创新设计与实践
课程设计
题目: 红外遥控解码系统设计分析
院系名称：电气工程学院
专业班级：电气F0902 指导教师：
设计时间： 2012/12/17-2012/12/23 Array红外遥控解码系统设计分析
一红外遥控解码的现状发展
红外遥控器作为一种极其普及的家用电器的附件，全球每年的需求量在
5亿只以上。有众多的厂家在专业生产红外遥控器，也有众多的遥控器方案
开发公司在专业开发各种红外遥控器集成电路。红外线遥控是目前使用最广
泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、
成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
二红外遥控解码原理与设计思路
整体设计思路为：经过上述方案的分析选择，得出系统硬件由以下几部分组成：电视红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大于一体集成红外接收头，1602液晶显示驱动电路。根据扫描到不同的按键值转至相对应的ROM表读取数据。确认设备及菜单选择键后51单片机将从ROM读取出来的值，按照数据处理要求从输出控制脉冲与T0产生的38KHz的载波进行调制，经NPN三极管对信号放大驱动红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用HS0038一体化红外接收头，内部集成红外接收、数据采集、解码的功能，只要在接收端INT0检测头信号低电平的到来，就可完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能。然后根据所得的指令去操作相应的用电器件工作，如图1-1所示。
三红外解码硬件电路
单片机介绍
STC89S51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89S51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89S51具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
时钟电路与RC复位电路
STC89S51芯片内部有一高增益反相放大器，用于构成振荡器反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2。在XTAL1、XTAL2（第19、18引脚）两端接一个石英晶体振荡器，和两个电容就构成了稳定自激谐振电路。晶振频率为11.0592MHz，C12、C13是两个瓷片电容，与晶振Y2构成了自激谐振电路。其电容的作用主要是对频率进行微调，一般取30～45pF左右。使用该电路可产生稳定的11.0592MHz频率，受外界的环境的干扰影响非常小。其接法如图2-2所示：
复位是单片机初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需要按复位键重新启动。
复位电路采用了按键与上电复位。上电与按键均可以有效复位。上电瞬间RST引脚获得高电平，单片机复位电路随着电容的C11的充电，RST引脚的高
电平逐渐下降。RST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。按键复位是直接将高电平通过电阻R11、R10分压到达RESET引脚，实现复位操作。
四红外遥控电路
WD6122芯片红外发射电路
WD6122 芯片是通用红外遥控发射集成电路,采用CMOS 工艺制造,最多可外接64个按键,并有三组双重按键。封装形式为SOP-24和SOP-20。
特点
1 低压CMOS 工艺制造
2 工作电压范围宽
3 通过外部接法最多可产生65536种用户码
4 可通过SEL管脚选择，最多可支持128+ 6条指令码
5 SOP-24、SOP-20、COB封装形式可选
应用范围
VCD、DVD 播放机、电视机、组合音响设备、电视机顶盒
结构框图
管脚图与管教说明管脚图
管教说明
功能说明
编码方式
WD6122 所发射的一帧码含有一个引导码，16位的用户编码和8位的键数据码、键数据码的反码也同时被传送。码型结构如下：
引导码由一个9ms的载波波形和4.5ms的关断时间构成，它作为随后发射的码的引导，这样当接收系统是由微处理器构成的时候，能更有效地处理码的接收与检测及其它各项控制之间的时序关系。编码采用脉冲位置调制方式（PPM）。利用脉冲之间的时间间隔来区分“0”和“1”。每次8位的码被传送之后，它们的反码也被传送，减少了系统的误码率。
键盘输入
WD6122 在键扫描输入端KI0~KI7 和键扫描定时信号输入/输出端KI/O0~KI/O7构成的8×8 矩阵上共设置64 个按键。只有第21#键与其它连在KI/O5 线上的键即22# 、23# 、24#键组合才能实现双重按键功能。即只有下列按键的组合才能进行双重按键操作。
1) 21#键与22#键；2 ）21#键与23#键；3 ）21#键与24#键
每个键输入端与电源负端VSS之间均接有下拉电阻。当有超过一个以上的按键（除非双重按键的组合21#与22#键21#与23#键21#与24#键）同时按下时，码的发射输出将停止。
当一个键按下时先读取用户码和键数据码，22ms后遥控输出端（REM）启动输出，按键时间只有超过22ms才能输出一帧码，超过108ms后才能输出第二帧码。
红外接收电路
HS0038是用于红外遥控接收的小型一体化接收头，集成红外线的接收、放大、解调，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，而体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输，中心频率38.0kHz。接收器对外只有3个引脚：OUT、GND、VCC与单片机接口非常方便。
1脚接电源（+VCC），2脚GND是地线（0V），3脚脉冲信号输出，经非门U6缓冲与P24的判断信号进行逻辑与使得进入INT0的信号恰好是红外数据发射电路输出端P25的相反相信号，只要检测到INT0信号下降沿从而测出控制指令的功能。
