第一章绪论
1.1引言
随着社会的发展和技术的进步，单片机越来越广泛的应用在我们日常生活中的微控制器中。特别是在远程应用中，发挥了巨大作用。许多单片机应用中，通常是通过非电的信号（例如，光信号，电磁信号，超声波信号等）发送控制信息和数据信息，以实现远程控制和检测功能。在上述的各种信号，红外光信号是现在最为广泛作用的信号。红外通信应用已成为现代通信技术的一个重要组成部分，它在日常生活中越来越多地出现。尤其是电视，DVD和空调，以及其他短距离遥控设备上的应用已经成熟。
因为红外线是不可见的，具有很强的隐蔽性和保密性，这使得它的安全性，警戒区域也发挥了巨大的作用。红外遥控距离一般为几米到几十米，它不会通过障碍物，可以通过无线电遥控控制对象。基于这个特点，红外遥控家电在家电领域的具有先天的优势。这是很容易实现的红外通信，成本低，易于使用和很强的抗干扰功能，它已经在小型移动设备被广泛使用。如果没有红外通信系统，每个连接的两个设备需要一条线，如果你想22
种设备实现相互的连接，红外通信系统可以很简单很方便的完成这个令人头疼的问题。1.2红外通信系统原理
红外线，波长为0.70μm?1mm的范围内，以300μm?1mm的区域也被称为亚毫米波。大气红外辐射传输的影响主要是吸收和散射。使用红外线通信模式来传输信号的方式，称为红外线通信。红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传输信息的媒体，即通信信道。发送端的基带信号调制成一系列的二进制脉冲串信号，通过红外发射管的红外线信号。接收的接收到的光脉冲转换成电信号，然后被放大，滤波后，解调电路进行解调，由脉冲宽度调制的脉冲宽度调制信号（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现减少了常用的二进制实现信号调制的脉冲调制（PPM）这两种方法。总的来说，红外通信的本质是二进制数字信号调制和解调，利用红外线传输信道;红外通讯接口是一个通道的红外调制解调器。
1.3红外通信系统的特点
红外通信技术，成本低，跨平台，点对点高速数据连接，尤其是嵌入式系统。主要应用：设备互联，信息网关。装置内的设备连接完成后，不同的文件和信息交换。信息网关负责连接信息终端和互联网。红外通信技术作为一种无线连接技术被广泛应用于世界各地
的许多硬件和软件平台，支持其主要特点是：1。通过数据和红外光脉冲，来实现无线数据收发器之间的相互转换; 2电脉冲是主要用于更换电缆连接点3与早期的通信标准兼容的新的通信标准，4小的角度（锥角小于30度），短距离，点线数据传输，保密性强; 5更高的传输速率，4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经发布了6
不透明阻隔材料，可以按性别分开，有限的物理使用简便，易于使用群集：红外技术是有限的使用空间。红外传输的过程中不会遇到不透明的材料，如墙壁。它将反映此功能，确定每个设备之间，可以用在不同的物理空间7。无信道资源占用性，高安全性的特点：红外光学传输数据使用此功能决定了它不存在的无线信道资源的使用，安全性特别高。在有限的空间内使用窃听数据是不容易的事情。 8极好的互换性，通用性强。因为使用光传输，并使用有限的物理空间。红外线发射接收设备在相同频率上，条件，可用于与对方。 9无有害辐射，绿色环保产品特点：科学实验表明，红外线是一种对人体有益的频谱，所以红外产品是真正的绿色产品。
此外，也有较强的抗干扰红外通信，系统易于安装，易于管理等。
红外数据通信技术的缺点：1。受视线，它的传输距离短; 2。在固定的位置，需要通信设备3。他们点对点的传输连接，无法灵活地组成网络.
1.4本次课题的主要任务
该项目的使命是完成多通道红外遥控发射器和接收系统的设计和生产。设计需要掌握多通道红外遥控发射器和接收器系统的工作原理，红外多通道红外遥控发射器和接收器的传输信息媒体的短距离无线控制系统，8个远程工作状态的控制对象用于工业，医疗，家电等设备的开启或关闭控制，每个设备也可以控制八种工作状态。具体要求如下：（1）遥远的距离是大于5M，红外遥控器和红外接收器的距离大于5米之间;（2）的状态的控制8种，然后为每个设备8种工作状态的控制，（3）的工作频率40kHz的红外发射器和接收器的载波频率为40kHz（4）显示控制的发射机，接收器可以显示的控制状态。（5）发射功率大于100MW。
第二章红外通信系统的基本原理
红外通信的基本原理是通过输入端输入的信号，然后发送该基带二进制信号调制的脉冲信号，然后通过红外发射器发射红外信号。由于串行红外输出，使用特定的脉冲编码标准，这些标准和RS232串行传输标准是不同的。如果在两个设备之间进行红外通讯，这是必要的RS232代码和的IRDA编码的转换，加入的编码和解码电路，整个程序。因为红外发光二极管的发射功率一般只有100mW左右，接收器接收到的信号非常微弱，所以还添加了一个高增益放大器。通过红外LED的特性表明，在调制模式的情况下，才能达到低俗的无线数据传输，没有调制的红外通信距离是比较接近的只有约30cm。这是系统的要求和我们很远，所以我们选择了通信距离更远，更高的数据速率，更稳定的性能和鲁棒性更好的调制红外通信。
2.1 系统组成框图
通用红外遥控系统包括两个主要组成部分的发送和接收，编码器/解码器的应用程序的ASIC芯片控制图2.1.1中所示的操作。发射部分包括键盘矩阵，编码与调制，LED红外发射器，接收部分包括led灯接收，高增益放大器，解调，解码电路。
图2.1.1 红外发射与接收系统方框图
发送部分的主要成分是一个红外发光二极管。它实际上是一种特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，在其两端施加电压时，它会发出的红外线，而不是可见光。目前广泛使用的红外发光二极管发出的红外线的波长为940nm的左右，形状和一般的发光二极管相同的（参见图2.1.2），但颜色不同。红外发光二极管一般有黑色，深蓝色，透明三种种颜色。确定红外发光二极管是好还是坏，普通二极管相同的方法来判断。
图2.1.2
红外接收管接收部分是一个光电二极管。在实际应用中，得到的红外接收器二极管是反向偏置的，能正常工作，即红外接收器电路中的二极管是相反的使用的应用程序，以获得高的灵敏度。红外接收二极管一般圆形和方形。
由于红外发光二极管的发射功率一般都比较小（功率100mW左右），从而使接收到的信号的红外接收器二极管相对较弱，有必要增加高增益放大器电路。几年前用μPC1373H，CX20106A其他的特殊的红外接收放大电路。近年来，无论是业余或正式生产产品使用的大多完成的红外接收器。成品红外接收包大致有两种：一种采用金属屏蔽;一种是塑料封装。有三个管脚，正电源（VDD），电源负（GND）和数据输出（VO或OUT）。图2.1.3显示了一些红外接收器的成品外观。红外接收器接脚分布根据型号而有所不同，是指制造商的说明使用。成品红外接收器的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用晶体管，非常方便。但使用时要注意精致的红外接收器载波频率。红外遥控公共载波38kHz的频率，这是由发送侧决定是455kHz的振荡器。上进行发射机晶体的整数除法，分频系数一般取12，所以455KHZ÷12≈37.9千赫≈38kHz的。也有一些远程系统使用40kHz的搭配36kHz，56kHz 的，等等，一般从发射器来确定振荡频率的晶体。远程控制系统的设计要求的载波频率为40kHz。
图2.1.3
2.2 多路控制的红外遥控系统
