单片机的万能遥控器的设计与制作
目录
一、 绪论 1
（一） 课题研究的背景及其现实意义 1
（二） 目前常用遥控技术 1
（三） 本课题的主要研究内容 1
二、 硬件系统设计 2
（一） 总体设计框图 2
（二） 核心元器件介绍 3
1. STC89C54单片机功能特性介绍 3
2. 1838B红外接收头 4
3. 5MM发射管 5
（三） 功能模块 5
1. 红外发射电路设计 5
2. 红外接收电路设计 7
3. STC89C54主控制器电路设计 8
4. 矩阵键盘和LCD液晶显示 8
三、 软件系统设计 9
（一） 学习模块设计 10
（二） 发射模块设计 12
四、 实物焊接与测试 15
（一） 实物制作 15
（二） 功能测试 16
五、 总结与展望 22
（一）全文总结 22
（三）工作展望 22
致谢 23
参考文献 24
附录一 总原理图 25
附录二 元器件清单 26
附录三 实物图 28
绪论
课题研究的背景及其现实意义
随着现代生产的自动化以及人们日常生活水平的日益提升，越来越来越多的家用电器已经从传统触摸模式上升到了遥控远程控制。很多的遥控器带给人们生活便利的同时，也带来了一定的麻烦。例如遥控器太多，容易混淆；各种不同厂家的电器设备所配套的遥控器不能互换使用，很不方便。如果有一种遥控器可以通过学习、记忆不同遥控器的信号，使得各种遥控器得以兼容，也就是能够实现一个遥控器控制多种设备，做到“万能遥控”，相信一定会给人们的生活带来诸多便利。
目前常用遥控技术
目前市场上常见的遥控技术主要包括以下几种：
NFC近场通信技术，这个技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，由飞利浦半导体、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFID及其互连技术。近场通信是一种高频的无线电技术。这个技术有一个极大优点是
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
兼容，也就是能够实现一个遥控器控制多种设备，做到“万能遥控”，相信一定会给人们的生活带来诸多便利。
目前常用遥控技术
目前市场上常见的遥控技术主要包括以下几种：
NFC近场通信技术，这个技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，由飞利浦半导体、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFID及其互连技术。近场通信是一种高频的无线电技术。这个技术有一个极大优点是（如手机）没电也能工作，通过电磁感应耦合方式传递，但其传输距离较短，功耗较大。
蓝牙（Bluetooth）技术，是一种短距离无线电技术，这种技术采用跳频技术能够简化移动通信终端设备与因特网Internet质检的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加高效。使用方便但是传输速度较慢，距离信号受限，外形太大，功耗也相对较大。
红外无线遥控技术，是一种利用红外线进行点对点通信的技术。至今已有三十多年的历史，这种无线传输技术指向性明显和蓝牙及NDC技术相比虽劣势较明显，但功能无较大差异，而且相比其他技术功耗较小、体积较小，成本较低。
对比上述技术，考虑到本次毕业设计的目标和制作经费，拟选用技术比较成熟、性价比较高的红外遥控技术完成对万能遥控器的设计与制作。
本课题的主要研究内容
本文拟以STC89C54单片机为核心器件通过对硬件模块、软件模块、程序模块的设计完成一款具有学习功能的基于单片机的万能遥控器的设计与制作。具体设计研究工包括：硬件系统设计、软件系统设计、实物焊接和功能测试，并达到以下预期目标：
能实现对各种遥控设备编码的学习；
能实现对各种电器设备的遥控；
显示模块，采用LCD显示器，用来查看目前的工作模式以及常用的NEC编码格式的红外遥控器的编码。
硬件系统设计
总体设计框图
本文对硬件设计以STC89C54作为主控制器经过红外发射电路设计与红外接收调制电路的设计完成学习型万能遥控器中的硬件设计。本设计的总体设计框图如图2-1所示。
图2-1 总设计框图