HS0038接收原理：红外线接收是把遥控器发送的数据(已调信号)转换成一定格式的控制指令脉冲(调制信号、基带信号)，是完成红外线的接收、放大、解调，还原成发射格式（高、低电位刚好相反）的脉冲信号。这些工作通常由一体化的接收头来完成，输出TTL兼容电平。最后通过解码把脉冲信号转换成数据，从而实现数据的传输。图2-13是一个红外线接收电路框图。Array
五系统电路原理图
六红外解码程序
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit ir=P3^3;
sbit dula=P3^7;
uchar ir_code[4];
uchar ir_display[4];
uchar code table[16]
={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x 71};
uint temp;
uchar x,y,count;
void init()
{
TMOD=0x11;
TH1=(65536-1000)/256; TL1=(65536-1000)%256; TH0=0;
TL0=0;
EA=1;
ET0=1;
ET1=1;
TR0=0;
TR1=1;
}
uint ir_low_check() {
TH0=0;
TL0=0;
TR0=1;
while(!ir);
TR0=0;
return TH0*256+TL0; }
uint ir_high_check() {
TH0=0;
TL0=0;
TR0=1;
while(ir);
TR0=0;
return TH0*256+TL0; }
void main()
{
init();
dula=0;
ir_code[0]=0;
ir_code[1]=0;
ir_code[2]=0;
ir_code[3]=0;
ir_display[0]=0;
ir_display[1]=0;
ir_display[2]=0;
ir_display[3]=0;
while(1)
{
start:
while(ir);
temp=ir_low_check();
if((temp<8500)||(temp>9500))continue;
temp=ir_high_check();
if((temp<4000)||(temp>5000))continue;
for(x=0;x<4;x++)
{
for(y=0;y<8;y++)
{
temp=ir_low_check();
if((temp<200)||(temp>800))goto start;
temp=ir_high_check();
if((temp<200)||(temp>2000))goto start;
ir_code[x]=ir_code[x]>>1;
if(temp>1120)
ir_code[x]=ir_code[x]|0x80;
}
}
ir_display[0]=(ir_code[2]/16)&0x0f;
ir_display[1]=ir_code[2]&0x0f;
ir_display[2]=(ir_code[3]/16)&0x0f;
ir_display[3]=ir_code[3]&0x0f;
}
}
void timer1() interrupt 3
{
TH1=(65536-1000)/256;
TL1=(65536-1000)%256;
count++;
if(count>7)
count=0;
switch(count)
{
case 0:P2=0;dula=1;P0=table[ir_display[0]];dula=0; break;
case 1:dula=1;P0=0x00;dula=0;
break;
case 2:P2=1;dula=1; P0=table[ir_display[1]];dula=0; break;
case 3:dula=1;P0=0x00;dula=0;
break;
case 4:P2=2;dula=1;P0=table[ir_display[2]];dula=0; break;
case 5:dula=1;P0=0x00;dula=0;
break;
case 6:P2=3;dula=1;P0=table[ir_display[3]];dula=0;
break;
case 7:dula=1;P0=0x00;dula=0;
break;
}
}
心的体会
这次课程设计主要是运用单片机的一些相关知识，在整个学习过程中，都离不开对课程知识的再学习。我在最开始，就先将实习用到的知识通过翻阅教材回顾了一遍（这也是对这门课的复习，给以后的工作也带来很大方便），这样的回顾让我对知识的理解更加透彻，对后来的快速设计起了很好的铺垫作用。
红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 1 红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。 图1 红外线遥控系统框图 2 遥控发射器及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、V CD、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征： 采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。
图2 遥控码的“0”和“1” （注：所有波形为接收端的与发射相反） 上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3所示。 图3 遥控信号编码波形图 UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。 遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。 图4 遥控连发信号波形 当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个引导码（9ms）,一个结果码（4.5ms）,低8位地址码（9ms~18ms）,高8位地址码（9ms~18ms）,8位数据
单片机系统设计实例 红外遥控小车 专业：信息对抗技术 姓名：吴志飞 学号：1411050121 指导教师：张东阳