多路复用控制红外线发光部通常有许多按钮，代表不同的控制功能。当按下按钮，发射器，接收端相应有不同的输出状态。可分为脉冲，电平，自锁，互锁，五种形式的数据接收器的输出状态。“脉冲”输出时，该按钮是在发射机，接收机输出端对应的一个“有效脉冲”，宽度一般是约100ms。“级别”是指发射机输出键被按下，接收器输出终端对应的“有效的水平”，当你松开钥匙发射器，接收器“有效电平”消失。在这里，“有效脉冲”和“有效电平”可能是高的，它可能是低电平时，输出引脚取决于各自的静态条件下，如静态低，则“高”是有效的，如静态高时，“低”是积极的。最“高”的断言。“自锁”变送器的输出是一个关键的每次接收终端对应的输出状态改变，原有的高，低，低到高的原始。这样的输出是适合作为电源开关，静音控制。该输出格式有时被称为“反向”。“互锁”输出被清零对方的多个输出，在同一时间，只有一个输出端是活动的。电视频道选择在这样的情况下的情况下，其他的问题，如调光，速度，音频输入选择。“数据”是指到发射机输出键的数目被分配一个号码，在接收端使用多个输出形式一个二进制数来表示不同的按键。一般情况下，接收的数据输出中除少数几个，应该有“数据有效”输出到后级的数据及时。此输出格式一般是用一个微控制器或计算机接口。
除了这些输出形式，有“锁定”和“临时”两种形式。所谓“锁存”输出是指每发送一个信号发射器，接收器输出相应的“储存”，直到一个新的信号，迄今收到“临时”的输出与引进的“级别”的输出类似。
第三章 红外遥控系统的总体设计
3.1 发射控制系统设计
本节按照设计要求：用数字显示并控制状态的，那就是
第一次按“1”键 - 显示数字“1”，这意味着设备的“1”被选中，然后按下键到设备表示“1”的控制状态。按“0”复位。然后按“2”表示“2”的设备被选中，按下按钮，“2”合适的设备控制
......
所有的被控制对象处于停止的状态下，数码管的不显示。
3.1.1 电路设计
发射控制部分电路主要分为：按键及控制电路，显示电路，编码电路，脉码调制振荡电路，红外发射电路这5部分。
（1）按键及控制电路
按键及控制电路由AT89C51与键盘组成，根据设计要求，此系统要求对八路信号进行遥控，电路可以采用最简单的独立式按键输入方式。八个按键表示八个控制设备。按键的一端接89C51的P1（P1.0~P1.7）口，另一端直接接地。这种方式的优点是编程简单，当有按键按下时P1口由高电平变为低电平，说明有信号输入，89C51测试到此低电平时，将其对应的BCD 码与键值送到相应的端口并行输出。按键接口电路见附图1。
（2）显示电路
在显示电路部分用到八段LED 显示器。
八段LED 显示器由8个发光二极管组成。其中7个长形条的发光管排列成”日”字形，另一个贺点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部分英文字母。LED 显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称为共阳极LED 显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED 显示器。如下图4所示。
g f e d c
b a 共阳极7段数码管a b
c
d
e
f
g
h +5V G N D
共阴极7段数码管
h
g f e d c b a
图3.11 数码管电路图 共阴和共阳结构的LED 显示器各笔划段名和安排位置时相同的。当二极管导通时，相
应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段hgfedcba 对应于一个字节（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0，于是用8位二进制就可以表示欲显示字符的字形代码。例如，对于共阴LED 显示器，当公共阴极接地（为零电平），而阴极hgfedcba 各段为01110011时，显示器显示“P ”字符，即对于共阴LED 显示器，“P ”字符的字形码是73H 。如果是共阳LED 显示器，公共阳极接高电平，显示“P ”字符的字形代码应为10001100（8CH ）。
设计要求用数字显示所控制的路数，即将发送的键值转换成与数码管显示相对应的字符码。选89C51的P2口作为字符码输出端口。因为51单片机I/O 口输出低电平时输出的电流很小，数码管不会太亮，所以用锁存器74HC373来驱动数码管发光，显示接口电路见附图1。数码管显示1~8数字时，P2口应送出的字符值分别为：F9H 、A4H 、B0H 、99H 、92H 、83H 、F8H 、80H 。并用89C51的P3.4、P3.5口分别控制74HC373允许输入G 与输出控制/OE 。
（3）编码电路
编码电路有集成电路VD5026组成，它将进行的4位BCD 码变换成串行的编码信号。其功能是将并行的4位BCD 码转换成串行输出信号，经调制以后发射。将89C51单片机P3口的P3.3~P3.0直接接到VD5026的数据输入D3~D0端，另外用P3.5接发射指令，VD5026的工作原理与性能见器件介绍。具体电路见附图1。
（4）脉冲调制振荡电路
为了提高传输信号的抗干扰能力，还需要将编码信号调制在较高频率的载波上发射。本课题要求载波频率为40KHz ，故可采用CMOS 门电路构成的脉冲调制电路。当编码信号A 为高电平时，振荡器工作，输出为载频信号；当编码信号为低电平时，振荡器不工作，输出为低电平。输出的编码调制信号波形如下图5中的B 所示。
A
B
图5 编码调制波形图
脉码调制振荡电路见下图6所示。 &0
00&00
0G1A
G2B C1680PF
R116.7K R S
160K CC4011
图6 脉码调制振荡电路图
（5）红外发射电路
红外发射电路有放大电路和红外发射管组成。G3、G4为隔离级，其作用是减少发射时的大电流对振荡级的影响；三极管对发射信号进行电流放大。当G4输出为高电平是，三极管导通，红外管工作，当G4输出为低电平时，三极管截止，红外管不工作。
&
&
G3G4Rb
150
T
D
Rc
+Vcc CC4011
35
图7 红外发射电路图
3.1.2软件设计
软件设计，有两种方式：一种是自顶向下，逐步求精，一种是自下而上，首款专为每一个具体的模块（子程序），然后再慢慢扩大，最后组成一个系统。在这个设计中，我使用了一个自底向上的设计方法。首先，设计一个延时子程序，显示子程序设计，最后组成一个关键的查询程序。当然，在第一次抽签在编程过程流程图。
绘画程序流程图是程序设计的一个重要组成部分，成功和失败的一个重要组成部分。画流程图的过程是一个合乎逻辑的程序设计过程，这中间的任何错误或疏忽会导致错误或可靠性下降。因此，真正的程序设计过程是一个流程图，设计，编程的机器，是设计来转换流程图编程语言。
方法是正确的流程后第一粗拉细，一步一脚印，只考虑逻辑结构和算法，不考虑或较少考虑具体的指令。所以，你可以集中上画流程图考虑程序的结构，从根本上保证程序的合理性和可靠性。下一步是命令替换，那么就消除语法错误，一般都能够成功编译源。
发射部分的软件设计有两种选择。
第一个选项是从设计进行编码过程中的发射器部分，来设计整个的发射部分。这里有两种方案比较。
（1）方案一：编码方案设计
远程的带数字显示的主题的要求，是要发送的按键和数码显示字符代码对应。表达和
给定的键的键盘的每个键的控制，因此，编码过程，来控制微控制器读取键盘，然后生成相同的密钥码，和串行数据被发送时，如图8中所示的编码程序流程图。
初始化
置波特率
按键否？
结束
串行数据发送
读入键值
延时10ms
读入键值
串行数据发送
N Y
图8 编码流程图
其中，子程序是用来设置波特率的设置数据传输率。当选择串行传输模式1，波特率由定时器T1的溢出率和SMOD 位状态确定。
串行数据传输子程序是用来设置数据传输过程中。串行传输模式1是10异步通信，其中一个起始位，8位数据位，1位停止位。首先发送起始位，然后发送数据位D0?D7（从低到高），最后是停止位传输。当10后发送，89C51，T1自动跳转为1，产生一个中断，串行传输完成。
