单片机的红外遥控流水灯的设计
目录
一、引言 1
二、系统的整体设计 2
（一）系统方案的选择 2
（二）总体设计框图 2
三、系统的硬件设计 3
（一）单片机STC89C52 3
（二）红外遥控器发射电路 6
1.红外遥控控制原理 6
2.红外遥控发射器遥控方式 6
3.发射电路的设计 9
4.发射电路原理图 9
（三）红外接收电路 10
1.红外遥控接收器接收方式 10
2.接收电路的设计 10
3.接收电路原理图 11
4.红外接收电路 11
5.时钟电路及RC复位电路 13
（四）LED显示电路 14
四、系统的软件设计 15
(一) 红外接收电路的主程序流程图 15
（二）红外接收电路的子程序流程图 16
五、实物的制作与调试 17
（一）实物图 17
（二）调试前的检查 18
（三）通电的调试 18
总结 25
致谢 26
参考文献 27
附录 28
（一）原理图 28
（二）源程序 29
一、引言
在一些结婚或者节日庆典现场，你会发现每个现场都会有流水灯的装饰，流水灯使得现场很漂亮，流水灯不停地闪烁着，给别人一种很好的视觉享受，现场被装扮地美轮美奂。但是你会发现流水灯的形式太过单调或者只有几种简单的形式，有点视觉疲劳的感觉。而且流水灯的形式还是固定的，人们无法去干涉它。无法让它只显示自己喜欢的那种形式而且还不可改变流水灯的形式。可控 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
制以及流水灯花样的丰富给了人一种很好的设计方向。
红外光又称为红外线。它是一种人的肉眼不可见的光波。它是一种电磁辐射。物质的分子、原子不同的排列组合导致了电磁辐射。几乎所有的物体都会散发辐射。温度越高辐射越强。辐射强弱受温度的影响。在通常情况下根据波长可分为：近红外线、中红外线、中远红外线、远红外线。红外技术具有很多优点。一是环境适应性好。二是不容易被发现，隐藏性好。三是识别度高。四是功耗低。五是带宽几乎不受限制。六是重量轻。七是成本低。
红外辐射发现于两百多年前。由于当时的科技的水平影响，导致红外技术发展地很缓慢。在1830年，成功研制出其他红外产品。直到在1940年，德国因为战争中的需要所以生产了一些军用红外产品。这标志着现代红外技术的开始。红外技术在一九六几年有了突破性的提高，就是至今还在使用的激光技术。
现在任何一个家庭你都会发现红外遥控器的存在。它已经成为人人都可以拥有的东西。红外技术的特点之一就是不会对周围的环境以及周围的设备产生其他的影响。红外遥控的电路很简单，只要能够保证电路连接没有错误就可以使用。一般情况下不用任何的测试与调试就可以投入使用。因为依靠现在的技术所以编码很容易，可以进行多路的控制。现在红外遥控在短距离。家用电器的应用前景很广泛。
国外的需求量大。人们对设备自动化的要求促进发展欧美国家的第三产业。对其的需求也变得越来越大。红外技术已经有了很好的进步。制作的成本也越来越低。这导致红外遥控价格下降。但高端红外产品的前景非常的好。所以，不少厂家另辟蹊径生产高端的红外商品。中国自身的需求也非常的大。中国作为世界上人口最多的国家。中国具有巨大的市场。随着产品淘汰速度很快，市场会一直产生。发展红外技术有很大的意义。一可以刺激国内外的需求。二可以使相关的产业上一个新的台阶。
本文以STC89C52单片机为核心，结合红外模块来设计一款具有遥控功能，多种样式显示的红外遥控流水灯。
二、系统的整体设计
（一）系统方案的选择
方案一：采用晶闸管直接驱动
晶闸管是晶体闸流管的简称，俗称可控硅，它是一种大功率开关型半导体器件。在电路中用文字符号“V”、“VT”来表示。晶闸管具有硅整流期间的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程中可以控制。被广泛应用有可控电流、交流电压、无触点电子开关、逆变以及变频等电子电路中。在整流电路中，晶闸管在承受正向电压的时间內，改变触发脉冲的输入时刻，即改变控制角的大小，在负载上可得到不同数值的直流电压，从而控制了输出电压的大小。晶闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门级加正向触发电压，才能使其导通。
该方案采用晶闸管驱动具有体积小、是电路简单、外围元件少的优点。但是存在大电流晶闸管成本高并且隔离性能差等缺点。
方案二：采用三极管驱动