目录 1 绪论 (1) 2 系统分析 (2) 2.1系统框架 (2) 2.2电机驱动模块 (3) 2.3 LCD显示模块 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1主控模块的电路设计 (6) 3.1.1AT89C51单片机的简介 (8) 3.1.2AT89C51管脚功能 (8) 3.2红外遥控模块的电路设计 (9) 3.2.1红外遥控的实现原理 (10) 3.2.2红外发射器 (11) 3.2.3红外接收器 (12) 3.3电机驱动模块的电路设计 (12) 3.4显示模块的电路设计 (13) 4 系统软件设计 (14) 4.1程序代码 (14) 4.2软件流程图 (17) 5 调试与仿真 (18) 5.1在keil中进行调试 (18) 5.2在Proteus中进行仿真 (19) 6 总结 (21) 参考文献 (22) I
沈阳理工大学课程设计说明书 1 绪论 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快,，智能化程度越来越高，应用范围也越来越广，包括海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。智能电动小车系统以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科。主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成。同时，当今机器人技术发展的如火如荼，其在国防等众多领域的应用广泛开展。神五、神六升天、无人飞船等等无不得益于机器人技术的迅速发展。一些发达国家已把机器人制作比赛作为创新教育的战略性手段，参加者多数为学生，目的在于通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神，同时也普及智能机器人的知识。从某种意义上来说,机器人技术反映了一个国家综合技术实力的高低,而智能电动小车是机器人的雏形,它的控制系统的研制将有助于推动智能机器人控制系统的发展，同时为智能机器人的研制提供更有利的手段。 本次课设设计的红外遥控智能小车可以分为四大组成部分：红外遥控部分、显示部分、执行部分、控制部分。智能小车可以实现按遥控指示前行，后退，左转和右转。该设计主要通过对系统硬件电路的设计，软件设计和程序的编写，然后通过后期软硬件调试达到设计初衷。 1
#include
第1章红外解码系统分析 第1节设计要求 整个控制系统的设计要求：被控设备的控制实时反应，从接收信号到信号处理及对设备控制反映时间应小于1s；整个系统的抗干扰能力强，防止误动作；整个系统的安装、操作简单，维护方便；成本低。 红外载波、编码电路设计要求：单片机定时器精确产生38KHz红外载波；根据控制系统要求能对红外控制指令信号精确编码并迅速发送。 红外解码电路设计要求：精确接收红外信号，并对所接收信号进行解码、放大、整形、解调等处理，最后输出TTL电平信号；对非红外光及边缘红外光抗干扰能力强。 设备扩展模块设计要求：直流控制交流；抗干扰能力强；反应迅速不产生误动作；能承受大电流冲击。 第2节总体设计方案 2.1方案论证 驱动与开关 方案一：采用晶闸管直接驱动。 其优点是体积小，电路简单，外围元件少。但控制电流小，大电流晶闸管成本高，并且隔离性能差。 方案二：采用三极管驱动继电器。 其体积大，外围元件多。优点是控制电流大，隔离性能好。 根据实际情况，拟采用方案二。 2.2总体设计框图 经过上述方案的分析选择，得出系统硬件由以下几部分组成：电视红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大于一体集成红外接收头，1602液晶显示驱动电路。 整体设计思路为：根据扫描到不同的按键值转至相对应的ROM表读取数据。确认设备及菜单选择键后AT89S2将从ROM读取出来的值，按照数据处理要求从P2.5输出控制脉冲与T0产生的38KHz的载波（周期是26.3μs）进行调制，经NPN三极管对信号放大驱动红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用HS0038一体化红外接收头，内部集成红外接收、数据采集、解码的功能，只要在接收端INT0检测头信号低电平的到来，就可完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能。然后根据所得的指令去操作相应的用电器件工作，如图1-1所示。
https://www.doczj.com/doc/2e16267669.html,/item.htm?id=7693624806 该模块采用5V电源供电，可以完成目前应用最广泛的多种红外遥控编码的解码，包括飞利浦（RC5）编码（典型编码芯片如SAA3010及兼容芯片如PT2210 等）和NEC编码（典型编码芯片如uPD6121,uPD6122, TC9012 ）以及众多的兼容芯片型号，（如PT2221, PT2222, SC6121, SC6122,SC9012 等等），采用该模块，可以缩短开发时间，节约CPU 资源，降低总体成本。 特点 ●使用简单、可靠 ● 支持多种编码 ● 兼容SPI 及UART(波特率9600)的串行输出 ● 采用数字滤波技术，高抗干扰，无误码 ● 接收有效指示输出 ● 工业级温度范围 储存温度-65至+150℃ 工作温度-40至+85℃ 任意接口对地电压-0.3至6V 红外编码介绍 目前应用于家电等领域的红外线遥控装置，并没有统一的国际标准，目前市场上所见的红外线遥控编码芯片，超过10 种之多，分别由飞利浦公司、NEC 公司、SONY 公司、东芝公司、三菱公司、JVC 公司等生产，使用的编码方式各不相同。目前应用最广泛、兼容产品最多的，是飞利浦公司（RC5编码）的和NEC 公司的编码芯片。本模块可以完成这两种格式编码的解码工作。 RC5 编码： RC5 编码由飞利浦公司推出，其编码芯片有SAA3010,SAA3006 等，是应用很