如图可知，电路通电后先由控制器STC89C54通过按键单元使得学习指示灯显示后开始对红外发射电路进行学习，学习指示灯不显示后，再通过按键单元使发射指示灯显示后通过红外接收解调器发射控制电器，总的信号流向由此而来。另外显示电路是通过主控制器STC89C54查看我们的工作模式和常用的NEC编码格式的红外编码格式。电路通电后先由控制器STC89C54通过按键单元，控制红外发射电路进行信号的接收、解调，利用学习指示灯显示相应的工作状态，完成对信号流的编码和译码，实现按遥控器的学习、遥控功能 。
学习型红外线遥控器要求可以学习不同遥控器的某个按键码功能。使用时先用原遥控器对着红外接收器按一下某操作键，学习器就可实现原遥控器中该键的遥控功能。
核心元器件介绍
1. STC89C54单片机功能特性介绍
STC89C54由STC公司生产，属于低功耗、高性能CMOS8位微控制器，因为它高内存、低功耗的优势逐渐取代了以前传统的51单片机，拥有更多功能。它与STC89C51单片机功能完全一致，管脚功能一致，不同之处在于C54单片机内部的RAM和EEPROM存储空间比较大，这样可以学习更多的遥控器。具体功能如下表2-2所示：
表2-2 STC89C54功能
STC89C54属于增强型8051 单片机，它的周期可以任意选用6时钟/机器周期和12 时钟/机器周期，指令代码也和传统8051系列完全兼容。它的工作电压在5.5V到3.3V之间，工作频率范围在0到40MHz之间，实际工作频率可达48MHz。可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）（如图2-3 STC89C54引脚图）直接下载用户程序，数秒即可完成。
综上所述，本文采用STC89C54作为主控制器的缘由有，其RAM较大能更好的学习更长的红外编码，另外，其内部有的45K EEPROM可以使学习好的红外编码存储在单片机内部的EEPROM里，其指令结构完全兼容传统8051单片机，是我们设计学习型红外遥控器的理想选择。
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一、 绪论 1
（一） 课题研究的背景及其现实意义 1
（二） 目前常用遥控技术 1
（三） 本课题的主要研究内容 1
二、 硬件系统设计 2
（一） 总体设计框图 2
（二） 核心元器件介绍 3
1. STC89C54单片机功能特性介绍 3
2. 1838B红外接收头 4
3. 5MM发射管 5
（三） 功能模块 5
1. 红外发射电路设计 5
2. 红外接收电路设计 7
3. STC89C54主控制器电路设计 8
4. 矩阵键盘和LCD液晶显示 8
三、 软件系统设计 9
（一） 学习模块设计 10
（二） 发射模块设计 12
四、 实物焊接与测试 15
（一） 实物制作 15
（二） 功能测试 16
五、 总结与展望 22
（一）全文总结 22
（三）工作展望 22
致谢 23
参考文献 24
附录一 总原理图 25
附录二 元器件清单 26
附录三 实物图 28
绪论
课题研究的背景及其现实意义
随着现代生产的自动化以及人们日常生活水平的日益提升，越来越来越多的家用电器已经从传统触摸模式上升到了遥控远程控制。很多的遥控器带给人们生活便利的同时，也带来了一定的麻烦。例如遥控器太多，容易混淆；各种不同厂家的电器设备所配套的遥控器不能互换使用，很不方便。如果有一种遥控器可以通过学习、记忆不同遥控器的信号，使得各种遥控器得以兼容，也就是能够实现一个遥控器控制多种设备，做到“万能遥控”，相信一定会给人们的生活带来诸多便利。
目前常用遥控技术
目前市场上常见的遥控技术主要包括以下几种：
NFC近场通信技术，这个技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，由飞利浦半导体、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFID及其互连技术。近场通信是一种高频的无线电技术。这个技术有一个极大优点是
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
兼容，也就是能够实现一个遥控器控制多种设备，做到“万能遥控”，相信一定会给人们的生活带来诸多便利。
