单片机的多功能遥控器设计
目录
一、引言 1
（一）选题背景及意义 1
（二）完成任务内容 1
二、方案总体设计 2
（一）系统功能分析 2
（二）系统方案设计 2
（三）设计方案的论证 4
1. 单片机种类的选择 4
2. 红外一体化接收头选择 7
3. 遥控器控制方式选择 8
三、硬件设计 8
（一）电源电路 8
（二）发射电路部分 10
1. 红外发射电路的设计 10
（三）接收电路部分 11
1．红外接收电路设计 12
四、软件设计 13
（一）红外编码方案 13
（二）遥控发射部分 14
1.遥控码的发射 14
2.遥控发射流程图 14
（三）遥控接收部分 16
五、仿真调试 17
（一）软件调试 17
（二）硬件调试 17
（三）软硬件整合调试 18
七、总结 19
八、参考文献 20
九、致谢 21
十、附录 22
（一）程序清单 22
1. 遥控器发射程序： 22
2. 遥控器接收程序： 26
（二）电路原理图及PCB图 28
1．红外发射部分 28
2.红外接收部分 29
一、引言
（一）选题背景及意义
红外遥控是上个世纪70，80年代的一种新兴发展的远程控制技术，它具有物理性，独立性，同时还有无穿透障碍物的能力以及较强的隐蔽效果，随着这种技术 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
日趋被人们所熟知和开发，它被应用到很多邻域，家用遥控器就是其中的一款产品。随着时代的发展，红外遥控技术也进入到成熟阶段，家用普通遥控器内部设计简单，价格低廉，已经慢慢的失去市场，为了抢夺二十一世纪的新市场，在遥控器邻域将掀起一场大变革。
随着“智能化”兴起，智能遥控器正成为他们的关注点，基于现在普通家用遥控器，具有控制距离短，控制方式单一以及控制不稳定等缺点。人们开始寻求新的技术（新的产品）来满足他们对高水平生活的追求。在单片机技术日趋成熟的背景下，单片机技术成为了遥控器智能化的理想选择。
此系统不仅局限在家用，在工业控制上也能大展身手。
随着我国经济的快速发展，工业发展日趋高速，高端科技技术慢慢的进入普通企业，企业对于厂内设备智能化，降低员工工作量的意愿日趋强烈。因此以后遥控器智能化将是不可避免的变革！
（二）完成任务内容
基于工业上工作繁琐，设备众多，本设计的遥控器将具有4路遥控功能，可对4 个受控对象的工作状态进行短距离无线控制。按下A键，相应的A指示灯会亮，控制终端的继电器也会开始工作，后面可以带一些负载，有电机、控制开关、控制器等等，从而实现短距离内对这些设备进行各种功能的控制，另外还会在显示屏上显示工作设备的数量。就以家电为对象，通过红外遥控实现家电的短距离控制，要完成对家电的开关，调节工作状态的功能实现，这和传统的机械控制相比较，体现出了更加方便快捷的优点。
二、方案总体设计
（一）系统功能分析
系统运用红外遥感技术，对电器设备进行远程控制，系统基于单片机，可以对家用电器，工业设备进行多单元控制，实现广范围、高精度的控制。整个系统将采用单片机和红外遥感相结合的模式，红外遥感起到信息传输作用，单片机起到控制作用。整个运行过程中将控制信息输入单片机，然后单片机再输出指令码通过红外发射管传输至接收管，然后解码，在相应的端口输出动作指令。最终任务及目标：可以起到4路遥控作用，按下键位，相应指示灯会亮，相应的继电器也会开始工作。
完成后将实现以下功能：
具有独自编码功能，按下不同键位时，发射管会发射出不同的指令代码。
末端接收到指令码后，相应的指示灯会闪烁，并且相应继电器完成动作。
具有对码、消码功能，编码存储在专用芯片中，断电可保存若干年不丢失文件。
有同时控制几路电器工作的功能。
（二）系统方案设计
方案一：简易红外遥控电路
在实际生活中，很多场合上所应用的控制系统都是单通道的，并非我们这里所提及的多电路控制，这种系统较为简单，常常由一些常规的集成器件组成小电路，再由这些电路组成整个红外遥控电路。相反，虽然控制多电路的系统复杂多变，但是它的功能非常强大且这种电路系统编译码器也便宜，大大降低了产品的成本。
红外发射流程图，如图1所示：
图1 红外发射流程图
因为该方案电路控制方式采用简单的单通道控制，因此，它的频率将具有携带信号功能，产生某种控制。整个发射流程是按下按键，产生振荡频率，频率携带信号，从二极管口发射出去。
红外接收流程图，如图2所示：
图2 红外接收流程图
