AT89C51单片机红外遥控系统设计
Key words: infrared remote control; Signal modulation; Coding; Decoding; 目 录
一、 引 言 1
（一）红外遥控的设计思路 2
1．红外线简介 2
2．红外遥控系统简介 2
3. 红外遥控的现状 2
二、 课题的方案设计与论证 3
（一） 红外编码方案 3
（二） 硬件系统设计架构 4
1. 手持遥控器的电路框图： 4
2. 红外接收端电路框图： 5
三、 系统的硬件结构设计 6
（一）AT89C51系列单片机功能特点 6
1. 主要特性 6
2. 管脚说明 7
（二） 红外发射电路 9
（三） 红外检测接收电路 10
（四） 光电耦合控制电路 11
（五） 电源电路设计 12
1. 稳压电路 12
2. 直流稳压电源的设计 13
（六） 显示部分的设计 14
四、 系统软件的设计 16
（一） 遥控码的发射 16
1. 遥控码的发射 16
2.发射端程序流程 17
（二） 红外接收 18
1. 数码帧的接收处理 18
2. 接收端的程序流程图 19
（三） 系统的软硬件的调试 21
五、结 论 22
六、参考文献 23
七、附 录 24
（一）附录1：发射程序 24
（二）附录2：接收程序 28
（三）附录3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
：红外发射电路图 33
（四）附录4：红外接收电路图 34
（五）附录五.实物图 35
八、致 谢 36
一、 引 言
时代在进步，科技在发展。人们最初在夏天乘凉时使用的是芭蕉扇，人力驱动。有着各种的缺点，风小，手累。工业的进步满足了人们对于便利生活的渴望，电风扇应运而出，电力驱动，可调节的风速使人们迎来了凉快的夏天。现如今，已经到了21世纪了，人们早就已经使用上了空调来制冷，空调的制冷效果更好，而且只需要放在墙角就好，不用放在面前而且使用遥控控制，简单方便。可以说是非常完美的夏日伴侣！但是，空调在社会上的使用中产生了许多的问题，第一点:空调的耗电量大，许多城市一到炎炎夏日就会进行断电以缓解城市的压力 ；第二点：空调输出的冷气不是自然风，室内的低温与室外的夏日简直就是两个世界，经常出去玩的小孩子容易因为温差而感冒，而在室内工作不常出去的大人也会因此产生空调病。因此在社会科技的更进一步发展，解决这些问题之前，重拾电风扇我觉得还是有必要的。但是如何让人们在空调与电风扇的选择中选择电风扇呢？我的论文就是打算提升电风扇的竞争力。我的设计是通过红外遥控的方式来提高电风扇的方便程度。电风扇的体积小，质量轻，耗电量也不高，再加上如今红外遥控技术的成熟使得遥控风扇变的简单，便宜。而且现在越来越讲究养生与自然，与空调的制冷相比电风扇的自然风更贴合当今社会的需求。这种智能化的进步加上电风扇的老牌电器的地位以及社会的需求将会使其非常具有市场竞争力。也许我的设计存在很多的问题,也许我的设计并不切合实际的社会发展需求.但是,我从我看见的社会角度选择了这个设计,它将是我大专的一个答卷,一个学生生涯的结果.
（一）红外遥控的设计思路
1．红外线简介
红外线的波长为0.76um~1000um。红外线有四个种类。红外线的遥控设备一般是使用近红外线来传送遥控指令的，之所以使用近红外来遥控，那是因为现在的红外发射的元器件和红外接收的元器件的发光和受光波长大约为0.8um左右，红外线中的近红光波的光谱正好相同，所以能够进行很好地进行匹配，这样可以获得比较高的传输效率和可靠性。
2． 红外遥控系统简介
遥控发射器、接收器、最小单片机系统和接口电路组成了红外线遥控系统。编码脉冲由遥控器生成，用于驱动发射管输出的红外线信号，接收器主要是对输出信号的放大、检波、解调出编码脉冲。编码脉冲实际是串行二进制编码，对于本设计的红外遥控系统，首先使用AT98C51接收串行码，然后通过内部的CPU遥控指令解码，完成遥控发射器发射的指令。红外遥控系统利用遥控器控制信号的发出，仍然存在许多问题。
3. 红外遥控的现状
现在的社会使用的遥控设备基本都是红外线遥控，因为红外线遥控的特点之一就是不会对环境产生影响、不会干扰到其他的电器设备。设备便宜，操控简单,近程的遥控使用红外线遥控比较具有优势。
其实国内的红外线遥控元器件竞争非常激烈，导致了价格便宜，似乎是对消费者有利，但是因为长时间的竞争，同行之间的压价，最后可能会使产品的质量不过关，结果损失的还是消费者群体。所以红外遥控的发展很好,但是实则暗藏隐患.