广泛的一种编码方式。 RC5 编码采用双相位编码方式，用不同相位分别代表“0”和“1”。传送每一位的时间固定为1.778mS。 每一个指令包括1.5bits 的起始位（2 个逻辑1），1 个翻转位，5 位系统码（地址码），以及6 位命令码（键码），因此，最多可以支持64 个键。 翻转位在每次有新的按键按下去的时候翻转一次，这里指的新按键，也包括同一个键抬起后再次按下的情况。如果某个键持续按下，则编码芯片会不断地重复发送同样的数据。翻转位保持不变。而如果该键中途抬起后再次按下，则再次按下后所发送的数据中的翻转位发生翻转，其它数据保持不变。 NEC 编码： NEC 编码由NEC 公司推出，其典型编码芯片为uPD6121，uPD6122，除了NEC 公司的产品，市场上还有大量与之相兼容的产品，如PT2221, PT2222, SC6121, SC6122,SC9012 等等。是应用最广泛的一种编码方式。 该编码方式采用脉冲位置编码方式，利用脉冲间的时间间隔来区分“0”和“1”。 每个指令包括32 位数据，包括16 位的用户码、以及8 位键数据码和键数据码的反码。因为具有反码可以作为校验的依据，因此该种编码方式具有很低的误码率。理论上该编码方式可以支持256 个键，实际的编码芯片一般可支持64 个
课程设计 基于单片机的红外遥控系统设计 学院：计算机与通信工程学院 专业：通信工程 班级：通信11-3班 姓名： 学号：
天津理工大学 摘要 本设计采用51单片机作为遥控发射接收芯片，HS003B作为红外一体化接收发射管，在此基础上设计了一个简易的智能红外遥控系统。系统包括接收和发射两大部分，发射部分有16个按键，接收部分含有8盏彩色LED灯、一片二位数码管和蜂鸣器系统。发射部分通过键盘扫描判断哪个键被按下，经过单片机编码程序进行编码，控制红外发射电路发送信号。接收部分解码信号，实现相应的输出。本设计方案结合红外遥控设计简单、作方便、成本低廉等特点。 关键字：红外遥控信号调制编码解码
天津理工大学 目录 摘要................................................................................................................................................... I I 1.绪论 (1) 1.1课题目的和意义 (1) 1.2红外线简介 (1) 1.3红外遥控系统简介 (1) 2 课题方案和设计思路 (2) 2.1总体方案 (2) 2.2红外发射器设计 (3) 2.2.1红外发射器原理 (3) 2.2.2红外编码 (3) 2.3红外接收端设计 (4) 3硬件结构设计与介绍 (5) 3.1AT89C51系列单片机功能特点 (5) 3.1.1主要特性 (5) 3.1.2管脚说明 (5) 3.1.3基本电路 (7) 3.2红外发射电路 (8) 3.3红外接收电路设计 (9) 3.3.1红外接收模块 (9) 3.3.2数码管 (9) 3.3.3彩灯系统 (10) 3.3.4蜂鸣器系统 (11) 3.3.5红外接收端电路图 (12) 4 软件设计 (12) 4.1定时/计数器功能简介 (12) 4.2遥控码的发射 (13) 4.3红外接收 (14) 5.课程设计总结和心得 (15) 参考文献 (16) 附录 (17) 附录1P ROTEUS仿真图 (17) 附录2发射程序 (17) 附录3接收程序 (20)
红外遥控系统原理及单片机 红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 1 红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。 图1 红外线遥控系统框图 2 遥控发射器及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC 的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、VCD、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周
期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。 图2 遥控码的“0”和“1” （注：所有波形为接收端的与发射相反）上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3示。 图3 遥控信号编码波形图 UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。 遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。
中国矿业大学徐海学院 技能考核培训 姓名：顾嘉诚学号： 22110818 专业：信息11-2班 题目：基于单片机的红外解码.温度及液晶显示专题：红外解码 指导教师：宥鹏老师翟晓东老师 设计地点：电工电子实验室 时间： 2014 年 4 月
通信系统综合设计训练任务书 学生姓名顾嘉诚专业年级信息11-2班学号22110818 设计日期：2014年4 月5日至2014 年4 月10 日 同组成员：姜怀修，刘剑桥，顾嘉诚，彭传锁，何子豪，王业飞 设计题目： 基于单片机的红外无线控制 设计专题题目： 红外解码 设计主要内容和要求： 1.主要内容： 2. 单片机内部结构 红外遥控解码 C语言程序设 Ds18b20的使用 Lcd1602的使用 2. 功能扩展要求 环境温度液晶显示 指导教师签字：
目录 正文 (5) 1.概述 (5) 1.1功能描述 (5) 1.2单片机资源 (5) 2.1管脚图 (5) 3.1. 使用资源 (5) 2.原理篇 (6) 2.1红外发送及接收 (6) 2.1.1红外接收概述 (6) 2.1.2硬件及原理图 (7) 2.1.3红外中断接收部分程序 (8) 2.2温度原理 (9) 2.2.1 DS18B20 的主要特性 (9) 2.2.2原理图与硬件 (10) 2.2.3 DS18B20时序和程序 (10) 2.3 QC1602A (12) 2.3.1 1602外部结构及管脚说明 (12) 2.3.2 写命令/数据时序与部分程序 (13) 3.效果图 (15) 4.软件篇 (15) 4.1程序框图 (15) 4.1.1 Main函数 (15) 4.1.2 中断 (16) 4.1.3 60ms定时中断 (16) 4.2 完整程序 (16) 4.2.1 Project.c文件 (16) 4.2.2 onewire.c 文件 (23) 5.参考文献 (26)
