基于单片机的红外光通信系统设计(发射部分)毕业论文

2020年9期研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application基于MSP430单片机的红外光通信系统研究潘佳琪，高韵淇，黄膺达，王哲然，李大宇（东北大学计算机科学与工程学院国家级计算机实验教学示范中心，辽宁沈阳110819）引言光通信是以光波为载波的通信方式。

它采用红外线传输信息，不易被发现，因此其具有保密性强的优点。

近些年来，光通信领域发展迅速，在许多高等院校里，也出现了对红外通信专业学生的实践培养。

光通信位于通信领域发展的前段，整个通信系统的性能对于通信的质量极为重要。

因此，对于传统装置的改进与创新变得更加必要。

本文中设计了一套结合MSP430F5529单片机以及AM 调制技术的光通信系统，可以实时完成语音信号的传输，且效果良好。

1系统总体方案本系统采用TI 公司的MSP430F5529单片机为载体，对采集的语音信号做出处理，结合了AM 调制方法，通过红外发射管进行发送。

红外接收端通过I-V 转换电路实现对信号的放大，经过解调器进行解调处理，再将其通过自适应比较器进行波形整形，之后结合单片机进行DA 处理并滤波，最后通过音箱实时播放传输过来的语音信号。

本系统主要分为发射和接收两个主要部分，红外发射管和红外接收管均采用高带宽的二极管，以光为载体，对电流的变化和感应作为传输信号进行通信。

通过MSP430F5529单片机和模拟电路模块作为工具对语音信号进行数字、模拟的处理。

模拟硬件电路模块均采用Al -tium Designer 软件进行PCB 板设计，实践效果良好。

光通信系统总体模块包括：语音放大滤波、乘法器、振荡器、I-V 转换电路、解调器、自适应比较器、300-3400Hz 滤波电路，DA 转换模块等。

整体系统框图如图1所示。

图1系统总体方案2系统硬件设计根据系统总体设计要求，对几个主要功能模块的设计方案进行介绍。

2.1语音放大及滤波电路麦克风将语音信号转化成电信号，此电信号通过放大以及滤波电路进行电信号的初步信号处理。

摘要红外无线数据传输系统是一种利用红外线作为传输媒介的无线数据传输方式，它相对于无线电数据通信具有功耗低、价格便宜、低电磁干扰、高保密性等优点，目前发展迅猛,尤其是在近距离无线数据通信中得到广泛的运用.本文主要介绍基于51单片机的红外无线数据传输系统的原理.在硬件设计原理的介绍中，主要分析了系统中NE555数据调制电路、红外发射电路、红外接收电路、DS18B20温度传感器电路、单片机外围电路以及声光报警电路。

在系统软件设计的介绍中,我们主要分析单片机串口通信协议、控制温度传感器采集数据、对数据的编解码；而液晶显示部分软件则是为了具有更好的人机交互界面。

通过调试后，本系统基本达到预期要求，1、正确实现双机通信功能，在2400波特率下通信距离达到7米左右；2、具有在超时通信不畅的情况下进行报警提示功能;3、具有自动搜寻一帧数据起始位的功能，这样可以有效防止外界的干扰；4、通过串口可以与PC机实现正确通信，可以作为计算机的红外无线终端,完成数据的上传和下放.因此本系统具有广阔的实用价值。

关键词：AT89S52单片机；数据采集；红外通信;调制解调；串口通信AbstractInfrared wireless data transmission system is a wireless data transfer method that uses infrared as a transmission medium, Compared with the radio data communication，it has many advantages in power consumption, Production costs，electromagnetic interference，and the confidentiality. At present，this technology is developing rapidly，In particular, It is widely used in short—range wireless data communications，In this paper，we are introduced infrared wireless data transmission system’s theory that based on the single—chip microcomputer 51. In the hardware design principle introduction，We mainly analysis the system's data modulation circuit of NE555, infrared transmitter，IR receiver circuit, DS18B20 temperature sensor circuit，microcontroller peripheral circuits, as well as sound and light alarm circuit。