三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号， 也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。
该方案采用三极管驱动，其优点是环境影响小隔离性强、外围元件多、控制电流大、体积大。
通过对两个方案的仔细分析以及根据实际，最终选择了第二个方案采用三极管驱动来设计红外遥控流水灯。
（二）总体设计框图
本文基于STC89C52单片机，结合红外遥控器发射电路、红外接收电路、LED显示电路等模块设计了一款的红外遥控流水灯。总体的设计框图如图1-1所示。
系统工作的原理是通过红外遥控器发射电路将控制指令信号以红外的方式发送出去。然后红外接收电路进行接收信号，然后经由单片机等一系列的解调得知控制指令的内容，然后通过LED显示电路显示出来。本设计的整体思路为根据扫描得到的按键值转到对应的ROM表中去读取数据。在确认菜单键以及设备后，单片机把ROM中的值，按照数据处理要求从P2.5输出控制脉冲和T0产生的周期为26.3μs进行调制。信号通过NPN三极管进行放大，最后驱动红外发光管发送控制信号。红外数据接收则是采用HS0038一体化红外接收头。只要得到的信号为“0”，就可以知道控制指令的作用。然后根据得到的指令使对应的器件运行。
图1-1 总体设计框图
三、系统的硬件设计
（一）单片机STC89C52
STC89C52是由STC公司生产的。具有8K 在系统可编程Flash存储器、具有8 位CPU使该单片机使用很广。该单片机的特点一是功耗低。二是性能高。其具有很多标准功能，分别为8k字节Flash、512字节RAM、32 位I/O 口线、看门狗定时器、内置4KB EEPROM、MAX810复位电路、3个16 位定时器/计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构。全双工串行口。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。单片机STC89C52如图3-1所示。
P2.4/A12(25引脚)
P3.5/T1(15引脚)
一、引言 1
二、系统的整体设计 2
（一）系统方案的选择 2
（二）总体设计框图 2
三、系统的硬件设计 3
（一）单片机STC89C52 3
（二）红外遥控器发射电路 6
1.红外遥控控制原理 6
2.红外遥控发射器遥控方式 6
3.发射电路的设计 9
4.发射电路原理图 9
（三）红外接收电路 10
1.红外遥控接收器接收方式 10
2.接收电路的设计 10
3.接收电路原理图 11
4.红外接收电路 11
5.时钟电路及RC复位电路 13
（四）LED显示电路 14
四、系统的软件设计 15
(一) 红外接收电路的主程序流程图 15
（二）红外接收电路的子程序流程图 16
五、实物的制作与调试 17
（一）实物图 17
（二）调试前的检查 18
（三）通电的调试 18
总结 25
致谢 26
参考文献 27
附录 28
（一）原理图 28
（二）源程序 29
一、引言
在一些结婚或者节日庆典现场，你会发现每个现场都会有流水灯的装饰，流水灯使得现场很漂亮，流水灯不停地闪烁着，给别人一种很好的视觉享受，现场被装扮地美轮美奂。但是你会发现流水灯的形式太过单调或者只有几种简单的形式，有点视觉疲劳的感觉。而且流水灯的形式还是固定的，人们无法去干涉它。无法让它只显示自己喜欢的那种形式而且还不可改变流水灯的形式。可控 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
制以及流水灯花样的丰富给了人一种很好的设计方向。
红外光又称为红外线。它是一种人的肉眼不可见的光波。它是一种电磁辐射。物质的分子、原子不同的排列组合导致了电磁辐射。几乎所有的物体都会散发辐射。温度越高辐射越强。辐射强弱受温度的影响。在通常情况下根据波长可分为：近红外线、中红外线、中远红外线、远红外线。红外技术具有很多优点。一是环境适应性好。二是不容易被发现，隐藏性好。三是识别度高。四是功耗低。五是带宽几乎不受限制。六是重量轻。七是成本低。
红外辐射发现于两百多年前。由于当时的科技的水平影响，导致红外技术发展地很缓慢。在1830年，成功研制出其他红外产品。直到在1940年，德国因为战争中的需要所以生产了一些军用红外产品。这标志着现代红外技术的开始。红外技术在一九六几年有了突破性的提高，就是至今还在使用的激光技术。