红外遥控发射和接收系统设计 摘要 本设计是以红外技术为基础,可以实现无线遥控,摆脱了信息传递需要导线的限制,而且红外实现方式灵活,得到了广泛的应用。特别是随着芯片技术的发展,红外集成芯片价格的降低,更加扩展了红外的应用范围。现在在我们的日常生活中都能感受到红外的应用，以及它给我们带来的便利。本设计充分利用能够很容易买到的普通电视机遥控器，通过编码发射红外线，然后由通用红外接收芯片sw0038实现对红外的接收，但是因为考虑到题目的要求仅仅是实现对一个开关的简单开管控制，所以舍弃了依靠单片机来对遥控器发出的红外进行解码实现多种控制的方案。本方案简洁可行，充分利用现有的资源进行开发，取得比较好的效果，并且具有良好的移植性，可以通过简单的修改就应用到其他领域。 关键字：红外遥控红外解码双稳态 Abstract This design is take the infrared technology as a foundation, realizing the wireless remote control, getting rid of the the limit of wire information transmission. Beacause infrared technology is easy to be realized,it is widely used in many fields. Specially ,with the chip technology development, infrared integrated chip price reducing, even more expanded the infrared application scope . Now in our daily life ,we can feel the application of the infrared, and the convenience it has brought us.In this design,I take ordinary television remote control device to realize coding and Infrared Emission,then it is received by the general infrared receive chip sw0038 .what the topic requests is merely the realization of a simple switch control,so I give up the program on the MCU. The program is simple and feasible, making full use of the existing resources for development, and achieve fairly good results.It has a good portability,so only after a little change,it can be transplanted to other fields. Key word: infrared remote control infrared decode bistability
红外线遥控器解码原理 红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 1 红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。 2 遥控发射器及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征： 采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。 上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3所示。
UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G 最多额128种不同组合的编码。 遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。 当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个起始码（9ms）,一个结果码（4.5ms）,低8位地址码 （9ms~18ms）,高8位地址码（9ms~18ms）,8位数据码（9ms~18ms）和这8位数据的反码（9ms~18ms）组成。如果键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码（连发代码）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.5ms）组成。 代码格式（以接收代码为准，接收代码与发射代码反向） ①位定义 ②单发代码格式 ③连发代码格式 注：代码宽度算法： 16位地址码的最短宽度：1.12×16=18ms 16位地址码的最长宽度： 2.24ms×16=36ms 易知8位数据代码及其8位反代码的宽度和不变：（1.12ms+2.24ms）×8=27ms ∴32位代码的宽度为（18ms+27ms）~(36ms+27ms)
#include
{for(i=0;i<13;i++){}} //参数的选择咱们先不管，先看这个 } void beep() { unsigned char i; //蜂鸣器发声子程序 for(i=0;i<100;i++) { delay(4); //这个得看你的蜂鸣器内部是否有振荡源 BEEP=~BEEP; } //如果没有振荡源就应该输入脉冲信号 BEEP=1; }
void IR_IN() interrupt 0 using 0 //外部中断0程序 { unsigned char j,k,n=0; //先定义变量，记住n=0 EX0=0; //禁止中断，以免再次进入中断 delay(15); //延时0.14ms*15=2.1ms if(IRIN==1) //如果在这期间有高电平说明 { //信号不是来自遥控的，返回主程序 EX0=1; return; } while(!IRIN){delay(1);} //死循环，等待9ms前导低电平信号的结束for(j=0;j<4;j++) //一共有4组数据