摘要随着科技的不断发展，各系统间的联系越来越紧密，对各系统间的数据传递的要求也越来越高。

而随着电脑的普及，形成了以电脑为主加上一些外部设备的系统。

但是外部设备越多，连接用的线也越多。

我的这个红外通讯系统能解决这个问题。

红外通讯系统是通过红外设备将单片机与外部设备联系起来进行通讯，实现系统间的无线通讯。

然后把数据存入IC卡中，用IC卡来实现计算机与外部系统间的数据交换。

而且还可以做到一卡多系统，这样就能解决一大堆线带来的烦恼。

还有，由于IC卡的加密特性，可以对数据进行有效的保密。

本论文首先介绍了红外设备及红外通讯的一些知识，第二章介绍了整个系统的硬件开发，第三章介绍了系统的软件开发，最后是一点感想。

关键词：红外通讯，红外系统，单片机。

AbstractAlong with technological develop continuously, the request that each system a data for of contact more and more closely, to each system deliver is too more and more high.But along with the universality of the computer, become regard computer as principle plus the system of the some exterior equipments.But the exterior equipments is more many, the line that conjunction use is too more many.My this red and outside communication system can resolve this problem.The red and outside communication system is a lead-in to pass red and outside equipments contact the exterior equipments the single a machine to proceeding communication, realize system communication.Then deposit the data into the IC card inside, realizes with the card of IC the calculator exchange with the data of the exterior system.And can also attain a card many systems, can solve a lot of the agony that line bring like this.Still have, because the card of IC encrypts the characteristic, can then logarithms according to proceed to keep secret effectively.This thesis introduced the some knowledge between red and outside equipments and red and outside communication first, a hardware for introducing whole system develops, a software for introducing system develops, is some feeling finally.Key phrase: Red and outside communication, red and outside system, single a machine.第一章绪论1．1 红外技术的背景及其发展自从1800年英国天文学家F·W·赫歇尔发现红外辐射至今，红外技术的发展经历了将近两个世纪。

摘要利用红外线传输信息的方式可用于近距离遥控、飞机内广播和航天飞机内宇航员间的通信等。

同时红外通信技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接，尤其是嵌入式系统。

其主要应用：设备互联、信息网关。

设备互联后可完成不同设备内文件与信息的交换。

信息网关负责连接信息终端和互联网。

红外通信技术是在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持。

红外线通信是目前使用较广泛的一种通信手段。

由于红外线通信具有体积小、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、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线通信技术。

工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线通信技术不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

而单片机是目前设计应用中用得比较广泛的器件，它可以通过软件编程来达到不同的效果，实现各种各样不同的功能，具有灵活性强、可靠性高，可扩展性好等优点。

本文所要介绍的内容就是如何利用单片机，结合红外线器件设计构造出一套简易的红外线通信系统，以实现在中短距离内的红外无线通信的功能。

与一般通用的红外遥控器不同的是它不是利用专用的编解码芯片来实现发收端的编解码,而是应用C51 单片机,通过单片机的编、解码程序来实现红外信号的发收,从而实现红外遥控通信功能。

此通信系统经过一些必要的扩展,完全可以实现通用和各种专用红外遥控器的功能。

关键字：单片机；红外通信；发射；接收；遥控；串行接口目录1 绪论.......................................................... - 3 -2 红外通信各硬件电路............................................ -3 -2.1 红外发射模块电路的实现.................................. - 3 -2.1.1 载波信号电路的设计................................. - 4 -2.1.2按键输入电路....................................... - 5 -2.1.3串口通信的硬件电路................................. - 5 -2.1.4时钟电路和复位电路................................. - 6 -2.1.5 红外发射电路模块的系统综合电路图................... - 6 -2.2 红外接收模块电路的实现.................................. - 7 -2.2.1 解码后控制电路..................................... - 7 -2.2.2 接收模块的系统综合电路图........................... - 8 -3 红外通信系统的软件设计........................................ - 9 -3.1 红外遥控发射的软件程序实现.............................. - 9 -3.2 红外遥控接收的软件程序................................. - 16 -4 结论........................................................ - 20 -5 参考文献..................................................... - 20 -1 绪论随着社会生产力的发展和技术的进步，单片机的应用越来越广泛。

xx理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）学院：电子与自动化学院专业：自动化学生： xxx指导教师：王 xxx完成日期：2014年5月30日xxx理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）基于MSP430单片机的红外通讯的实现方法总计毕业设计（论文）43 页表格 2 个插图23 幅摘要红外通讯是利用红外技术实现两点间的近距离保密通信及信息转发。

它一般是由红外发射和接收系统两部分组成。

发射系统对一个红外辐射源进行调制后再发射红外信号，而接收系统是用光学装置和红外探测器进行接收，这样就构成红外通讯系统。

红外通讯技术并不需要实体连线，简单易用而且实现成本较低，因此广泛应用于小型移动设备互换数据和电器设备的控制中，例如笔记本电脑、PDA、移动电话之间或与电脑之间进行数据互换（个人网），电视机、空调的遥控器等。