注：多次发送数据之前，必须有明确的命令程序。按键子程序是用来确定按钮是否被按下。可以判断相应的P1口设置为“1”，即P1输出0FH ，然后读取的方式读引脚P1口值口的第一行，读值0FH 一致，不按任何键，否则有一个键被按下。
10ms 的延时程序是为了消除瞬间按下按钮抖动。
（2）方案二框图
这里是一个程序框图的一部分，是通用的独立密钥查询的框图。
这个程序的基本功能：检查该按钮是否按下，不把下一个查询，有延时子程序调用，是为了消除抖动按钮，确定真的按下此键。然后调用显示子程序发送键显示电路，编码，发送4位BCD 码编码电路。最终判决是否释放该按钮，呼叫延时子程序，直到按钮被释放。
P 1、P 2、P 3附初值
计数器R 0清零
调用显示子程序D I S P
按键的B C D 码送P 3口输出
计数器R 0加1
调用延时子程序D E L A Y
调用延时子程序D E L A Y
否是
否
是
开始
判断按键
是否按下判断按键是否释放
图9 独立式按键查询程序框图
R 7设初值0A H
R 6设初值0F F H
R 6-1=0否？
返回
R 7-1=0否？
N
Y N
Y
D E L A Y
图10 延时程序框图 （3）方案二的程序设计
主控程序的设计思想：发射控制程序主要用到了独立式按键查询程序、延时程序和查表显示程序。用89C51单片机的P1口作为按键的输入，P2口作为显示输出，P3口作为键值的BCD 码输出和控制输出。用寄存器R0作为计数器，初值为零，在每次测试有无按键按下之前加1，直到加到7为止，然后又从零开始加，是为了显示查表子程序中查表的目的。
由于此系统要求是对8路信号的遥控，在编程时没有用到八位二进制数到四位BCD 码的转换。只判断输入健值，然后将其对应的四位BCD 码送P3口的低四位输出。P5用做锁存器74HC373和编码器VD5026的输出控制，当有信号要发射时此端口为低电平。P3.4用做控制74HC373的允许输入端，高电平有效。
显示电路的程序设计思想：当测试到是哪一路信号输入时，将其对应值的是十六进制数送P2口输出。其对应情况为：
信号通道 P2口输出（十六进制） P3口输出（十六进制）
按键“1” 0F9H 0D1H
按键“2” 0A4H 0D2H
按键“3” 0B0H 0D3H
按键“4” 99H 0D4H
按键“5” 92H 0D5H
按键“6” 83H 0D6H
按键“7” 0F8H 0D7H
按键“8” 80H 0D8H
查表显示电路的程序如下：
DISP: ；显示子程序
PUSH SP
PUSH PSW
MOV DPTR，#TAB
MOV A，R0
MOVC A，@A+DPTR ；查表
MOV P2，A ；将测试到的信号的十六进制送P2口，显示输出POP PSW
POP SP
RET ；返回
TAB:
DB 0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，83H，0F8H，80H
END
如下是延时子程序：
DELAY: ；延时子程序
MOV R7，#01H
D1:
MOV R6，#0FFH
D2:
DJNZ R6，$ ；R6减于1不等于零则转移
DJNZ R7，D1 ；R7减于1不等于零则转移
RET ；返回
方案一更适合工作状态数比较大的情况下，如对8路受控对象进行8种工作状态的控制，即工作状态总数为8*8种。由于本课题只要求对8个受控设备进行开关控制。
而方案一的读入键值子程序是确定被按下的键。当确定有键被按下时，可先对4根列线轮流置“0”，4根行线全部置“1”，由此产生置位值。再读P1口，读入值与置位值一致，则无键按下，否则就有键按下，读入值即为键值。将键值作为发射码送串行发送口。显然方案二更适用于本次设计，一方面编程比较简单，需要的芯片数比较少，可以节约实验室的器材。方案二程序设计时，在汇编语言的环境下进行编程，在伟福仿真器上运行和调试。
3.2接收控制设计
接收控制部分的设计要求：用8个LED的亮、灭表示相应设备的开关状态
某个LED亮——该被控对象处于开启状态
某个LED灭——该被控对象处于停止状态
3.2.1电路设计
接收控制部分主要有：红外接收、解调电路，解码电路，控制电路三部分。
（1）红外接收、解调电路
红外接收电路通常由一片专用集成电路和少量外围器件组成。我们采用了应用最为广泛的芯片CX20106，图11是由CX20106组成的红外接收、解调电路。
红外接收管将光信号转换为电信号，从CX20106的1脚输入，经前置放大器、限幅放大器放大后送至带通滤波器，带通滤波器的中心频率与红外发射载波频率相同。检波器、积分器组成解调电路，对接收信号进行解调。施密特触发器对解调输出信号进行整形，从
7脚输出，该输出为集电极开路电路，因此要接上拉电阻。
所有红外遥控器的输出都是用编码后串行数据对38～40kHz 的方波进行脉冲幅度调制而产生的。如果直接对已调波进行测量，由于单片机的指令周期是微秒（μs ）级，而已调波的脉宽只有20多μs ，会产生很大的误差。因此先要对已调波进行解调，对解调后的波形进行测量。
100μF
22K Ω330P F
220K Ω1μF
O U T +5V
3.3μF P H 302
4.7Ω876
5432
1C X 20106
图11 红外接收解调电路 （2）解码电路
解码电路的功能是将解调后的串行数据进行解调，使其成为BCD 控制代码，并使控制代码进行输出。VD5027是与VD5026配对使用的通用接收解码器。
收到的串行数据从VD5027的14脚输入，经数据提取电路判断后与序列发生器产生的本地地址码亿比特一比特地进行校验。如果第一次接收到的地址码和本地地址码相符，则将紧接着收到的4位数据马储存在内部4bit 移位寄存器中（不移到输出锁存器）。当第二次收到的地址码仍与本地地址码相符，则将新收到的数据码于上一次储存的数据码加以比较，若两次相同则控制逻辑电路使有效传输输出端VT 为高电平，4比特移位积存器中的数据码转移到输出锁锁存器，并且在输出锁存器保留，直到新的数据代替它。保留在锁存器的数据经缓冲器后输出，同时有效传输输出端VT 保持高电平。若两次不相同或4个数据周期内没收到信号，则VT 为低电平。电路连接见附图2。
（3）控制电路
控制电路有89C51与八个发光二极管组成，二极管的亮、灭表示设备的工作状态：亮说明受控设备开启，灭说明受控设备停止。二极管连接在89C51的P2口，在编程时，89C51将收到的四位BCD 码转换二极管的控制信号来使二极管发光或熄灭，证明设备的受控情况。P2.7~P2.0分别控制1~8路信号，每次只有一路信号输出，所以二极管每次只有一只发光。
3.2.2软件设计
同样的在接收部分主要有译码即解码程序设计和控制程序设计。
（1）程序框图
译码的工作过程是，由89C51将解调后的编码读入，再由内部程序将读入的编码译成相应的路控制信号，由于编码的就是键值，因此可用查表程序将键值转换成相应的控制信
号并用识别标志位的方法，识别键值所对应的控制方式，译码程序流程如图12所示。
收解调信号
查表检测键值显示“0”并返回
状态控制并返回复位键？
路控制？
路控制并返回
Y N
Y N
图12 译码程序流程图
接收控制程序的目的是测试接收到的控制信号，从而控制P2口的输出，使其为高电平或低电平，达到控制受控设备的要求。考虑到接收的只是四位BCD 码，所以测试时只判断P1口的低四位（P1.3~P1.0）是否为0或1。例如：当测试到P1.3~P1.0为0011时，说明接收到的是第三路信号，则选择P2.5口作为信号的输出端，也就是将P2.5清零，使第三个二极管发亮，说明接收到了第三路信号。测试过程为：先检测P1.3是否为0，为0；再检测P1.1是否为0，不为0。说明是1；最后检测P1.0，为1，证明接收到的是0011，即可控制P2.5为0，使第3只LED 发光。
下面是接收部分的程序框图： 附初值
P3.2=0?