单片机红外遥控系统设计 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。 本设计主要应用了AT89C51单片机作为核心，综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点，设计了一个红外线遥控系统。本系统包含发射和接收两大部分，利用编码/解码芯片来进行控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED 红外线发射器；接收部分包括红外线接收芯片、光电转换器、调解电路。其优点硬件电路 简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。 关键词：单片机AT89C51；LED红外线发射器
目录 目录 (2) 1 绪论 (2) 1.1研究背景 (2) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3研究目的与意义 (3) 2系统方案设计论证 (5) 2.1单片机红外遥控发射器设计原理 (5) 2.2单片机红外遥控接收器设计原理 (5) 2.3方案选择和论证 (6) 3红外解码硬件电路设计 (8) 3.1红外解码系统设计 (8) 3.2单片机及其硬件电路设计 (8) 3.3红外发射电路设计 (10) 3.4红外接收电路设计 (11) 3.5本章小结 (13) 4红外解码程序设计 (14) 4.1红外接收电路主程序流程图 (14) 4.2红外接收电路子程序流程图 (14) 4.3本章小结 (15) 5 联机与调试 (16) 结论和展望 (23) 附录A：系统原理图 (24) 附录B：系统PCB图 (25) 附录C：系统仿真图 (26) 附录D：系统源程序 (27) 1 绪论 1.1研究背景 目前市场上采用的一般是遥控编码及解码集成的电路。此方案的特点是制作简单、容
-DYDIY- 红外遥控编解码全攻略 作者：杜洋 2005-9-26 红外遥控器的解码并对电器进行遥控一直是广大单片机爱好者的一个心愿。自己动手实现红外遥控电器也是大家单片机学习提高的一个重要的实验。现在网上关于红外线遥控器的解码的资料和文章很多，可是我在半年前学习红外遥控的解码时可是费了不少的力气。因为网上大部分资料和源程序都是针对某一种的红外遥控进行说明，只有买了和文章中一样的遥控器才可以继续实验。而且网上很少有遥控器的编码资料（用单片机模拟红外遥控器），经过了半年的学习与实践现在终于对红外遥控信号的编解码有了一个微薄的认识，在止写成文章希望对初学红外遥控的朋友有一定的帮助，更渴望有深入了解这方面的高手批评指正，谈谈自己的理解与看法，我就算是抛砖引玉了。呵呵！ 红外遥控器的解码： 大部分的红外遥控的解码资料都是采用串口或是利用一个专用的单片机解码电路取码，前者的制作麻烦而且还要有专用的软件支持。后者则必须单独做一块解码板，而且一般只对某一种或一类的红外遥控器有效。而我有一种方法，只用一条不需要电路板的接线，用声卡测出红外遥控的波型。经过了长时间的使用效果很好，而且不仅对各种红外遥控的解码，还可以对无线通信或各种低波特率的编码进行分析，相当一个高级的试波器。 红外遥控器声卡波形解码一法： 采用我的解码方法需要以下的条件： 1，一台有MIC输入的声卡的电脑。 2，一条制作好的红外转换线（自己制作，以下有介绍） 3，安装高级音频编辑软件COOL EDIT PRO 2.0（各大下载网均有破解版下载） 红外遥控协议说明： 一般的，红外遥控的编码由前导码、地址码和数据码组成。而且有比较精准的时序要求。遥控码的发射由38KHZ或40KHZ的载波信号，由信号的时间长度来表示二进制数据。遥控的协议表示方法很多，下面是几种典型的例子：1， 1 E-mail：dydiy@https://www.doczj.com/doc/2e16267669.html,
51单片机红外解码程序 1、红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。 发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器； 接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。 下面，我们将使用下面两种设备： 另外，使用51单片机进行解码。 2、原理图
从原理图看出，IR的data脚与51的PD2(P3.2)相连。 2、红外发射原理 要对红外遥控器所发的信号进行解码，必须先理解这些信号。 a) 波形 首先来看看，当我们按下遥控器时，红外发射器是发送了一个什么样的信号波形，如下图： 由上图所示，当一个键按下超过22ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms 的编码脉冲(由位置1所示)。如果键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的 代码（连发代码由位置3所示）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.5ms）组成。 下面把位置1的波形放大：
由位置1的波形得知，这108ms发射代码由一个起始码（9ms）,一个结果码（4.5ms）,低8位地址码（用户编码）（9ms~18ms）,高8位地址码（用户编码）（9ms~18ms）,8位数据码（键值数据码）（9ms~18ms）和这8位数据的反码（键值数据码反码）（9ms~18ms）组成。 b) 编码格式 遥控器发射的信号由一串0和1的二进制代码组成．不同的芯片对0和1的编码有所不同。通常有曼彻斯特编码和脉冲宽度编码。XS-091遥控板的0和1采用PWM方法编码，即脉冲宽度调制。下图为一个发射波形对应的编码方法： 放大0和1的波形如下图： 这种编码具有以下特征：以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms 的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms 的组合表示二进制的“1”。 3、红外接收原理 a) 波形 红外接收头将38K载波信号过虑，接收到的波形刚好与发射波形相反：