本文设计了以MSP430单片机为控制核心的红外通讯系统。

在介绍了MSP430单片机的特性、红外发射器、红外接收器的基础上，给出了系统的总体设计方案，并完成了系统的软硬件设计。

在这个控制系统中，第一块MSP430G2553单片机先把准备发送的数据放到UART的寄存器（发送缓冲区）中，然后控制红外发射二极管将数据发送给与第二块MSP430G2553单片机I/O口相连接的红外接收头HS0038，所以当第二块单片机接收到数据的时候就会控制LCD12864将接收到的数据显示出来。

当第二块单片机接收完数据后，还会将接收完毕的信号通过红外发射二极管发送给与第一块单片机I/O接口相连接的红外接收头HS0038，当第一块单片机接收到信号后，控制另一块LCD12864将数据显示出来，如此便实现简单的红外通讯。

最后详细介绍了硬件部分和软件部分的实现方法，并进行软硬件联合调试，初步达到了设计的预期目的。

关键词：MSP430单片机；红外发射；红外接收AbstractInfrared communication is the use of infrared technology to achieve a close secret communication and information between the two forwards.It generally consists of two parts, consisting of an infrared transmitting and receiving system.After a transmitting system for transmitting infrared radiation is modulated infrared signal, and an optical apparatus and a receiving system for receiving an infrared detector, an infrared communication system constituted.Infrared communication technology does not require a physical connection, easy to use and achieve lower costs, which are widely used in the control of small mobile devices swap data and electrical equipment, such as computers or between and among laptops, PDA, mobile phone data interchange (personal area network), TV, air conditioning, remote control, etc.This article is designed to MSP430 microcontroller core infrared communication system.On the basis of the introduction of the MSP430 MCU features an infrared transmitter, infrared receiver, giving the overall design scheme of the system and completed a system of hardware and software design.In this control system,the first one MSP430G2553 first single-chip UART is ready to send data into the register (transmit buffer).Then control the infrared emitting diode sends the data to give a second MSP430G2553 MCU I / O port IR receiver connected HS0038.So when the second block of data is received when the microcontroller will control LCD12864 will receive the data displayed.When finished second microcontroller receives data.Also will receive the complete signal sent by infrared emitting diodes give the first piece of microcontroller I/O interface infrared receiver connected HS0038.When the first piece of the microcontroller receives signals to control another piece of data to be displayed LCD12864.So it simple infraredcommunication.Finally, a detailed description of the implementation of the hardware and software components.And joint commissioning of hardware and software, initially designed to achieve the desired purpose.Keywords: MSP430 microcontroller; infrared emission; infrared receiver目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1红外通讯技术的概念 (1)1.2红外通讯技术的特点 (1)1.3红外通讯技术的应用及发展 (2)1.4课题研究的主要内容 (4)1.4.1研究内容 (4)1.4.2论文安排 (4)第2章控制系统方案设计 (5)2.1控制系统实现目标设计 (5)2.2控制系统总体方案设计 (5)2.2.1系统控制器的选择 (5)2.2.2红外发射头和接收头的介绍及选择 (11)2.2.3系统的总体设计 (13)2.3控制系统设计关键 (15)第3章控制系统硬件电路设计 (16)3.1控制系统硬件电路 (16)3.2 MSP430G2553单片机及其最小系统 (17)3.3红外一体化接收头HS0038 (18)3.4 红外通讯系统电路设计 (20)3.5 LCD液晶显示电路 (22)第4章控制系统软件设计 (24)4.1系统软件编程语言选择 (24)4.2编程软件的选择 (25)4.3系统软件设计 (25)4.3.1主程序的功能设计及实现 (25)4.3.2接收编码程序原理 (27)第5章控制系统软硬件调试 (33)5.1系统硬件电路调试 (33)5.1.1硬件电路焊接方法的选择及元器件布局 (33)5.1.2硬件电路焊接技巧及走线方式 (34)5.1.3硬件电路焊接注意事项 (35)5.2系统软件编译 (36)5.2.1系统软件编译环境的介绍 (36)5.2.2创建工程 (37)总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)第1章绪论本章简要介绍红外通讯技术的概念、红外通讯技术的特点、红外通讯技术的应用及发展，以及本次研究的主要内容和论文安排。

毕业设计（论文）卧室电器用红外遥控器（基于51单片机的红外遥控器设计）Bedroom Appliances With The Infrared Remote Control(Based on 51 single-chip infrared remote control design)完成日期 2012 年 4 月摘要红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式。