P1.3=0?
P1.2=0?
P1.1=0?
P1.0=0?
P1.0=0?P1.0=0?P2=FFH
P2.7=低P2.0=低P1.0=0?P2.6=低
P2.5=低P2.4=低P2.3=低P2.2=低P2.1=低L
1
1
L11
1L81
111000
L2L3L7L5L6L4开始
图13 接收控制程序框图
（2）程序设计
设计思想：接收控制的输入用89C51的P1口低四位（P1.3~P1.0），当有信号输入P3.2也有中断输入，此时测试P1.3~P1.0为0或1，判断是哪路信号，再选择相应的端口输出控制信号。其对应情况：
P1.3~P1.0 P2端口（P2.7~P2.0）受控设备
0001 01111111 LED“1”
0010 10111111 LED“2”
0011 11011111 LED“3”
0100 11101111 LED“4”
0101 11110111 LED“5”
0110 11111011 LED“6”
0111 11111101 LED“7”
1000 11111110 LED“8”
首先测试P1.3，是1则说明收到的是第八路信号，因为八路信号的BCD码中，只有第八路的BCD码的最高位为1，而其余的都为0，所以将P2.0清零，说明接收到了第八路信号；是0则有7种可能性，因为其它7个数字的BCD码最高位都为0，此时要测试下一位即P1.1位，依次类推测试出其它几路信号。
第四章元器件介绍
4.1 AT89C51单片机简介
AT89C51是一种4K字节的FLASH存储器（FPEROM闪存可编程和可擦除只读存储器）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。 AT89C2051是一种2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器芯片。单片机EEPROM可擦除重复1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术，工业标准的MCS-51指令集和输出引脚兼容。由于多8个CPU和闪存结合在一个单一的芯片中，ATMEL的AT89C51单片机是一种高效，AT89C2051是一个精简版的。 AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了高度的灵活性和低廉的解决方案。外形及引脚排列如图所示，现在AT89S51/52更换AT89C51/52。
图4.1
4.1.1主要特性
和MCS-51和4K字节的可编程FLASH存储器的寿命;1,000写/擦除周期数据保留时间，10年全静态操作0Hz的24MHz的三个程序存储器锁定128×8位内部RAM，32个可编程I/ O线，2个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗空闲和掉电模式片上振荡器和时钟电路。
功能概述：AT89C51提供以下标准功能：4K字节的Flash闪存，128字节的内部RAM，32个I / O线，2个16位定时器/计数器，一个五向量中断结构，全双工工串行通信端口，片上振荡器和时钟电路。同时，AT89C51可以减少到0Hz静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，但允许RAM，定时/计数器，串行口和中断系统继续运作。掉电模式保存RAM的内容，但振荡器停止工作，并禁用所有其他部分的工作，直到下一个硬件复位。
4.1.2 管脚说明
VCC：电源电压。
GND：接地。
P0口：P0口是一个8位开漏双向I / O端口，每个引脚可以吸收8TTL门电流。 P0口针时先写1，被定义为高阻抗输入。 P0可用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH奇偶校验，P0输出的原代码，然后P0必须被连接到一个外部的上拉电阻。
P1口：P1口是一个内部上拉电阻，以提供一个8位双向I / O口，P1口输出缓冲器可以收到4TTL门电流。写P1端口引脚后内部拉高，可作为输入，P1口被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验，P1口作为低八位地址接收。
P2口：P2口是一个内部上拉电阻的8位双向I / O口，P2口缓冲器可接收输出4个TTL门电流，当P2端口写“1”时，其引脚内部上拉电阻上拉，并作为输入。因此作为输入，P2口引脚被外部拉低源电流。这是由于内部上拉的缘故。 P2口使用时，外部程序存储器或16位地址外部数据存储器的访问，P2口输出地址的高八位。在给定的地址“1”，它利用内部上拉优势八对外部数据存储器的地址时，读取和写入，P2口输出其特殊功能寄
存器。 P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口引脚8内部上拉电阻的双向I / O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”，他们在内部拉高，并用作输入。作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可用于一些特殊的功能AT89C51口，如下图所示：
端口引脚复用功能
P3.0 RXD（串行输入）
P3.1 TXD（串行输出端口）
P3.2 / INT0（外部中断0）
P3.3 / INT1（外部中断1）
P3.4 T0（定时器0外部输入）
P3.5 T1（定时器1外部输入）
P3.6 / WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 / RD（外部数据存储器读选通）
P3口的编程和编程验证闪烁接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位时，该设备保持RST脚两个机器周期时间。
ALE / PROG：当访问外部存储器地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在Flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE周期结束于一个恒定的频率输出正脉冲信号，频率振荡器频率的1/6。因此，它可以被用于外部输出的脉冲或用于定时目的。但是请注意，这是：每当用作外部数据存储器时，ALE脉冲被跳过。如果你想禁用的ALE输出，可设置为0在SFR8EH地址。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE 工作。此外，该引脚被拉略有下降。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，设置无效。
/ PSEN：外部程序存储器选通信号。通过外部程序存储器取在每个机器周期两次/ PSEN 有效。然而，外部数据存储器的访问，这两个有效的/ PSEN信号将不会出现。
/ EA / VPP：当/ EA保持为低电平，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。需要注意的是加密1:00 / EA将在内部锁定复位;当/ EA端保持高位运行，这里的内部程序存储器。在Flash编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：输入振荡器反相放大器和内部时钟操作电路的输入。
XTAL2反向振荡输出。
振荡器特性：
XTAL1和XTAL2是一个反相放大器的输入和输出。反相放大器可以配置为片上振荡器。丹井镇荡和陶瓷振荡均可使用。如果使用外部时钟源驱动装置，XTAL2不宜服用。备用的输入通过分频触发，内部时钟信号，所以没有任何要求的外部时钟信号的脉冲宽度，但必须保证高，低脉冲宽度的要求。
4.1.4芯片擦除
整个PEROM阵列和三个锁定位可擦除电控制信号的正确组合，并保持ALE引脚是低为10ms完成。芯片擦除操作，整个阵列写代码“1”，重复之前的操作进行编程并存储在任何非空字节，必须执行。此外，AT89C51与稳态逻辑零在低频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在空闲模式下，CPU停止工作。然而，RAM，定时器，计数器，串行口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容，并冻结振荡器，禁止使用其他芯片功能，直到下一个硬件复位。