目前常用遥控技术
目前市场上常见的遥控技术主要包括以下几种：
NFC近场通信技术，这个技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，由飞利浦半导体、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFID及其互连技术。近场通信是一种高频的无线电技术。这个技术有一个极大优点是（如手机）没电也能工作，通过电磁感应耦合方式传递，但其传输距离较短，功耗较大。
蓝牙（Bluetooth）技术，是一种短距离无线电技术，这种技术采用跳频技术能够简化移动通信终端设备与因特网Internet质检的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加高效。使用方便但是传输速度较慢，距离信号受限，外形太大，功耗也相对较大。
红外无线遥控技术，是一种利用红外线进行点对点通信的技术。至今已有三十多年的历史，这种无线传输技术指向性明显和蓝牙及NDC技术相比虽劣势较明显，但功能无较大差异，而且相比其他技术功耗较小、体积较小，成本较低。
对比上述技术，考虑到本次毕业设计的目标和制作经费，拟选用技术比较成熟、性价比较高的红外遥控技术完成对万能遥控器的设计与制作。
本课题的主要研究内容
本文拟以STC89C54单片机为核心器件通过对硬件模块、软件模块、程序模块的设计完成一款具有学习功能的基于单片机的万能遥控器的设计与制作。具体设计研究工包括：硬件系统设计、软件系统设计、实物焊接和功能测试，并达到以下预期目标：
能实现对各种遥控设备编码的学习；
能实现对各种电器设备的遥控；
显示模块，采用LCD显示器，用来查看目前的工作模式以及常用的NEC编码格式的红外遥控器的编码。
硬件系统设计
总体设计框图
本文对硬件设计以STC89C54作为主控制器经过红外发射电路设计与红外接收调制电路的设计完成学习型万能遥控器中的硬件设计。本设计的总体设计框图如图2-1所示。
图2-1 总设计框图
如图可知，电路通电后先由控制器STC89C54通过按键单元使得学习指示灯显示后开始对红外发射电路进行学习，学习指示灯不显示后，再通过按键单元使发射指示灯显示后通过红外接收解调器发射控制电器，总的信号流向由此而来。另外显示电路是通过主控制器STC89C54查看我们的工作模式和常用的NEC编码格式的红外编码格式。电路通电后先由控制器STC89C54通过按键单元，控制红外发射电路进行信号的接收、解调，利用学习指示灯显示相应的工作状态，完成对信号流的编码和译码，实现按遥控器的学习、遥控功能 。
学习型红外线遥控器要求可以学习不同遥控器的某个按键码功能。使用时先用原遥控器对着红外接收器按一下某操作键，学习器就可实现原遥控器中该键的遥控功能。
核心元器件介绍
1. STC89C54单片机功能特性介绍
STC89C54由STC公司生产，属于低功耗、高性能CMOS8位微控制器，因为它高内存、低功耗的优势逐渐取代了以前传统的51单片机，拥有更多功能。它与STC89C51单片机功能完全一致，管脚功能一致，不同之处在于C54单片机内部的RAM和EEPROM存储空间比较大，这样可以学习更多的遥控器。具体功能如下表2-2所示：
表2-2 STC89C54功能
STC89C54属于增强型8051 单片机，它的周期可以任意选用6时钟/机器周期和12 时钟/机器周期，指令代码也和传统8051系列完全兼容。它的工作电压在5.5V到3.3V之间，工作频率范围在0到40MHz之间，实际工作频率可达48MHz。可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）（如图2-3 STC89C54引脚图）直接下载用户程序，数秒即可完成。
综上所述，本文采用STC89C54作为主控制器的缘由有，其RAM较大能更好的学习更长的红外编码，另外，其内部有的45K EEPROM可以使学习好的红外编码存储在单片机内部的EEPROM里，其指令结构完全兼容传统8051单片机，是我们设计学习型红外遥控器的理想选择。
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