我们知道，红外线是人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。

比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。

红外线遥控就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。

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。

很多电器都采用红外遥控,那么红外遥控的工作原理是什么呢?本文将介绍其原理和设计方法。

红外遥控常用的载波频率为38kHz，这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的，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。

也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。

接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、互锁、数据五种形式。

“脉冲”输出是当按发射端按键时，接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”，宽度一般在100ms左右。

一般情况下，接收端除了几位数据输出外，还应有一位“数据有效”输出端，以便后级适时地来取数据。

这种输出形式一般用于与单片机或微机接口。

除以上输出形式外，还有“锁存”和“暂存”两种形式。

所谓“锁存”输出是指对发射端每次发的信号，接收端对应输出予以“储存”，直至收到新的信号为止；“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。

70年代研制出的红外遥控技术，随着大规模集成电路和微处理技术的发展和成熟，红外线遥控系统也迅速发展并得到广泛的应用，特别是在家用电器上的成功应用，给人们的工作、生活和娱乐带来了极大的方便，随着城市居民生活水平的提高，家庭里家用电器的种类和数量逐步增加，与之配套的红外遥控发射器也越来越多关键词：80c51单片机、红外发光二极管、晶振SummaryThe infrared remote control home appliances used more remote way. We know that infrared is the human eye can see the visible light wavelength from long to short arrangement, followed by red, orange, yellow, green, blue, blue, purple. Which the red wavelength range of 0.62 ~ 0.76μm; violet wavelength range of 0.38 ~ 0.46μm. Shorter than the violet wavelengths of light called ultraviolet light than the red wavelength of light called infrared. Infrared remote control is the use of a wavelength of between 0.76 ~ 1.5μm near-infrared to transmit control signals. Infrared remote control systems are generally divided into transmit and receive two parts. The main components of the emission part of the infrared light-emitting diodes.Many electrical appliances are using the infrared remote control, infrared remote control works what is it? This article describes the principle and design method. Infrared remote common carrier frequency of 38kHz, which is determined by the 455kHz crystal used by the transmitter, the transmitter crystal is the integer frequency divider factor generally take 12, so 455kHz ÷12 ≈37.9 kHz ≈38kHz. Remote control system uses 36kHz, 40kHz, 56 kHz, generally determined by the oscillation frequency of the transmitter crystal. The receiving end of the output state can be broadly divided into the pulse level, self-locking, interlocking, data five forms. "Pulse" output is press the transmitter button, the receiver corresponds to the output terminal an "effective pulse", width of about 100ms. Under normal circumstances, the receiver in addition to several data output, there should be a "data valid" output, so that after the class in a timely manner to take the data. The form of this output is generally used to interface with a microcontroller or microprocessor. In addition to the output in the form above, as well as "latch" and "temporary" in two forms. The so-called "latch output signal issued by each transmitter, the receiver corresponds to the output to be" stored "until they receive the new signal; similar to the output of" temporary "output of the above described level.Infrared remote control technology developed in the 1970s, with large-scale integrated circuits and micro-processing technology to develop and mature, infrared remote control system for the rapid development and wide range of applications, especially in the successful application of household appliances, to the people, live and play has brought great convenience, with the improvement of living standards, urban residents, the type and number of household appliances in the family gradually increase, more and more infrared remote control transmitter accompanyingKeywords: 80C51 microcontroller, infrared light-emitting diodes, crystal目录第一章1、引言 (6)2、红外线遥控电路的设计 (6)2、1设计要求与指标： (6)2.1.1、红外线遥控系统组成 (7)2.1.2、红外线遥控系统框图 (7)2.1、电路设计 (7)2.1.1、红外线遥控调光电路介绍 (7)2.1.2、电路组成 (8)2.1.3、电路工作原理 (10)2.1.4、芯片引脚及功能 (10)2.1.5、元器件的功能 (12)2.1.6、其他电路设计方案介绍 (17)3、安装与测试 (20)3.1、红外线遥感发射系统设计 (20)3.2、红外线发射电路设计 (22)3.3、调试与检测安全分析 (27)第二章1、引言 (28)2、原理图设计 (29)2.1、绘制PCB图 (35)3、红外线遥控系统设计 (46)4、系统功能实现方法 (50)5、红外线接收电路 (52)6、软件设计 (53)7、调试结果及分析 (54)8、结论 (55)附录 (55)参考文献 (61)致谢 (62)绪论人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