4.2 编译码集成电路VD5026/5027介绍
VD5026和VD5027是CMOS大规模数字集成电路。前者是编码器，这是解码器。在一起，以形成一个复合的应用程序的启动， - 接收数字编码和解码系统。
VD5026编码器是一种8位编码发射器。其前8个编码引脚的输入，每个输入可以有三种状态，即“0”，“1”或“打开”，其中“0”表示一个较低的水平，“1”是高的，可以由销8 38 = 6561种不同的代码。如果您需要更多的代码可以改为四态输入连接，然后针1是前面四州一个共同的连接针，针2?8脚和引脚连接的第四态。所以第2脚 - 8英尺可以有四种状态，即“0”，“1”，“打开”，“脚”。在这种情况下，可组成47 = 16384编码。 10英尺 - 13英尺，可以使用作为编码的地址线，并且第一到八英尺在一起，形成的12个编码地址线，则该号码可以是可达411编码= 4194304。本文是介绍VD5026和VD5027配合应用，VD5026第一作为数据输入线10至13英尺，根据需要，这些标签可以被设置为“0”或者“设置为”1。“ 14脚是发射指令侧，此引脚接地时，VD5026输出发出一组编码脉冲。 15英尺，16英尺是一个内置的振荡器，外部几十到几百千欧的电阻，以产生振荡，其振荡频率fOSC为1600 / R（千赫），其中R是外部电阻，在千欧。 17脚编码输出，18英尺，9英尺正面和负面的力量。 VD5027接收解码器对应于12 VD5026信息。引脚1?8英尺的地址线。当VD5026和VD5027地址编码预设的编码相同，则VD5027第10英尺至13英尺的数据输出，输出信息VD5026第10至13英尺的相同的数据集。 14脚输入，15英尺，16英尺，是一个振荡器，一个外部电阻值应VD5026相同。引脚17输出。编码器VD5026推出，如果密码是相同的，VD5027将输出高。 VD5026，VD5027针
VD5026 VD5027
图16 编译码器
附表1列出了他们的电气特性参数，以供参考。
附表 1 （V DD=5V）
特性符号最小值典型值最大值单位
工作电压V DD 2 5 6 V
静态电流I stb- 1 10 μa
流出电流I oH-2.0 - - mA
流入电流I oL 2.0 - - mA
输入电流I in- - 25 μA 该编译码集成电路工作电压范围较宽，可以在2~6V范围内正常工作，而且耗电极小，静态电流仅有1μA。集成电路内部含有振荡电路，不用再外加晶振。它的外围电路也很简单，也容易与射频、红外线、超声等方式结合起来，组成遥控发射、接收系统。因此这种电路应用非常广泛。如保安、消防、有线对讲、BP机等多用户系统。
4.3 八D锁存器74HC373
4.3.1特性
74hc373为三态输出的八 D 透明锁存器,共有 54/74S373 和 54/74LS373 两种线路
结构型式，其主要电器特性的典型值如下(不同厂家具体值有差别):
型号 tPd PD
54S373/74S373 7ns 525mW
54LS373/74LS373 17ns 120mW
373 的输出端 O0~O7 可直接与总线相连。
当三态允许控制端 OE 为低电平时，O0~O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。
当 OE 为高电平时，O0~O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但
38kHz 红外发射与接收 红外线遥控器在家用电器和工业控制系统中已得到广泛应用，了解他们的工作原理和性能、进一步自制红外遥控系统，也并非难事。 1.红外线的特点 人的眼睛能看到的可见光，若按波长排列，依次（从长到短）为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，如图1所示。 由图可见，红光的波长范围为0.62μm～0.76μm，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。 红外线的特点是不干扰其他电器设备工作，也不会影响周边环境。电路调试简单，若对发射信号进行编码，可实现多路红外遥控功能。 2.红外线发射和接收 人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发射元件为红外发光二极管，它发出的是红外线而不是可见光，如图2所示。 常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通φ5 mm发光二极管相同，只是颜色不同。一般有透明、黑色和深蓝色等三种。判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。单只红外发光二极管的发射功率约100mW。红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定，而业余条件下，只能凭经验用拉距法进行粗略判定。 接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品，大都采用成品的一体化接收头，如图3所示。红外线一体化接收头是集红外接收、
放大、滤波和比较器输出等的模块，性能稳定、可靠。所以，有了一体化接收头，人们不再制作接收放大电路，这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。 图3是常用两种红外接收头的外形，均有三只引脚，即电源正VDD、电源负(GND)和数据输出(Out)。接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，图3列出了因接收头的外形不同而引脚的区别。 红外接收头的主要参数如下： 工作电压：4.8～5.3V 工作电流：1.7～2.7mA 接收频率：38kHz 峰值波长：980nm 静态输出：高电平 输出低电平：≤0.4V 输出高电平：接近工作电压 3．红外线遥控发射电路 红外线遥控发射电路框图如图4所示。 框图4是目前所有红外遥控器发射电路的功能组成，其中的编码器即调制信号，按遥控器用途的编码方式可以很简单、也可以很复杂。例如用于电视机、VCD、DVD和组合音响的遥控发射的编码器，因其控制功能多达50种以上，此时的编码器均采用专用的红外线编码协议进行严格的编程，然而对控制功能少的红外遥控器，其编码器是简单而灵活。前者编码器是由生产厂家的专业人员按红外遥控协议进行编码，而后者适用于一般电子技术人员和电子爱好者的编码。图4中的38kHz振荡器即载波信号比较简单，但专业用的和业余用的也有区别，专业用的振荡器采用了晶振，而后者一般是RC振荡器。例如彩电红外遥控器上的发射端用了455kHz的晶振，是经过整数分频的，分频系数为12，即455kHz÷12= 37.9kHz。当然也有一些工业用的遥控系统，采用36kHz、40kHz或56kHz等的载波信号。 因红外遥控器的控制距离约10米远，要达到这个指标，其发射的载波频率(38kHz)要求十分稳定，而非专业用的RC(38kHz)载波频率稳定性差，往往偏离38kHz甚至很远，这就大大缩短了遥控器的控制距离。因晶振频率十分稳定，所以专业厂家的遥控器全部采用晶振的38kHz作遥控器的载波发送信号。 图4中编码器的编码信号对38kHz的载波信号进行调制，再经红外发射管D向空间发送信号供遥控接收端一体化接收头接收、解调输出、再作处理。
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
电子技术基础课程设计任务书2014－2015学年第一学期第18周－19周
目录 1、总体方案的设计与选择........................... 错误!未定义书签。 1.1、选题及要求 (1) 1.2、原理与方案 (1) 1.2.1、红外线与红外接收二极管 (1) 1.2.2、红外接收电路 (1) 1.2.3、电源电路 (3) 1.2.4、红外接收总电路 (3) 1.2.5、元器件的选择 (4) 1.2.3方案确定 (4) 2、总电路图，印刷图及相关说明 (5) 2.1、原理图 (5) 2.2、清单图 (5) 2.3、PCB (6) 2.4、PCB三维图 (6) 2.5、PCB板3D显示图 (7) 3、计算机仿真及相关说明 (9) 3.1、仿真电路图 (9) 3.2、仿真过程 (9) 4、电路制作与调试 (11) 4.1、元件确定 (11) 4.2、元件检测 (11) 4.3、仪表仪器 (11) 4.4、电路板制作 (11) 4.5、电路板调试 (13) 4.6、调试常见故障与处理方法 (15) 5、心得体会 (16) 6、参考文献 (17)
