基于单片机红外线遥控控制 LED灯显示系统设计与制作课程设计
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基于单片机的红外遥控灯的设计一、课题名称:基于51单片机的红外遥控灯的设计二、主要技术指标(或基本要求):(1)电源电压:AC 220V/50HZ/DC +5V;(2)载波频率:38KHZ;(3)晶振频率:12MHZ;(4)红外发射距离范围:5-10m;(5)可通过遥控按键控制多种花样显示LED灯的亮灭效果;三、主要工作内容:采用A T89C51单片机设计红外遥控灯(1)根据课题的基本性能要求选择合适的设计方案(2)根据设计方案画出满足要求的电路方框图和各模块的原理图(3)根据系统硬件的基本要求完成系统软件的设计(4)使用Protel 99SE软件画出系统整体的电路原理图并进行PCB电路板排版(5)根据电路原理图,列出元件清单,完成实物的焊接(6)实现硬件的调试,对结果进行总结基于单片机的红外遥控灯的设计目录摘要Abstract第1章前言 (1)第2章红外线遥控系统的总体设计 (2)2.1 红外线简介 (2)2.2总体设计方案 (2)2.2.1单片机控制器模块 (2)2.2.2 设计的系统框图 (3)第3章控制模块的硬件设计 (4)3.1 单片机的主控模块 (4)3.1.1单片机的概括 (4)3.1.2 AT89C51芯片有以下功能特性 (4)3.1.3 AT89C51芯片的引脚功能 (4)3.2单片机的外围电路 (6)3.2.1 电源电路 (6)3.2.2 晶振电路 (7)3.2.3 复位电路 (8)3.2.4 按键模块电路 (8)3.2.5 LED发光二极管显示电路 (9)3.2.6 遥控接收模块电路 (10)3.3红外发射模块的硬件电路 (11)3.3.1遥控发射器的介绍 (11)3.4红外接收模块的硬件电路 (12)第4章控制模块的软件设计 (14)4.1红外编码原理 (14)4.2各模块程序流程图 (15)4.2.1红外遥控发射初始化程序和主程序 (15)4.2.2红外遥控接收初始化程序和主程序 (16)4.2.3红外遥控器按键扫描子流程图 (17)第5章整机的调试 (19)5.1硬件调试 (19)5.2软件调试 (20)5.3软硬件联调 (21)5.4成品展示 (23)第6章结束语 (25)附录一电路原理图附录二软件程序本系统是以89C51单片机为核心的红外传输系统,以延伸红外遥控技术为目的,采用了红外遥控器集中控制的方案,核心设计出一个无线遥控器控制LED灯花样显示效果,控制系统主要由51系列单片机、红外发射电路、红外接收电路、电源电路等部分构成。
基于51单片机的红外线遥控智能台灯设计-智能台灯的控制系统电路设计摘要随着社会的发展,智能产品也随着变化,电子产品快速发展,我们家用电器智能化越来越多,常见的智能家居如电饭煲,电磁炉,台灯等主要系统都具有一个共同的特点,那就是利用单片机控制系统作为本次的核心系统,因此带来巨大的方便,本次针对智能家居的台灯控制系统设计,对我国的智能家居发展是十分必要的,有着巨大的市场价值和市场潜力。
本设计以STC89C52为控制芯片,通过对红外传感器和光敏电阻的输出信息信号采集实现对LED灯的控制,达到模拟控制灯光的目的。
论文的主要的目的是完成智能灯光的硬件设计和软件设计,硬件设计的选择包括选型和电路设计;软件是对硬件的每个部分模块进行驱动,对于软件程序的编写可以将硬件部分传感器的数据采集和控制输出功能,从而做到灯光的智能控制。
关键词:STC89C52,智能台灯,光敏电阻,红外传感器Design of infrared remote control intelligent table lamp based on 51 single chip microcomputer-The control system circuit design ofintelligent table lampAbstractWith the development of society, intelligent products are also changing, and electronic products are developing rapidly. More and more intelligent home appliances are used. Common intelligent home systems such as rice cooker, electromagnetic stove, table lamp and so on have a common feature. That is to use the single-chip microcomputer control system as the core system of this time, which brings great convenience. This time, for the intelligent home The design of lamp control system is very necessary for the development of smart home in China, and has great market value and market potential.This design is based on STC89C52 as the control chip, through the acquisition of the output information signal of photoresist and infrared sensor to achieve the control of LED lamp, to achieve the purpose of analog control of light. The main purpose of this paper isto complete the hardware design and software design of intelligent lighting. The choice of hardware design includes selection and circuit design. The software is to