了遙控器，甚至現(xiàn)在連電風扇，臺燈這樣的設備都配備了遙控器。 本設計就是設計一種遙控器，可以讓我們通過一個通用的遙控器可以統(tǒng)一控制多個家 電的開關(guān)，這樣就讓對家電的控制簡單化了。 本設計硬件部分是利用控制電路控制繼電器的開合，從而控制家電的開關(guān)的簡單的目 的，本設計只用了兩組繼電器，只能控制兩臺家電，而實際中我們還可以加入更多的繼電 器，達到控制更多家電的目的。 本設計主要是利用東芝牌遙控器編碼方式發(fā)射紅外控制信號，接收電路使用一體化紅 外接收模塊接收紅外信號，經(jīng)過濾除載波后將紅外信號發(fā)到單片機內(nèi)，而譯碼方式按照東 芝遙控器編碼方式進行解碼，譯出遙控器所按的按鍵，然后輸出動作控制繼電器開關(guān)，從 而達到用軟件驅(qū)動硬件，達到控制電器開關(guān)的目的。人的眼睛能看到的可見 光按波長從長到短排列， 依次為紅、 橙、 黃、 青、 綠、 藍、 紫。比紫光波長還短的光叫紫外線，比紅光波長還 長的光叫紅外線。紅外 線遙控就是利用波長為 ～ 之間的近紅外線來傳送控制信號的。工業(yè)設備中，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。 紅外線遙控原理介紹 紅外線遙控器是以紅外線發(fā)光 LED， 發(fā)射波長 940nm 的紅外線不可見光， 來傳送信號。 紅外通信由來已久，但是進入 90 年代，隨著科學技術(shù)的不斷進步和地球空間技術(shù)的 發(fā)展，使人們對紅外線技術(shù)的研究越來越深入，應用范圍更廣泛，尤其是在紅外遙感技術(shù) 和紅外通信技術(shù)領(lǐng)域里，數(shù)字鎖相技術(shù)和傳感器技術(shù)的巨大進步，大大加速了這個進程， 目前無線產(chǎn)品在商業(yè)銷售中的使用已相當普遍，但大多存在著很大的局限性，電路繁雜， 計算難度大且多為模擬電路，抗干擾能力差，準確度底，電路的維護調(diào)試很不方便。 常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。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 φ5 發(fā)光二極管相同，只是顏色不同，紅 4 哈爾濱學院本科畢業(yè)論文（設計） 外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍、透明三種顏色。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種，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 號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。 紅外線 信號接收 紅外線接收模塊 單片機 AT89C51 控制 圖12 紅外線接收的工作方塊圖 紅外線接收的工作方塊圖如圖12所示，其主要控制組件為紅外線接收模塊，其內(nèi)部含 有高頻的濾波電路，專門用來濾除紅外線合成信號的載波信號（38kHz）而送出發(fā)射器的 控制信號。 由于每家廠商設計出來的遙控器一定不一樣，即使是使用相同的控制芯片，也會做特 5 哈爾濱學院本科畢業(yè)論文（設計） 殊的編碼設計，以避免遙控器間互相的干擾。 其中的編碼數(shù)據(jù)包含廠商固定編碼及按鍵編碼，廠商固定編碼為避免與其他家廠商重 復，而按鍵編碼則是遙控器上的各個按鍵編碼。 各個位編碼方式是以波寬信號來調(diào)變，“0”， “1”。 紅外家電遙控器譯碼原理 遙控電路使用89C51單片機作控制，通過紅外線接收模塊接收信號，因為接收模塊有 自動濾除載波功能，所以紅外線接收模塊輸出的信號就是遙控器所產(chǎn)生的編碼，通過電路 傳到單片機內(nèi)，單片機識別出遙控器的按鍵，作相應的動作。紅外接收二極管一般有圓形 和方形兩種，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比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。 紅外線發(fā)射器使用東芝牌紅外線遙控器，遙控器發(fā)出編碼，紅外接收模塊接收信號， 并傳回單片機內(nèi)進行解碼。因為東芝遙控器是使用的4字節(jié)（32位）編碼信號，所以譯碼 程序取出4字節(jié)（32位）編碼信號。 6 哈爾濱學院本科畢業(yè)論文（設計） 紅 紅 外 發(fā) 射 塊 模 碼 收 譯 接 機 外 片 單 繼 電 器 開 關(guān) / 信 號 指 示 燈 圖13 電路譯碼流程 本設計采用的是用繼電器連接家電的電源，通過繼電器控制家電的開關(guān)，而繼電器的 控制是受單片機的電平輸出來控制的，當單片機通過紅外線接收模塊收到紅外線信號時， 通過譯碼程序識別出遙控器所按得鍵，通過設定好的程序，確定單片機是輸出高電平或低 平，從而使繼電器作出相應的動作。