图1-1 遥控器原理框图
二、 课题的方案设计与论证
（一） 红外编码方案
下面举例两个红外编码的实现方式：
方案一：脉宽调制的串行码。它具有以下特征：
其相关的波形图如图2-1所示:
图2-1 串行码编码
方案二：码分制。
图2-2 码分制编码的波形图
我的设计准备用第二个方案，因为码分制编码的编程比较简单，而在按键比较少的情况下优势非常明显。
（二） 硬件系统设计架构
1. 手持遥控器的电路框图：
：
图2-3手持段遥控器的框图
2. 红外接收端电路框图：
图2-4 红外接收端方框图
三、 系统的硬件结构设计
（一）AT89C51系列单片机功能特点
1. 主要特性
2. 管脚说明
—VCC：供电电压。
—GND：接地。
—XTAL2：来自反向振荡器的输出。内部结构框图如图3-6所示。
图3-6 AT89C51的内部结构框图
（二） 红外发射电路
图 3-8 红外发射电路
（三） 红外检测接收电路
只有这样才能获得比较高的灵敏度。
图3-9 红外接收电路
（四） 光电耦合控制电路
表3-1 七段LED字形码
表3-2 数码管显示格式
图 3-15 AT89C51基本操作电路
四、 系统软件的设计
（一） 遥控码的发射
1. 遥控码的发射
红外线遥控的方式是将遥控的信号放在了40K/Hz的载波上面，再大送到红外二极管中，然后转化为信号发射。设计中为了提高红外遥控的抗干扰的能力，所以会遥控编码的脉冲频率为40K/Hz的载波实行脉幅上的调制，再通过缓冲、放大后发送到红外发光管，最终将信号发射出去。
红外线遥控信号的发射过程：发出脉冲,当发射脉冲的个数为1时就返回主程序,如果不是1时就发出1ms的脉冲,然后再停止发出1ms脉冲,这就是一个完整的发射过程。
一、 引 言 1
（一）红外遥控的设计思路 2
1．红外线简介 2
2．红外遥控系统简介 2
3. 红外遥控的现状 2
二、 课题的方案设计与论证 3
（一） 红外编码方案 3
（二） 硬件系统设计架构 4
1. 手持遥控器的电路框图： 4
2. 红外接收端电路框图： 5
三、 系统的硬件结构设计 6
（一）AT89C51系列单片机功能特点 6
1. 主要特性 6
2. 管脚说明 7
（二） 红外发射电路 9
（三） 红外检测接收电路 10
（四） 光电耦合控制电路 11
（五） 电源电路设计 12
1. 稳压电路 12
2. 直流稳压电源的设计 13
（六） 显示部分的设计 14
四、 系统软件的设计 16
（一） 遥控码的发射 16
1. 遥控码的发射 16
2.发射端程序流程 17
（二） 红外接收 18
1. 数码帧的接收处理 18
2. 接收端的程序流程图 19
（三） 系统的软硬件的调试 21
五、结 论 22
六、参考文献 23
七、附 录 24
（一）附录1：发射程序 24
（二）附录2：接收程序 28
（三）附录3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
：红外发射电路图 33
（四）附录4：红外接收电路图 34
（五）附录五.实物图 35
八、致 谢 36
一、 引 言
时代在进步，科技在发展。人们最初在夏天乘凉时使用的是芭蕉扇，人力驱动。有着各种的缺点，风小，手累。工业的进步满足了人们对于便利生活的渴望，电风扇应运而出，电力驱动，可调节的风速使人们迎来了凉快的夏天。现如今，已经到了21世纪了，人们早就已经使用上了空调来制冷，空调的制冷效果更好，而且只需要放在墙角就好，不用放在面前而且使用遥控控制，简单方便。可以说是非常完美的夏日伴侣！但是，空调在社会上的使用中产生了许多的问题，第一点:空调的耗电量大，许多城市一到炎炎夏日就会进行断电以缓解城市的压力 ；第二点：空调输出的冷气不是自然风，室内的低温与室外的夏日简直就是两个世界，经常出去玩的小孩子容易因为温差而感冒，而在室内工作不常出去的大人也会因此产生空调病。因此在社会科技的更进一步发展，解决这些问题之前，重拾电风扇我觉得还是有必要的。但是如何让人们在空调与电风扇的选择中选择电风扇呢？我的论文就是打算提升电风扇的竞争力。我的设计是通过红外遥控的方式来提高电风扇的方便程度。电风扇的体积小，质量轻，耗电量也不高，再加上如今红外遥控技术的成熟使得遥控风扇变的简单，便宜。而且现在越来越讲究养生与自然，与空调的制冷相比电风扇的自然风更贴合当今社会的需求。这种智能化的进步加上电风扇的老牌电器的地位以及社会的需求将会使其非常具有市场竞争力。也许我的设计存在很多的问题,也许我的设计并不切合实际的社会发展需求.但是,我从我看见的社会角度选择了这个设计,它将是我大专的一个答卷,一个学生生涯的结果.