单片机与接口技术课程设计 题目: 基于单片机红外线遥控控制 LED灯显示系统设计与制作班级：电子科学与技术1101 姓名：李婷 学号：110803025 2013年12月11日
目录 第一章设计要求 (3) 第二章硬件系统设计 (3) 2.1基于单片机红外线遥控控制LED灯显示系统框架图 (3) 2.2单片机控制系统及其基本电路 (4) 2. 2.1 单片机最小系统 (4) 2.2.2时钟电路 (5) 2.2.3复位电路 (5) 2.3基于单片机红外遥控控制LED系统的设计原理 (6) 2.3.1单片机红外遥控控制LED显示系统原理 (6) 2.3.2单片机红外遥控控制LED系统码分制原理 (7) 2.4红外遥控发射系统电路设计 (8) 2.4.1指令按键电路 (8) 2.4.2 发射电路 (9) 2.4.3 显示模块 (9) 2.5红外遥控接收系统电路设计 (11) 2.5.1接收电路 (11) 2.5.2 LED灯显示电路 (11) 2.6硬件原理图 (12) 第三章软件系统设计 (12) 3.1 红外线发射电路程序流程图设计 (13) 3.2 红外线接收电路程序流程图设计 (13) 第四章系统测试与分析 (14) 4.1 利用Proteus和keil进行仿真调试 (14) 4.2 仿真图 (16) 第五章总结 (18) 附录1 (18) 附录2 (22) 参考文献 (25)
赣南师范学院 2013 — 2014 学年第_1_学期课程论文行政班级：电子科学与技术1101 学号：110803025 姓名：李婷
图2-1 系统的设计总框图 2.2单片机控制系统及其基本电路 2.2.1单片机最小系统 单片机晶振电路：对于MSC-51一般的晶振频率可以在1.2MHz—12MHz 之间选择，这是电容C可以对应的选择10pF—30pF。当使用89C55时晶振频率可以提高到24MHZ。对于本设计的电容C用30pF，晶振选用11.0592MHz。晶振电路如下图3-1所示，一条引脚接在XTAL1，另一条接在XTAL2。单片机的复位电路：为了防止程序执行过程中失步或运行紊乱，此处采用了上电复位及手动复位电路，电路图如下图2-1所示： 图2-2-1 单片机最小系统图
红外遥控编码 红外遥控编码常用的格式有两种：NEC和RC5 NEC格式的特征： 1：使用38 kHz载波频率 2：引导码间隔是9 ms + 4.5 ms 3：使用16位客户代码 4：使用8位数据代码和8位取反的数据代码 下面的波形是从红外接收头上得到的波形：（调制信号转变成高低电平了） 不过需要将波形反转一下才方便分析：
NEC 协议通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号的调制（英文简写PPM）。逻辑“0”是由0.56ms的38KHZ载波和0.560ms的无载波间隔组成；逻辑“1”是由0.56ms的38KHZ载 波和1.68ms的无载波间隔组成；结束位是0.56ms的38K载波。 遥控器的识别码是Address=0xDD20;键值是Command=0x0E；
注意波形先是发低位地址再发高位地址。所以0000,0100,1011,1011反转过来就是1101,1101,0010,000十六进制的DD20； 键值波形如下：
也是要将0111,0000反转成0000,1110得到十六进制的0E；另外注意8位的键值代码是取反后再发一次的,如图0111,0000 取反后为1000,1111。 最后一位是一个逻辑“1”。 RC5编码相对简单一些： 下面的遥控器地址是1A，键值是0D的波形 同样由于取自红外接收头的波形需要反相一下波形以便于分析：
反相后的波形： 根据编码规则：
得到一组数字：110，11010，001101 根据编码定义 第一位是起始位S 通常是逻辑1 第二位是场位F通常为逻辑1，在RC5扩展模式下它将最后6位命令代码扩充到7位代码（高位MSB），这样可以从64个键值扩充到128个键值。 第三位是控制位C 它在每按下了一个键后翻转,这样就可以区分一个键到底是一直按着没松手还是松手后重复按。 如图所示是同一按键重复按两次所得波形，只有第三位是相反的逻辑，其它的位逻辑都一样。
河南科技学院机电学院单片机课程设计报告 题目：红外遥控控制系统设计 专业班级：电气工程及其自动化103 姓名：张明军 时间：2012.12.15 ～2012.12.28 指导教师：田丰庆邵锋张素君完成日期：2012年12月28 日
红外遥控控制课程设计任务书 1.设计目的与要求 设计出一个用于红外遥控控制的控制器。准确地理解有关要求，独立完 成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能： （1）有效遥控距离大于10米。 （2）遥控控制的路数在5路以上。 （3）采用数码管显示当前工作的控制电路。 （4）通过遥控器可以任意设置用户密码（1-16位长度），只有合法用户才能有修改电路控制的功能，同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。 （5）密码的输入时间超过12秒或者连续3次输入失败，声音报警同时锁定系统，不让再次输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 论文结构清晰，层次分明，理论严谨
目录 1引言 (1) 2总体设计方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2设计方框图 (3) 3设计原理分析 (4) 3.1发射电路设计 (4) 3.2接收电路设计 (7) 3.3 软件设计 (9) 4 结束语 (12) 参考文献 (13) 附录一 (14) 附录二 (15)