整个接收过程是先接收装置接收到控制频率，然后解调，并发出相应的控制信号，最后相关的电器开始工作。
方案二：利用单片机红外遥控
如图3所示整体结构图，系统基于单片机技术，结合红外遥控技术，可以完成中远程遥控各类设备。它的使用原理很简单，当按下某个遥控按钮时，单片机将会产生相对应的信号，我们普遍将这类信号叫做控制脉冲，从字面上来看，这种信号就是用来控制的，然后这种信号对载波进行调制输出，经过红外发射装置到达接收端,再去掉载波获取信息。由于信息传输之间需要强大的单片机传输，而各类单片机功能各异，差别大，因此我们需要慎重选择单片机。本设计在发射和输出端均采用AT89C51作为核心元器件，运用上述原理，当按下遥控按钮，产生的控制脉冲信号，经调制输出给接收端，接收到信号后再传给单片机进行信息处理和判断，判断是否要进行电器控制，然后再对继电器开关进行开和闭控制并且显示当前正常工作状态下的受控电器数量。
图3方案二整体流程图
方案比较：
综上所述通过比较两套方案，方案一采用单通道红外遥控单路，它虽具有成本低的优势，但是功能过于单一，仅能对一路电器进行简单的遥控，并非达到我们所设想的结果；方案二的红外线发射/接收控制电路因为采用了单片机，因此程序便于更改，实用性强，可控制多个电器，电路简单易懂，并能显示出当前受控电器的数量。功能强大由此可见，所以本设计采用方案二作为设计蓝本。
（三）设计方案的论证
1. 单片机种类的选择
单片机于1971年就在美国诞生，然而我国使用单片机在1982年，发展起点虽比美国晚，但是在短短5年，我国就掀起了一股单片机热潮，各个地区都开展单片机发展与应用交流协会。
在那个背景下，一块大而复杂的模拟电路花费人类的大量精力，同时繁重的元器件也增加了人类的成本开支。因此单片机就开始进入人们的视野当中。单片机是一种集成在电路芯片，是采用大规模集成电路技术具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉冲调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的小而完善的计算机系统。
一、引言 1
（一）选题背景及意义 1
（二）完成任务内容 1
二、方案总体设计 2
（一）系统功能分析 2
（二）系统方案设计 2
（三）设计方案的论证 4
1. 单片机种类的选择 4
2. 红外一体化接收头选择 7
3. 遥控器控制方式选择 8
三、硬件设计 8
（一）电源电路 8
（二）发射电路部分 10
1. 红外发射电路的设计 10
（三）接收电路部分 11
1．红外接收电路设计 12
四、软件设计 13
（一）红外编码方案 13
（二）遥控发射部分 14
1.遥控码的发射 14
2.遥控发射流程图 14
（三）遥控接收部分 16
五、仿真调试 17
（一）软件调试 17
（二）硬件调试 17
（三）软硬件整合调试 18
七、总结 19
八、参考文献 20
九、致谢 21
十、附录 22
（一）程序清单 22
1. 遥控器发射程序： 22
2. 遥控器接收程序： 26
（二）电路原理图及PCB图 28
1．红外发射部分 28
2.红外接收部分 29
一、引言
（一）选题背景及意义
红外遥控是上个世纪70，80年代的一种新兴发展的远程控制技术，它具有物理性，独立性，同时还有无穿透障碍物的能力以及较强的隐蔽效果，随着这种技术 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
日趋被人们所熟知和开发，它被应用到很多邻域，家用遥控器就是其中的一款产品。随着时代的发展，红外遥控技术也进入到成熟阶段，家用普通遥控器内部设计简单，价格低廉，已经慢慢的失去市场，为了抢夺二十一世纪的新市场，在遥控器邻域将掀起一场大变革。
随着“智能化”兴起，智能遥控器正成为他们的关注点，基于现在普通家用遥控器，具有控制距离短，控制方式单一以及控制不稳定等缺点。人们开始寻求新的技术（新的产品）来满足他们对高水平生活的追求。在单片机技术日趋成熟的背景下，单片机技术成为了遥控器智能化的理想选择。
此系统不仅局限在家用，在工业控制上也能大展身手。
随着我国经济的快速发展，工业发展日趋高速，高端科技技术慢慢的进入普通企业，企业对于厂内设备智能化，降低员工工作量的意愿日趋强烈。因此以后遥控器智能化将是不可避免的变革！
（二）完成任务内容