當遙控器譯出所按鍵時， 單片機使繼電器做相應的動作，達到控制目的。例如按一下1鍵繼電器閉合，蜂鳴器發(fā)出嘩 的一聲，指示燈閃爍一下，再按一下1鍵繼電器打開，蜂鳴器發(fā)出嘩的一聲，指示燈閃爍。 7 哈爾濱學院本科畢業(yè)論文（設計） 第二章 電路的硬件設計 硬件控制電路介紹 本設計的紅外線信號發(fā)射器使用東芝牌紅外線遙控器，遙控器發(fā)出紅外信號編碼，編 碼加載在38kHz載波上發(fā)射出去，紅外接收模塊接收信號并濾除載波，并傳回單片機內(nèi)進 行解碼。因為東芝遙控器是使用的4字節(jié)（32位）編碼信號，所以譯碼程序取出4字節(jié)（32 位）編碼信號。 完整的控制電路如圖21所示。工作指示燈為狀態(tài) 指示燈，當紅外線信號出現(xiàn)時，工作指示燈LED會亮起作指示，信號收集完畢后，LED會 熄滅。 圖22 AT89C51引腳圖 電路的核心芯片是一個AT89C51單片機，主要作用包括譯碼，控制電路等功能。 AT89C51 單片機是 ATMAL 公司 89 系列單片機的一種 8 位 Flash 單片機。 AT89C51 單片機內(nèi)部主要有以下部件：8031CPU、振蕩電路、總線控制部件、中斷控 制部件、片內(nèi) Flash 存儲器、片內(nèi) RAM、并行 I/O 接口、定時器和串行 I/O 接口。在內(nèi)部含有 4KB 或 8KB 可重復編程的 Flash 存儲器，可進行 1000 次擦寫操作。 單片機內(nèi)部組成框圖如圖23所示。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振 蕩器。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應不接。 AT89C51 單片機內(nèi)部由 CPU、4KB 的 FPEROM ，128B 的 RAM，兩個 16 位的定時/ 計數(shù)器 T0 和 T1，4 個 8 位的 I/O 端 P0、PPP3 等組成。CPU 主要功能是產(chǎn)生各種控制信號，控制存儲器、輸入/輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù) 的算術(shù)運算、邏輯運算以及位操作處理等，CPU 按其功能可分為運算器和控制器兩部分。 它的功能是對來自存儲器中的指令進行譯碼，通過實時控制電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出各種 操作所需的內(nèi)部和外部的控制信號，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的操作。 控制電路分析 本設計分為硬件設計和軟件設計，這兩者相互結(jié)合，不可分離。只要技術(shù)準備充分，硬 件設計的大返工是比較少的，軟件設計的任務貫徹始終，到中后期基本上都是軟件設計任 務，隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，各種功能很強的芯片不斷出現(xiàn)，使硬件電路的集成度 越來越高，硬件設計的工作量在整個項目中的所占的比重逐漸下降。 紅外線遙控器控制電路分為以下幾個單元： (1)復位電路 (2)時鐘電路 10 哈爾濱學院本科畢業(yè)論文（設計） (3)紅外線接收模塊電路 (4)電源電路 (5)工作指示燈電路 (6)繼電器電路 (7)蜂鳴器電路 下面將分析控制電路的各個主要電路單元。在時鐘電路工作后，只要在單片機的復位 (RST)腳上出現(xiàn) 24 個時鐘振蕩脈沖(也就是 2 個機器周期)以上的高電平，單片機便實現(xiàn)初 始化狀態(tài)復位。由于單片機是高電 平復位，所以當按鍵 S13 按下時候，單片機的 9 腳 RET 管腳處于高電平，此時單片機處于 復位狀態(tài)。 使 CPU 進入初始狀態(tài)，從 0000H 地址開始執(zhí)行程序的過程叫系統(tǒng)復位。 硬件復位必須通過 CPU 外部的硬 件電路給 CPU 的 RESET 端加上足夠時間的高電位才能實現(xiàn)。硬件復位后，各專用寄存器的狀態(tài)均被初始化，且對片內(nèi) 通用寄存器的內(nèi)容沒有影響。軟件復位就是用一系列指令來 模擬硬件復位功能，最后通過轉(zhuǎn)移指令使程序從 0000H 地址開始執(zhí)行。 值得注意的是，在設計當中使用到了硬件復位和軟件復位兩種功能，由上面的硬件復 位后的各狀態(tài)可知寄存器及存儲器的值都恢復到了初