基于单片机的主从红外通信系统设计1、引言红外通信是目前比较常用的一种无线数据传输手段，其具有无污染、信息传输稳定、信息安全性高以及安装使用方便等优点，并且可以在很多场合应用，如家电产品，工业控制、娱乐设施等领域。

红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的载体，通过红外光在空中的传播来传递信息，由红外发射器和接收器实现。

发射端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，经电光转换电路，驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中。

接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，再经解调和译码后恢复出原二进制数字信号。

本文设计了一种基于单片机PIC18F248的主从式红外通信系统，主要设计了红外接口电路以及主机和从机通信软件流程。

2、系统硬件电路设计在主从式红外通信系统中，主机及从机的红外发射电路相同，红外线的载波频率都为38KHz，在同一时间内，可以是主机发射，从机接收；或者从机发射，主机接收。

2.1 红外发射电路设计红外发射器电路主要由单片机，驱动管Q1和Q2、红外发射管D1等组成，电路如下：红外发射器工作原理为：单片机通过I/O端口控制整个发射过程。

其中，红外载波信号采用频率为38KHz的方波，由PIC18F248的*模块的PWM功能实现，并由*1端口传输到三极管T2的基极。

待发送到数据由单片机的TX端口以串行方式送出并驱动三极管Q1，当TX为“0”时使Q1管导通，通过Q2管采用脉宽调制（PWM）方式调制成38KHz的载波信号，并由红外发射管D1以光脉冲的形式向外发送。

当TX为“1”时使Q1管截止，Q2管也截止，连接Q1和Q2的两个上拉电阻R1和R3把三极管的基极拉成高电平，分别保证两个三极管可靠截止，红外发射管D1不发射红外光。

因此通过待发送数据的“0”或“1”就可控制调制后两个脉冲串之间的时间间隔，即调制PWM的占空比。

比如若传送数据的波特率为1200bps，则每个数位“0”就对应32个载波脉冲调制信号。

毕 业 论 文基于单片机的红外光通信系统设计 （发射部分）┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊┊┊线┊毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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基于51单片机的红外通信设计报告研究方案：基于51单片机的红外通信设计报告摘要：本研究旨在通过对基于51单片机的红外通信的研究与实践，对红外通信协议进行优化和改进，提高通信的可靠性和稳定性。

通过设计红外发射器和接收器，并利用51单片机进行编程控制，实现了红外信号的发送与接收。

在实验中，采集了一系列数据，通过对这些数据的整理和分析，发现了现有研究成果的不足之处，并提出了一种新的观点和方法，为解决实际问题提供了有价值的参考。

1. 引言红外通信是一种常见的无线通信方式，具有传输速度快、安全可靠等优点，在家庭电器控制、遥控玩具、无线数据传输等领域广泛应用。

本研究基于51单片机进行红外通信协议的设计与实践，旨在优化和改进红外通信的性能。

2. 研究设计2.1 硬件设计2.1.1 红外发射器设计通过使用红外发光二极管作为发射器，并连接到51单片机的IO口，控制IO口的高低电平来实现对发射器的开关控制。

2.1.2 红外接收器设计通过使用红外接收头作为接收器，并将其连接到51单片机的IO口，通过检测接收器的信号电平变化来判断接收到的红外信号。

2.2 软件设计2.2.1 红外信号解析与发送在51单片机上编写红外信号解析与发送的程序，通过对输入信号的解析，将需要发送的红外信号编码成特定协议的数据帧，再通过IO口的控制将数据帧发送出去。

2.2.2 红外信号接收与解析在51单片机上编写红外信号接收与解析的程序，通过IO口的状态变化检测，获取红外接收器接收到的信号，并对接收到的信号进行解析，还原成原始数据。