基于工业上工作繁琐，设备众多，本设计的遥控器将具有4路遥控功能，可对4 个受控对象的工作状态进行短距离无线控制。按下A键，相应的A指示灯会亮，控制终端的继电器也会开始工作，后面可以带一些负载，有电机、控制开关、控制器等等，从而实现短距离内对这些设备进行各种功能的控制，另外还会在显示屏上显示工作设备的数量。就以家电为对象，通过红外遥控实现家电的短距离控制，要完成对家电的开关，调节工作状态的功能实现，这和传统的机械控制相比较，体现出了更加方便快捷的优点。
二、方案总体设计
（一）系统功能分析
系统运用红外遥感技术，对电器设备进行远程控制，系统基于单片机，可以对家用电器，工业设备进行多单元控制，实现广范围、高精度的控制。整个系统将采用单片机和红外遥感相结合的模式，红外遥感起到信息传输作用，单片机起到控制作用。整个运行过程中将控制信息输入单片机，然后单片机再输出指令码通过红外发射管传输至接收管，然后解码，在相应的端口输出动作指令。最终任务及目标：可以起到4路遥控作用，按下键位，相应指示灯会亮，相应的继电器也会开始工作。
完成后将实现以下功能：
具有独自编码功能，按下不同键位时，发射管会发射出不同的指令代码。
末端接收到指令码后，相应的指示灯会闪烁，并且相应继电器完成动作。
具有对码、消码功能，编码存储在专用芯片中，断电可保存若干年不丢失文件。
有同时控制几路电器工作的功能。
（二）系统方案设计
方案一：简易红外遥控电路
在实际生活中，很多场合上所应用的控制系统都是单通道的，并非我们这里所提及的多电路控制，这种系统较为简单，常常由一些常规的集成器件组成小电路，再由这些电路组成整个红外遥控电路。相反，虽然控制多电路的系统复杂多变，但是它的功能非常强大且这种电路系统编译码器也便宜，大大降低了产品的成本。
红外发射流程图，如图1所示：
图1 红外发射流程图
因为该方案电路控制方式采用简单的单通道控制，因此，它的频率将具有携带信号功能，产生某种控制。整个发射流程是按下按键，产生振荡频率，频率携带信号，从二极管口发射出去。
红外接收流程图，如图2所示：
图2 红外接收流程图
整个接收过程是先接收装置接收到控制频率，然后解调，并发出相应的控制信号，最后相关的电器开始工作。
方案二：利用单片机红外遥控
如图3所示整体结构图，系统基于单片机技术，结合红外遥控技术，可以完成中远程遥控各类设备。它的使用原理很简单，当按下某个遥控按钮时，单片机将会产生相对应的信号，我们普遍将这类信号叫做控制脉冲，从字面上来看，这种信号就是用来控制的，然后这种信号对载波进行调制输出，经过红外发射装置到达接收端,再去掉载波获取信息。由于信息传输之间需要强大的单片机传输，而各类单片机功能各异，差别大，因此我们需要慎重选择单片机。本设计在发射和输出端均采用AT89C51作为核心元器件，运用上述原理，当按下遥控按钮，产生的控制脉冲信号，经调制输出给接收端，接收到信号后再传给单片机进行信息处理和判断，判断是否要进行电器控制，然后再对继电器开关进行开和闭控制并且显示当前正常工作状态下的受控电器数量。
图3方案二整体流程图
方案比较：
综上所述通过比较两套方案，方案一采用单通道红外遥控单路，它虽具有成本低的优势，但是功能过于单一，仅能对一路电器进行简单的遥控，并非达到我们所设想的结果；方案二的红外线发射/接收控制电路因为采用了单片机，因此程序便于更改，实用性强，可控制多个电器，电路简单易懂，并能显示出当前受控电器的数量。功能强大由此可见，所以本设计采用方案二作为设计蓝本。
（三）设计方案的论证
1. 单片机种类的选择
单片机于1971年就在美国诞生，然而我国使用单片机在1982年，发展起点虽比美国晚，但是在短短5年，我国就掀起了一股单片机热潮，各个地区都开展单片机发展与应用交流协会。
在那个背景下，一块大而复杂的模拟电路花费人类的大量精力，同时繁重的元器件也增加了人类的成本开支。因此单片机就开始进入人们的视野当中。单片机是一种集成在电路芯片，是采用大规模集成电路技术具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉冲调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的小而完善的计算机系统。
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