引言 随着时代的发展，人民的生活水平不断提高，各种家用电器设备也随之进入千家万户，一些家用电器开关在使用的时候非常麻烦，为了方便大家使用，现在社会上也设计出了各种各样的控制开关，其中包括红外遥控开关，红外遥控是目前家用电器中用的较多的遥控方式。 红外遥控有以下特点： 1、抗干扰能力强。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可以使用通用的遥控器而不会产生相互的干扰； 2、电路调试简单，操作简单； 3、成本低，符合大众消费观念。 由于其抗干扰能力强，操作简单等诸多有点，红外遥控已经广泛应用于彩色电视机、DVD、空调、组合音响等各种家用电器上。 基于红外遥控发射与接收原理，我们小组设计了一款简易红外遥控电路，通过这个设计，不仅可以明白红外遥控的工作原理，还能在之后自己DIY红外遥控开关。相信通过这个设计也能让其他人对红外遥控开关的工作原理有进一步的了解。
基于单片机的红外遥控设计与制作 13工试2班舒佳章韬略 一、设计目的 对于本课题的研究，其理论中的价值是对红外线这种电磁波的特性进行更加深入的研究。同时在与单片机和电子电路的共同作用下，找到单片机及电子电路在实际运用中的更多功能，从而挖掘出红外线和硬件设备结合中的更多可能性。在现实意义中，对于红外线的使用，它不仅提高了单片机、硬件设备和硬件系统在智能遥控领域的广泛应用，而相对了在硬件设施上使用了红外线的遥控技术，也同时大大拓宽了硬件设施的应用围。在不久的将来，我相信，人们对于红外遥控控制的运用，会变得越来越广。 二、设计要求 基本功能要求： 1.以一个单片机作为控制遥控器，另一个单片机控制系统为被遥控对象； 2.用遥控器的10个遥控开关，控制遥控对象的10个电源开关通断； 3.能实现10个电源开关状态显示； 4.能实现定时开关某一个电源开关。 扩展功能： 1.能实现灯光亮度连续调节；
2.能根据不同电器实现不同时间通断控制； 3.其他扩展功能。 三、方案设计 3.1红外遥控发射电路的方案 采用指令键产生电路产生不同的控制指令，单片机进行状态的编码，直接由单片机的口输出方波信号控制红外发射管进行发射。红外发射管采用普通的红外发射二极管。 3.2红外遥控接收电路的方案 遥控系统采用红外线脉冲个数编码，直接利用单片机软件解码，实现功能的遥控。 3.3单片机的选择 本设计所编写的程序比较简单，功能也比较少，所用到的输入输出端口也不是很多，所以我们决定用STC89C52单片机来完成本设计，既方便也很实用。 3.4红外遥控系统电路的原理框图以及各部分作用
各部分作用： （1）行列式键盘 行列式键盘又称为矩阵式键盘，用I/O线组成行列结构，按键设置在行列的交点上，行列式分别连接到按键开关的两端。键盘中有无按键按下是由行线送入扫描字及列线读入列线状态字来判断的，有键按下时通过查键并执行键功能程序。 （2）红外线发射电路 遥控器信息码由单片机的定时器1中断产生40KHZ红外线方波信号。由P3.5口输出，经过三极管放大，由红外线发射管发送。 （3）单片机 单片机用于输出方波信号控制红外发射电路的工作。 3.5红外接收部分原理框图以及各部分作用 各部分作用： (1)+5V电源电路 给单片机最小系统、控制电路提供以及红外接收电路提供电压。
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
红外遥控器的基本原理 红外线的特点人的眼睛能看到的可见光，若按波长排列，依次(从长到短)为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，红光的波长范围为0.62μm～0.7μm，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。 红外线的特点是不干扰其他电器设备工作，也不会影响周边环境。电路调试简单，若对发射信号进行编码，可实现多路红外遥控功能。 红外线发射和接收 人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发射元件为红外发光二极管，它发出的是红外线而不是可见光。 常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右，外形与普通φ5mm 发光二极管相同，只是颜色不同。一般有透明、黑色和深蓝等三种。判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。单只红外发光二极管的发射功率约100mW。红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定，而业余条件下，只能凭经验用拉距法进行粗略判定。 接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品，大都采用成品的一体化接收头。红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块，性能稳定、可靠。所以，有了一体化接收头，人们不再制作接收放大电路，这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。红外遥控器的协议 鉴于家用电器的品种多样化和用户的使用特点，生产厂家对红外遥控器进行了严格的规范编码，这些编码各不相同，从而形成不同的编码方式，统一称为红外遥控器编码传输协议。了解这些编码协议的原理，不仅对学习和应用红外遥控器是必备的知识，同时也对学习射频（一般大于300MHz）无线遥控器的工作原理有很大的帮助。 到目前为止，笔者从外刊收集到的红外遥控协议已多达十种，如：RC5、SIRCS、Sony、RECS80、Denon、NEC、Motorola、Japanese、SAMSWNG 和Daewoo 等。我国家用电器的红外遥控器的生产厂家，其编码方式多数是按上述的各种协议进行编码的，而用得较多的有NEC协议。 红外遥控器的结构特征 红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、激励器和红外发光二极管组成。遥控专用集成电路(采用AT89S52 单片机)是发射系统的核心部分，其内部由振荡电路、定时电路、扫描信号发生器、键输入编码器、指令译码器、用户码转换器、数码调制电路及缓冲放大器等组成。它能产生键位扫描脉冲信号，并能译出按键的键码，再经遥控指令编码器得到某键位的遥控指令(遥控编码脉冲)，由38KHZ 的载波进行脉冲幅度调制，载有遥控指令的调制信号激励红外二极管发出红外遥控信号。 在红外接收器中，光电转换器件（一般是光电二极管或光电三极管，我们这里用的是PIN 光电二极管）将接收到的红外光指令信号转换成相应的电信号。此时的信号非常微弱而且干扰特别大，为了实现对信号准确的检测和转换，除了高性能的红外光电转换器件，还应合理地选择并设计性能良好的电路形式。最常用的光电转换器件是光电二极管，当光电二极管PN 结的光敏面受到光照射后，PN 结的半导体材料吸收光能，并将光能转换为电能。当光电二极管上加有反向电压时，二极管中的反向电流将随入射光照强度的变化而变化，光的辐照强度越大，其反向电流越大。也就是说，光电二级管的反向电流随入射的光脉冲作同频率
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。
天津职业大学 二○一五～二○一六学年第1学期 电子信息工程学院 通信系统综合实训报告书 课程名称：通信系统综合实训 班级：通信技术（5）班 学号：1304045640 1304045641 1304045646姓名：韩美红季圆圆陈真真指导教师：崔雁松 2015年11月17日