3. 实验与调查情况在本研究中，我们通过实验和调查采集了一系列的数据来评估所设计的红外通信系统的性能。

3.1 实验设置我们设置了一个包含发射器和接收器的实验平台。

通过按下遥控器上的按键，触发发射器发送特定红外信号，在接收器上探测到红外信号，并通过51单片机进行信号解析。

3.2 数据采集与分析通过对实验中采集到的数据进行整理和分析，我们可以得到以下结论：（1）在传输距离较近的情况下，信号的可靠性和稳定性良好。

基于红外技术的电子通信系统设计与实现摘要：本文阐述了红外通信的基本工作原理，完成了红外收发器具体的硬件电路设计，并且详细说明了发射和接收的工作原理。

通过实际搭建电路，以音乐芯片为例，通过调制led后发出，在一定的距离范围之内，接收端可以接收到乐曲信号，利用喇叭可以将乐曲信号无失真的播放出来。

从而完成了整个红外通信系统的收发。

关键词：红外通信；调制；电子通信中图分类号：tp273 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01electronic communications system design and implementation based on infrared technologyguo juan(institute of electronic engineering,nanchang institute of science&technology,nanchang 330108,china)abstract:this paper describes the basic working principle of infrared communication,complete an infrared transceiver specific hardware circuit design,and detailing the transmitter and receiver works.set up by the actual circuit,music chip,for example,by modulating the led after the issue,at a certain distance range,the receiver can receive the music signal,the use of horn music can be playedback signal without distortion.thus completing the entire infrared communication system transceiver.keywords:infrared communication;modulation;electronic communications一、系统设计思路语音和音乐等所产生的电信号和其他低频电信号一样，一般不直接进行远距离传输，而是经过放大后对发射机的高频振荡进行调制，然后将此携带有低频信号的高频已调制信号，通过一定的媒介传输出去。

毕业设计设计课题：基于单片机的红外线遥控器设计摘要随着社会的发展、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。

遥控操作的不同，遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作。

遥控接收器通过对红外光接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个红外遥控发射、接收过程。

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，红外遥控，中断，定时，计数，频率AbstractWith the development of our society and the gradual improvement of science and technology, various kinds of help remote control systems have began to enter people’s life. The traditional remote controllers adopt special remote control code and decode integrated circuits, though this kind of method is simply and easily, it is only the practical application ofsome certain special electric equipments because of the counted functional keys is counted and the restricted function, so the range of application is limited. But the remote controllers which adopt the microprocessors have many advantages such as flexible operating and unceremonious manipulative keys.The design has used AT89C2051 microprocessor as core, integratively apply the interruptive system, timer , counter ,etc. mainly to design originally and also take the advantage of the infrared light. The remote control launcher distinguishes different operation through the control on frequency of infrared emission of light. The remote control receiver judges control operation by adopting the discerned frequency of the received infrared light to finish the whole launching and receiving course.Its advantage is that the hardware circuit is simple, the software is with perfect function, have certain use and reference valueKeywords: Microprocessor, Infrared remote control，Interrupt，Timing，Counting，Frequency目录绪论 (7)第一章红外发射部分 (8)1、引言 (8)2、设计要求与指标 (9)3 红外遥感发射系统的设计 (9)4、红外发射电路的设计 (10)5 调试结果及其分析 (15)6、结论 (16)第二章红外接受部分 (16)1、引言 (16)2、设计要求及指标 (17)3、红外遥控系统的设计 (17)4、系统的功能实现方法 (21)5、红外接受电路图 (23)6、软件设计： (24)7、调试结果及分析： (26)8、结论： (26)参考文献 (27)绪论人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

红外数据通信系统的设计摘要本文简要介绍了红外数据通信的原理，基于此原理设计了一种应用于单片机系统的红外串行数据通信系统，并针对红外传输中出现的外部光源干扰和发送距离偏短的问题，提出了一系列改进措施(如二次调制、透镜聚焦等)。

关键词:红外通信、发射、接收，串行通信，单片机AbstractThe principle of Infrared-communication is introduced in this paper, a system of Infrared-serial-data-communication applied to SCM is designed based on this principle.Aim at the problem occurred in the process of Infrared-transmission, we refer to a serial of improvements (such as remodulation, lens focus.etc). The problem are the exterior light disturbing and short transmission range.Keywords: Infrared-communication, transmit, receive, serial-communication, MCU前言信息时代，通信技术的发展总是走在各种技术的最前沿。

随着各种手持式信息终端设备在我们的工作、生活中出现，如PD A、掌上电脑、手持式测量仪器等，无线通信这种比传统的有线通信更加方便自由的通信方式逐渐被人们重视。

随之而来的，是各种无线通信技术的研发，多种通信协议的竞相产生。

红外通信作为一种无连接导线的传输方式，正在得到日益广泛的应用，从家用电器到计算机辅助设备都不断有新产品出现。

红外发射接收装置电路简单，易于实现，对空气污染小。

红外线自动计数器的设计摘要随着今社会的飞速发展，越来越多的流水线上的产品和各种公共场所需要进行自动计数。

基于单片机构成的产品自动计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中得到广泛应用。

数字计数器有多种形式，总体来说有接触式和非接触式两种，在科技发展的今天，非接触式红外计数器得到了广泛的应用。

本设计采用一对红外发射接收管作为红外计数器的信号检测头，具有价格低廉，抗干扰性好，结构简单，操作方便等特点。

指导思想是利用红外发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线，并将其放大、整流形成低电平信号.当有人或物挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出高电平，同时将这个电平信号送入单片机进行控制计数，并且使数码管显示数值。