（一）红外遥控的设计思路
1．红外线简介
红外线的波长为0.76um~1000um。红外线有四个种类。红外线的遥控设备一般是使用近红外线来传送遥控指令的，之所以使用近红外来遥控，那是因为现在的红外发射的元器件和红外接收的元器件的发光和受光波长大约为0.8um左右，红外线中的近红光波的光谱正好相同，所以能够进行很好地进行匹配，这样可以获得比较高的传输效率和可靠性。
2． 红外遥控系统简介
遥控发射器、接收器、最小单片机系统和接口电路组成了红外线遥控系统。编码脉冲由遥控器生成，用于驱动发射管输出的红外线信号，接收器主要是对输出信号的放大、检波、解调出编码脉冲。编码脉冲实际是串行二进制编码，对于本设计的红外遥控系统，首先使用AT98C51接收串行码，然后通过内部的CPU遥控指令解码，完成遥控发射器发射的指令。红外遥控系统利用遥控器控制信号的发出，仍然存在许多问题。
3. 红外遥控的现状
现在的社会使用的遥控设备基本都是红外线遥控，因为红外线遥控的特点之一就是不会对环境产生影响、不会干扰到其他的电器设备。设备便宜，操控简单,近程的遥控使用红外线遥控比较具有优势。
其实国内的红外线遥控元器件竞争非常激烈，导致了价格便宜，似乎是对消费者有利，但是因为长时间的竞争，同行之间的压价，最后可能会使产品的质量不过关，结果损失的还是消费者群体。所以红外遥控的发展很好,但是实则暗藏隐患.
图1-1 遥控器原理框图
二、 课题的方案设计与论证
（一） 红外编码方案
下面举例两个红外编码的实现方式：
方案一：脉宽调制的串行码。它具有以下特征：
其相关的波形图如图2-1所示:
图2-1 串行码编码
方案二：码分制。
图2-2 码分制编码的波形图
我的设计准备用第二个方案，因为码分制编码的编程比较简单，而在按键比较少的情况下优势非常明显。
（二） 硬件系统设计架构
1. 手持遥控器的电路框图：
：
图2-3手持段遥控器的框图
2. 红外接收端电路框图：
图2-4 红外接收端方框图
三、 系统的硬件结构设计
（一）AT89C51系列单片机功能特点
1. 主要特性
2. 管脚说明
—VCC：供电电压。
—GND：接地。
—XTAL2：来自反向振荡器的输出。内部结构框图如图3-6所示。
图3-6 AT89C51的内部结构框图
（二） 红外发射电路
图 3-8 红外发射电路
（三） 红外检测接收电路
只有这样才能获得比较高的灵敏度。
图3-9 红外接收电路
（四） 光电耦合控制电路
表3-1 七段LED字形码
表3-2 数码管显示格式
图 3-15 AT89C51基本操作电路
四、 系统软件的设计
（一） 遥控码的发射
1. 遥控码的发射
红外线遥控的方式是将遥控的信号放在了40K/Hz的载波上面，再大送到红外二极管中，然后转化为信号发射。设计中为了提高红外遥控的抗干扰的能力，所以会遥控编码的脉冲频率为40K/Hz的载波实行脉幅上的调制，再通过缓冲、放大后发送到红外发光管，最终将信号发射出去。
红外线遥控信号的发射过程：发出脉冲,当发射脉冲的个数为1时就返回主程序,如果不是1时就发出1ms的脉冲,然后再停止发出1ms脉冲,这就是一个完整的发射过程。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/1940.html