一、任务要求 利用C51单片机设计开发一套红外线收发、显示系统。 具体要求： ●编写相关程序（汇编、C语言均可）； ●用Proteus绘制电路图并仿真实现基本功能； ●制作出实物 二、需求分析（系统的应用场景、环境条件、参数等） 现在各种红外线技术已经源源不断进入我们的生活中，在很多场合发挥着作用。 机场、宾馆、商场等的自动门，会在人进出时自动地开启和关闭。原来，在自动门的一侧有一个红外线光源，发射的红外线照射到另一侧的光电管上，红外线是人体察觉不到的。当人走到大门口，身体挡住红外线，电管接收不到红外线了。根据设计好的指令，触发相应开关，就把门打开了。等人进去后，光电管又可以接到红外线，恢复原来的线路，门又会自动关闭。因此这种光电管被称为“电眼”，在许多自动控制设备中大显身手。 在家庭中，许多电子设备如彩色电视、空调、冰箱和音响等，都使用了各种“红外线遥控器”。利用它我们可以非常方便的转换电视频道或设定空调的温度档次。 三、概要设计（系统结构框图/系统工作说明流程图） 红外线收发、显示系统硬件由以下几部分组成：红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大器一体集成红外接收头，LED灯显示电路。 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。 红外遥控系统电路框图
引言 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在各级各类学校都得到了广泛应用。近年来，在多媒体教学系统的使用、开发和研制中，经常遇到同时使用多种设备，如：数字投影机、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，操纵这些设备得使用多种遥控器，给使用者带来了诸多不便。本次毕业设计的主题就是红外遥控电路设计。红外遥控的特点是利用红外线进行点对点通信的技术，不影响周边环境，不干扰其他电器设备。室内近距离（小于10米），信号无干扰、传输准确度高、体积小、功率低的特点,遥控中得到了广泛的应用。通过基于单片机的控制指令来对多种设备进行远程控制，可以选择不同的按键来控制不同的设备。从而方便快捷的实现远程控制。 常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样；用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定，而业余条件下只能用拉锯法来粗略判判定。 接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。红外发光二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小，所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO或OUT）。 红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。
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
38KHz红外发射和接收常识 红外线遥控器在家用电器和工业控制系统中已得到广泛应用，了解他们的工作原理和性能、进一步自制红外遥控系统，也并非难事。 1.红外线的特点 人的眼睛能看到的可见光，若按波长排列，依次（从长到短）为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，如图1所示。 由图可见，红光的波长范围为0.62μm～0.76μm，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。 红外线的特点是不干扰其他电器设备工作，也不会影响周边环境。电路调试简单，若对发射信号进行编码，可实现多路红外遥控功能。 2.红外线发射和接收 人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发射元件为红外发光二极管，它发出的是红外线而不是可见光，如图2所示。 常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通φ5 mm发光二极管相同，只是颜色不同。一般有透明、黑色和深蓝色等三种。判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。单只红外发光二极管的发射功率约100mW。红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定，而业余条件下，只能凭经验用拉距法进行粗略判定。 接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品，大都采用成品的一体化接收头，如图3所示。红外线一体化接收头是集红外接收、
放大、滤波和比较器输出等的模块，性能稳定、可靠。所以，有了一体化接收头，人们不再制作接收放大电路，这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。 图3是常用两种红外接收头的外形，均有三只引脚，即电源正VDD、电源负(GND)和数据输出(Out)。接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，图3列出了因接收头的外形不同而引脚的区别。 红外接收头的主要参数如下： 工作电压：4.8～5.3V 工作电流：1.7～2.7mA 接收频率：38kHz 峰值波长：980nm 静态输出：高电平 输出低电平：≤0.4V 输出高电平：接近工作电压 3．红外线遥控发射电路 红外线遥控发射电路框图如图4所示。 框图4是目前所有红外遥控器发射电路的功能组成，其中的编码器即调制信号，按遥控器用途的编码方式可以很简单、也可以很复杂。例如用于电视机、VCD、DVD和组合音响的遥控发射的编码器，因其控制功能多达50种以上，此时的编码器均采用专用的红外线编码协议进行严格的编程，然而对控制功能少的红外遥控器，其编码器是简单而灵活。前者编码器是由生产厂家的专业人员按红外遥控协议进行编码，而后者适用于一般电子技术人员和电子爱好者的编码。图4中的38kHz振荡器即载波信号比较简单，但专业用的和业余用的也有区别，专业用的振荡器采用了晶振，而后者一般是RC振荡器。例如彩电红外遥控器上的发射端用了455kHz的晶振，是经过整数分频的，分频系数为12，即455kHz÷12= 37.9kHz。当然也有一些工业用的遥控系统，采用36kHz、40kHz或56kHz等的载波信号。 因红外遥控器的控制距离约10米远，要达到这个指标，其发射的载波频率(38kHz)要求十分稳定，而非专业用的RC(38kHz)载波频率稳定性差，往往偏离38kHz甚至很远，这就大大缩短了遥控器的控制距离。因晶振频率十分稳定，所以专业厂家的遥控器全部采用晶振的38kHz作遥控器的载波发送信号。 图4中编码器的编码信号对38kHz的载波信号进行调制，再经红外发射管D向空间发送信号供遥控接收端一体化接收头接收、解调输出、再作处理。
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
学号 密级 ××大学本科毕业论文 万能学习型红外遥控器设计 院（系）名称：×××× 专业名称：×××× 学生姓名：×××× 指导教师：×××× 二○○九年五月
BACHELOR'S DEGREE THESIS OF ×××× UNIVERSITY Design of Universal IR Learning Remote Controller College ：×××× Subject ：×××× Name ：×××× Directed by ：×××× May 2009
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，针对国内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内市场的产品化推广。 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张的问题，此外，彩屏仅支持16位R5G6B5格式数据，一张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
电子电路综合设计总结报告 题目：红外遥控器信号接收和显示的设计 摘要： 随着电子技术的发展，红外遥控器越来越多的使用到电器设备中，但各种型号遥控器的大量使用带来的遥控器大批量多品种的生产，使得检测成为难题，因此智能的红外遥控器检测装置成为一种迫切的需要。在该红外遥控器信号的接收和显示电路以单片机和一体化红外接收器为核心技术，具体由单片机最小系统、单片机和PC机间的通信模块、红外接收模块、数码管显示模块和流水灯模块组成。在本系统的设计中，利用红外接收器接收遥控器发出的控制信号，并通过软件编程将接收信号存储、处理、比较，并将数据处理送至数码管显示模块。总之，通过对电路的设计和实际调试，可以实现红外遥控器信号的接收和显示功能。根据比较接收信号的不同，在数码管显示电路及流水灯电路上显示相应的按键数字或闪烁变化功能，并可实现单片机及PC机之间的通信功能，使得控制信号能在PC机上显示。