这样就得到要统计的人或物的数量。

关键字：自动计数；单片机；数码管目录第一章绪论 (4)1.1、前言 (4)1.2、选题背景 (4)1.3、设计要求 (5)1.4、国内外的研究概况 (5)1.5、此次设计研究的主要内容应解决问题 (5)第二章基于单片机构成的产品自动计数器的设计 (6)2.1、方案论证与选择 (6)2.2、系统总体框图和原理 (8)2.3、系统单元电路设计 (9)2.3.1、电源供电电路 (9)1. 桥式整流电路： (10)虑波电路分析 (11)稳压电路 (12)2.3.2、红外线检测部分 (13)2.3.3、数码管显示部分 (14)2.3.3.1、LED数码管的特点： (15)2.3.3.2、数码管动态扫描....... 错误!未定义书签。

2.3.3.3、数码管驱动部分 (16)2.3.3.4、单片机计数及控制部分 (17)复位电路 (21)复位电路的分类 (21)3.4、系统程序设计 .................. 错误!未定义书签。

3.4.1、程序流程图................ 错误!未定义书签。

3.4.2、程序设计 .................... 错误!未定义书签。

基于单片机的红外通信系统设计引言红外通信系统是一种利用红外线传输数据的通信方式，它具有传输速度快、抗干扰能力强、成本低廉等优点，在许多领域得到广泛应用。

本文将介绍一种基于单片机的红外通信系统设计。

一、系统概述本系统采用单片机作为控制核心，利用红外线传输数据，实现通信功能。

主要由红外发射模块、红外接收模块、单片机控制模块以及其他辅助电路组成。

二、红外发射模块设计红外发射模块用于将数字信号转换为红外光信号并发射出去。

常见的红外发射器有红外二极管和红外线发射模块。

在本系统中，我们采用红外线发射模块，其具有较高的发射功率和较远的传输距离。

通过单片机控制，可以将要发送的数据转换为红外信号，并通过红外发射模块发射出去。

三、红外接收模块设计红外接收模块用于接收红外光信号并将其转换为数字信号。

常见的红外接收器有红外二极管和红外线接收模块。

在本系统中，我们采用红外线接收模块，其可以接收较远距离的红外信号。

通过单片机控制，可以将接收到的红外信号转换为数字信号，并进行相应的处理。

四、单片机控制模块设计单片机控制模块是系统的核心部分，负责控制红外发射模块和红外接收模块的工作，并进行数据的处理和传输。

在本系统中，我们选用常见的单片机如STC89C52作为控制芯片，通过编程实现红外发射和接收的功能。

五、系统工作流程1. 初始化：系统启动时，单片机进行初始化设置，包括引脚配置、时钟设置等。

2. 发送数据：当需要发送数据时，单片机将数据转换为红外信号，并通过红外发射模块发射出去。

3. 接收数据：红外接收模块接收到红外信号后，将其转换为数字信号，并通过单片机进行处理。

4. 数据处理：单片机对接收到的数据进行处理，如校验、解码等。

5. 数据传输：处理完毕后，单片机将数据传输给外部设备或其他单片机。

六、系统特点1. 低成本：本系统采用常见的单片机和红外模块，具有成本低廉的特点。

2. 简单可靠：系统结构简单，可靠性高，适用于各种环境。

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。

图1-1 电路设计整体框图第2章红外解码硬件电路设计第1节单片机及其硬件电路设计1.1 单片机的介绍AT89S52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。

《单片机设计》课程设计题目：基于单片机的红外遥控系统设计专业：电气工程系班级：姓名：学号：指导教师：小组成员：成绩：摘要随着社会的进展、科技的进步和人们生活水平的慢慢提高，各类方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。