现在任何一个家庭你都会发现红外遥控器的存在。它已经成为人人都可以拥有的东西。红外技术的特点之一就是不会对周围的环境以及周围的设备产生其他的影响。红外遥控的电路很简单，只要能够保证电路连接没有错误就可以使用。一般情况下不用任何的测试与调试就可以投入使用。因为依靠现在的技术所以编码很容易，可以进行多路的控制。现在红外遥控在短距离。家用电器的应用前景很广泛。
国外的需求量大。人们对设备自动化的要求促进发展欧美国家的第三产业。对其的需求也变得越来越大。红外技术已经有了很好的进步。制作的成本也越来越低。这导致红外遥控价格下降。但高端红外产品的前景非常的好。所以，不少厂家另辟蹊径生产高端的红外商品。中国自身的需求也非常的大。中国作为世界上人口最多的国家。中国具有巨大的市场。随着产品淘汰速度很快，市场会一直产生。发展红外技术有很大的意义。一可以刺激国内外的需求。二可以使相关的产业上一个新的台阶。
本文以STC89C52单片机为核心，结合红外模块来设计一款具有遥控功能，多种样式显示的红外遥控流水灯。
二、系统的整体设计
（一）系统方案的选择
方案一：采用晶闸管直接驱动
晶闸管是晶体闸流管的简称，俗称可控硅，它是一种大功率开关型半导体器件。在电路中用文字符号“V”、“VT”来表示。晶闸管具有硅整流期间的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程中可以控制。被广泛应用有可控电流、交流电压、无触点电子开关、逆变以及变频等电子电路中。在整流电路中，晶闸管在承受正向电压的时间內，改变触发脉冲的输入时刻，即改变控制角的大小，在负载上可得到不同数值的直流电压，从而控制了输出电压的大小。晶闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门级加正向触发电压，才能使其导通。
该方案采用晶闸管驱动具有体积小、是电路简单、外围元件少的优点。但是存在大电流晶闸管成本高并且隔离性能差等缺点。
方案二：采用三极管驱动
三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号， 也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。
该方案采用三极管驱动，其优点是环境影响小隔离性强、外围元件多、控制电流大、体积大。
通过对两个方案的仔细分析以及根据实际，最终选择了第二个方案采用三极管驱动来设计红外遥控流水灯。
（二）总体设计框图
本文基于STC89C52单片机，结合红外遥控器发射电路、红外接收电路、LED显示电路等模块设计了一款的红外遥控流水灯。总体的设计框图如图1-1所示。
系统工作的原理是通过红外遥控器发射电路将控制指令信号以红外的方式发送出去。然后红外接收电路进行接收信号，然后经由单片机等一系列的解调得知控制指令的内容，然后通过LED显示电路显示出来。本设计的整体思路为根据扫描得到的按键值转到对应的ROM表中去读取数据。在确认菜单键以及设备后，单片机把ROM中的值，按照数据处理要求从P2.5输出控制脉冲和T0产生的周期为26.3μs进行调制。信号通过NPN三极管进行放大，最后驱动红外发光管发送控制信号。红外数据接收则是采用HS0038一体化红外接收头。只要得到的信号为“0”，就可以知道控制指令的作用。然后根据得到的指令使对应的器件运行。
图1-1 总体设计框图
三、系统的硬件设计
（一）单片机STC89C52
STC89C52是由STC公司生产的。具有8K 在系统可编程Flash存储器、具有8 位CPU使该单片机使用很广。该单片机的特点一是功耗低。二是性能高。其具有很多标准功能，分别为8k字节Flash、512字节RAM、32 位I/O 口线、看门狗定时器、内置4KB EEPROM、MAX810复位电路、3个16 位定时器/计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构。全双工串行口。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。单片机STC89C52如图3-1所示。
P2.4/A12(25引脚)
P3.5/T1(15引脚)
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