关键词：单片机红外接收器HS0038 解码串口调试
设计任务 结合单片机最小电路和红外线接收接口电路共同设计一个基于单片机的红外遥控信号接收和转发系统，用普通电视机遥控器控制该系统，使用数码管显示信号的接收结果。 1、实现单片机最小系统的设计。 2、当遥控器按下数字键时，在数码管上显示其键值。如按下数字键1，则在数码管上显示 号码01。 3、当遥控器按下音量△及音量▽时，用两位数码的周围段实现顺时针或者逆时针旋转的流 水灯功能。（为使得音量的增减清晰显示，试验中在单片机的P1口外接一排流水灯，具体功能的实现见方案的可行性论证） * 运用串口调试助手，在遥控器有按键按下时，将其键值显示在PC机上。 * 当遥控器按下频道△及频道▽时，在数码管上显示加1或减1后的数值。 一、系统方案比较和论证 1、方案比较和选择 为了实现系统整体功能，红外解码部分是核心，红外解码是指将遥控发射器所产生的红外遥控编码脉冲所对应的键值翻译出来的过程。下面将系统方案做一论证，通常有硬件解码和软件解码两种方案。 方案一：此方案中，使用专用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的设置控制信号，然后将信号送到专用的解码芯片中进行解码，解码后将信号送到单片机，由单片机查表判断这个信号是按键数值信号或控制音量、频道等信号，当确认是何种信号后，启动子程序，然后进行查询。每次红外接收头接收到红外信号传到解码器中，解码器解码完毕后送到单片机，单片机再通过查表确定这些数值并进行相应功能的控制。设计原理图如图1所示。 图1、方案一设计原理图 方案二：此方案中，采用普通的家用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的红外线控制信号，然后把这个信号转换成电信号，传到单片机中，利用单片机对这个信号进行解码，解码完成后查表确定是按键数值信号或控制音量、频道等信号，启动子程序，进行相应的显示数字等功能。然后查询，重复上述流程。设计原理图如图2所示。
电子电路综合设计实验报告 设计实验选题七（接收部分） ---基于单片机的红外遥控收发系统的设计实现 姓名：周迪 学号：2010042105 2013年4月17日~~2013年4月24日
摘要 红外线是现代社会中已经极为常见，在遥测、遥控等领域中，往往使用微机与单片机组成多机通信系统来完成测控任务。其中，常用的方法是使用微机的RS-232C串行接口进行串行数据通信。由于受环境的影响以及RS-232C串行接口电气性能的限制，加上连接线长、接线麻烦等缺点，其通信的空间范围总是受到限制，并使人们感到不便。因此，人们想到了无线传输。常用的无线传输方式有无线短波传输和红外线传输，但这两种方式都有一定的局限性，如短波方式易受外界电磁场的干扰，线外线传输方式不能隔墙传输等等，本文将介绍采用最新的无线长波收发模块638以及三态编解码芯片MC145026/ MC145027来设计无线数据通信装置的方法。该装置具有抗干扰性能好、穿透性强、传输距离远等特点。由于串行接口传输速度慢，信号处理电路复杂，外接模块困难。因此，本装置选用并行接口通信，从而使得电路简单易做、可靠性高。 本设计是以STC89C51单片机为控制核心，本装置主要由数据编解码和发射接收两大模块组成，设计系统组成图如下： 发射部分电路模块：STC889C51单片机作为主控核心，采用三态编解码芯片MC145026作为编码芯片，CD4011逻辑器件作为反相用途，采用单段的数码管显示发射的数字，采用八位按键输入，采用MAX232作为电平转换电路作为单片机与PC机之间的程序下载用途。 接收部分电路模块：STC889C51单片机作为主控核心，与MC145026配对使用的三态编解码芯片MC145027作为解码芯片。74LS02逻辑器件作为反相用途，采用单段的数码管显示发射的数字，八位的发光二极管显示顺序，638作为红外的接收头，采用MAX232作为电平转换电路作为单片机与PC机之间的程序下载用途。 实现方法：本实验采用单片机控制，发射部分的数据经过调制编码后送入电光变换电路经过红外发射管转换为红外光脉冲发射出去，为了增加抗干扰能力将编码的信号调制在较高的频率载波上发射。在接受部分接收头将接收到的光信号装换为电信号，经过解调将发射数据解调出来，输入单片机进行控制。 实现功能:无线数据的发射与接收 特点及水平:实现无线数据传输，在三米近距离的范围内可以收到发射数据 关键词：单片机;可靠性;MC145026;MC145027；无线数据传输。
红外遥控的发射和接收Donna 发表于2006-5-12 10:08:00 光谱位于红色光之外，波长为0.76～1.5μm，比红色光的波长还长，这样的光被称为红外线。 红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统，红外遥控具有抗干扰，电路简单，编码 及解码容易，功耗小，成本低的优点，目前几乎所有的视频和音频设备都支持这种控制方式。 一、红外遥控系统结构 红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分，如图1 所示： 图1 红外遥控系统 1.调制 红外遥控发射数据时采用调制的方式，即把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样可以提高发射效率和降低电源 功耗。 调制载波频率一般在30khz到60khz之间，大多数使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如图2所示，这是由发射端所使用的 455kHz晶振决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。 图2 载波波形 1.发射系统 目前有很多种芯片可以实现红外发射，可以根据选择发出不同种类的编码。由于发射系统一般用电池供电，这就要求芯片 的功耗要很低，芯片大多都设计成可以处于休眠状态，当有按键按下时才工作，这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有 足够的耐物理撞击能力，不能选用普通的石英晶体，一般是选用陶瓷共鸣器，陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高，但通常 一点误差可以忽略不计。
红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去，红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同，在其两端施加一定电压时， 它发出的是红外线而不是可见光。 图3a 简单驱动电路图3b 射击输出驱动电路 如图3a和图3b是LED的驱动电路，图3a是最简单电路，选用元件时要注意三极管的开关速度要快，还要考虑到LED的正向 电流和反向漏电流，一般流过LED的最大正向电流为100mA，电流越大，其发射的波形强度越大。 图3a电路有一点缺陷，当电池电压下降时，流过LED的电流会降低，发射波形强度降低，遥控距离就会变小。图3b所示的 射极输出电路可以解决这个问题，两个二极管把三级管基极电压钳位在1.2V左右，因此三级管发射极电压固定在0.6V左右， 发射极电流IE基本不变，根据IE≈IC,所以流过LED的电流也基本不变，这样保证了当电池电压降低时还可以保证一定的遥 控距离。 1．一体化红外接收头 红外信号收发系统的典型电路如图１所示，红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中，成为一体化红外接收头。 内部电路包括红外监测二极管，放大器，限副器，带通滤波器，积分电路，比较器等。红外监测二极管监测到红外信号， 然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流 信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出 高低电平，还原出发射端的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反相的，这样的目的是为了提高接收的灵敏度。 一体化红外接收头，如图5所示：