采纳单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优势。

由于单片机具有集成度高、体积小、靠得住性高、价钱廉价等优势，其在机电一体化、工业操纵、仪器仪表和家用电器等领域取得了普遍应用。

当前单片机对家用电器操纵呈现出外形简单化、功能多样化、产品智能化的进展趋向。

红外遥控技术具有利用方便、功耗低、抗干扰能力强、价钱廉价的特点，因此它的应用前景十分广漠。

本课题以延伸红外无线遥控技术为目的，提出了一种红外遥控器集中操纵的方案，核心是设计出一个红外接收系统。

本设计以红外线作为传递信息的载体，可对受控对象的工作状态进行短距离无线操纵，适用于遥控工业、医疗、家用电器等设备的开闭状态。

并含有设备计数模块，可对处于工作状态的设备进行计数，并显示出来。

课题的重点在于通过软件实现二进制数据的解码工作，然后通过红外收发头进行数据传输操纵系统。

关键词：红外遥控；单片机操纵；显示模块目录1 引言........................................................................................................................................ - 4 -1.1 课题研究的目的........................................................................................................... - 4 -............................................................................................................................................. - 4 - 2设计任务及要求....................................................................................................................... - 5 -2.1红外遥控系统的设计与实现任务，要紧完成：........................................................ - 5 -2.2 红外遥控系统的设计要求：....................................................................................... - 5 -3 红外遥控系统的硬件设计...................................................................................................... - 6 -3.1 本设计方案思路......................................................................................................... - 6 -3.2 研发方向和技术关键................................................................................................. - 6 - ..................................................................................................................................................... - 7 - ...................................................................................................................................... - 7 -3.3.3 红外接收模块.................................................................................................. - 11 -3.3.4 LED模拟外围设备模块.................................................................................. - 12 -.................................................................................................................................... - 13 - 4 红外遥控系统的软件设计.................................................................................................... - 14 -4.1 主控程序..................................................................................................................... - 14 -4.2 遥控发射部份............................................................................................................. - 14 -4.3 遥控接收处置部份..................................................................................................... - 15 -5 测试结果及分析.................................................................................................................... - 15 -5.1 实验仪与运算机的连接............................................................................................. - 15 -5.2 硬件系统的调试......................................................................................................... - 16 -5.3 软件系统的调试......................................................................................................... - 16 -6 总结与体会............................................................................................................................ - 16 - 参考文献.................................................................................................................................... - 17 - 7附录程序代码....................................................................................................................... - 18 -1 引言1.1 课题研究的目的本设计要紧研究并设计一个基于单片机的红外发射及接收系统，实现对温度操纵、蜂鸣器、LED灯的隔离操纵。

基于单片机的红外通信系统设计张绍颂*（黄冈康卓自动控制系统设备有限公司，湖北黄州438000）摘要：红外线遥控技术是应用范围最广的通信和遥控方式。

在红外线遥控技术的支持下，电器、仪表等设备让人们的生活充满便利。

单片机在生产、生活领域发挥重要作用，对以单片机为基础的红外通信的系统设计进行研究十分必要。

关键词：单片机；红外通信；系统设计中图分类号：TP368文献标识码：A文章编号：（鄂）0270069（2016）04－0053－03红外通信在通信领域得到广泛应用，其具备无污染、信息安全度较高的特点，在家电、娱乐设施等方面发挥重要作用。

在进行单片机通信系统设计时，系统要具备遥控能力，如此通信系统才能在高压、高毒、辐射等环境中发挥作用。

一、基于单片机的红外通信系统分析对发射端而言，在数字信号发射出去后，通过合理手段进行编码调制，传输到电光变换电路中，在红外发射管的作用下，将信号转换为红外光脉冲，然后再发送到空中。

对接收端而言，在接收到发射端发射的信号后，实现光电转换，通过解调和解码后将接收到的信号调整为原信号。

发射端发送数据时对二进制编码进行调整，将其调整成各种脉冲信号传输出去。

如果红外载波的频率是38 kHz，利用脉宽调制的PWM的方式进行发送。

在接收端接收到此类信号后，传输出低电平，否则就会传输出高电平，此前的红外光信号有间断的特点，接收端能将其调整为连续性信号，通过单片机处理后就会获得原来的信号［1］。

二、基于单片机的红外通信系统结构设计针对红外通信系统共更能需求，设计基于单片机的红外通信系统功能结构，功能结构图如图1所示。

设计中，通过利用红外发射管进行语音、温度信号的传送，达到红外通信的目的。

语音信号被系统放大后实施采样，也就是经过A/D转换，单片机图1红外通信系统功能结构图会对采样信号进行处理，依靠红外发射装置发射出去。

在处理温度信号时，专门依靠温度采集芯片，信号在经过单片机处理后传送出去。

接收端进接收到信号后，对数字信号实施分离，温度信号就会被展示在液晶显示屏上，语音信号在通过A/D处理之后，在通过放大处理后，电信号经过处理后就会被以声音的形式发送出去，达到红外通信的目的。