红外遥控控制系统 摘要：本设计由发射器和接收器两部分组成。指令键、指令信号产生电路、调制电路、驱动电路及红外线发射器组成。当指令键被按下时，指令信号产生电路便产生所需要的控制信号，控制指令信号经调制电路调制后，最终由驱动电路驱动红外线发射器，发出红外线遥控指令信号。 接收器由红外线接收器件、前置放大电路、解调电路、指令信号检出电路、记忆及驱动电路、执行电路组成。当红外接收器件收到发射器的红外指令信号时，它将红外光信号变成电信号并送到前置放大电路进行放大，再经过解调器后，由信号检出电路将指令信号检出，最后由记忆电路和驱动电路驱动执行电路，实现各种操作。 控制信号一般以某些不同的特征来区分，常用的区分指令信号的特征是频率和码组特征，即用不同的频率或者编码的电信号代表不同的指令信号来实现遥控。所以红外遥控系统通常按照产生和区分控制指令信号的方式和特征分类，常分为频分制红外线遥控和码分制红外线遥控。 关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；接收器件；震荡特性 1 引言 红外线遥控是目前使用很广泛的一种通信和遥控技术。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可*而且能有效地隔离电气干扰。 远程遥控技术又称为遥控技术，是指实现对被控目标的遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为 0.01um~1000um 。根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为0.38um~0.76um 的光波可为可见光，红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um 。用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件( 红外发光管 ) 与红外接收器件 ( 光敏二极管、三极管及光电池 ) 的发光与受光峰值波长一般为 0.8um~0.94um ，在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，可获得较高的传输效率及较高的可靠性。随着远程教育系统的不断发展和日趋完善，利用多媒体作为教学手段各级各类学校都得到了广泛应用。但经常会遇到同时使用多种设备，如： DVD 、 VCD 、录像机、电视机等，由于各种设备都自带遥控器，而且不同的设备所遵循的红外传输规约也不尽相同，操纵这些设备得用多种控器，给使用者带来了诸多不便。基于单片机的控制指令来对多种设备进行远程控制，从而方便快捷的实现远程控制。红外遥控的特点是不影响周边环境的、于10 米）遥控中得到了广泛的应用。
摘要 随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越高，针对国红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国市场的产品化推广。 在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧的问题，此外，彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据，一176*220 图片占用72. 6KB 空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。 按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接收解码装置、遥控编码发射装置、万能学习型红外遥控器，以SAA3010 遥控器作为典型代表（遵循飞利浦RC-5编码协议），成功的实现了红外编解码、发射接收、按键触屏双输入、彩屏显示等基本功能，最终制作的万能学习型遥控器在功能上可以完全代替SAA3010 遥控器。 关键词：红外学习；红外解码；单片机控制；声卡采样；触屏校验
Abstract In the electronic world, the infrared remote control technology is widely used in our lives. Various appliances on the market have the technology of infrared remote control system with maturity and low cost. However, to avoid different brands and between different types of equipment malfunction, people use different devices in different transport rules or identification number, which makes various types of remote control apply only to their remote objects and easy causes confusing results that the actual use of the remote control are many and complex. The design requirements is to achieve an intelligent learning IR remote control implementations. By studying infrared codec, infrared transmitting and receiving, MCU control, LCD display technology, remote control of other learning and learning sent successfully restored infrared remote control system.Key and core part of the design is that through software decoding it can achieve the self-study function of the infrared signal and be controlled by MCU to make the learned signal in store and forward. Keywords: Infrared remote controller；The 38KHZ carrier；Self-study；Infrared remote receiver；Infrared remote transmitter