drive each part of the hardware module. For the preparation of software program, the data acquisition and control output function of the hardware part of the sensor can be achieved, so as to make the lighting intelligent control.Key words: STC89C52; intelligent table lamp; photosensitive resistance; infrared sensor目录1 绪论 (3)1.1 本设计研究背景 (3)1.2 本设计的目的和意义 (3)1.3 设计方案的提出 (2)2 总体方案的选择 (2)2.1 主控芯片的选择 (2)2.2 三极管驱动模块 (3)2.3 热释电红外传感器 (3)2.4 光敏电阻 (3)2.5 报警模块的选择 (4)2.6 按键控制模块 (4)2.7 信号处理模块的选择 (5)2.8 手势模块的选择 (5)2.9 智能灯光方案的确定 (5)3 硬件设计 .................................................. 错误!未定义书签。
郑州科技学院《单片机原理及应用》课程设计题目基于单片机的红外遥控LED灯控制设计学生姓名XX专业班级XXXX学号XXXXX院(系)信息工程学院指导老师XXXXX完成时间2015 年9 月20 日目录0. 引言 (1)1.设计方案 (2)1.1 系统方案选择 (3)1.2 系统构成框图 (5)2. 系统设计 (6)2.1 硬件原理 (8)2.1.1 硬件组成介绍 (8)2.1.2 电路各部分功能原理 (13)2.2 软件流程 (15)2.3 实验与仿真 (21)2.4 实物图 (23)结论 (24)参考文献 (25)附录1原理图 (26)附录2 源程序 (26)基于单片机红外遥控LED灯控制系统设计与实现0.引言随着国民经济的快速发展和社会进步,教育在全社会愈加被关注和重视,校园规模也随着受教育者的数量增加而不断扩大,教室的数量也大幅度增加。
为使师生有舒适的教学和学习的环境,无论是教室的面积、设施和照度,校方在力所能及的范围内,都付出了十分的努力。
但由于学校开放型的管理模式,以及全员的节能意识的淡薄,高校的教室在白天室内照度很高的情况下,仍然普遍存在开灯作业;即使室内无人或人数很少的情况下,也是全部开启室内照明。
夜间许多教室,即使仅有几个学生在教室自习,但室内照明全部开启,绝不会有师生因为只有少数人而仅开几盏灯。
LED被认为是21世纪的照明光源。
LED发光器件是冷光源,光效高,工作电压低,而且能耗低,同样亮度下,LED能耗为白炽灯的10%,荧光灯的50%。
LED寿命可达10万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。
用LED替代白炽灯或荧光灯,环保无污染。
使用安全可靠,便于维护。
我国照明用电占总发电量的12%。
目前,公共建筑的照明灯具控制大多采用手动开关,经常出现没有及时开关的现象,从而造成大量的能源浪费和使用上的不便。
另外,不必要的使用,也会缩短灯具的使用寿命。
本文阐述了一套LED智能照明控制系统设计方案,可以根据工作环境中是否有人员和环境补光亮度等来自动控制照明的开关和亮度。
摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是8×8点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心,介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像,全屏能显示1个汉字,采用1块8×8点阵LED显示模块来组成1个8×8点阵显示模式。
显示采用动态显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能与原理、相应软件的程序设计,以与使用说明等。
关键词:AT89C51;LED;点阵显示;动态显示目录摘要第一章设计描述第二章设计分析2.1设计要求2.2设计任务2.3运行环境2.4开发工具第三章硬件设计3.1 总体设计3.2 电源、单片机系统与其管脚3.3点阵与其驱动部分3.4硬件电路连线3.5显示部分第四章软件设计4.1显示驱动程序4.2系统主程序第五章调试与性能分析总结参考文献附录 c语言程序代码第一章设计描述本设计主要是设计一个实用的8×8点阵屏的图文显示,要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示图形和文字,显示图形或文字稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止和移入移出等显示方式。
本文还重点介绍了单片机对LED点阵屏的控制电路,驱动电路的设计方法,并根据LED点阵屏的硬件特点,对其软件实现的算法给出了具体的分析。
从而实现了显示的字体能够进行自下向上移动。
此次课设中显示的是“乐❤里仁”。
第二章需求分析2.1设计要求(1)设计一个能显示8×8点阵图文LED显示屏;(2)要求能显示图形或文字;2.2设计任务(1)首先设计单片机系统与外围电路、列驱动电路和行驱动电路;(2)画出主模块的流程图;(3)编写代码;(4)程序分析与调试。
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:**学号: *********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 (12)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 (15)第五章总结 (17)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。
基于单片机的红外遥控LED调光系统的设计2011年8月第22卷第4期照明工程ZHAOMINGGONGCHENGXUEBAOAug.2011V01.22No.4基于单片机的红外遥控LED调光系统的设计齐春辉王巍(1.天津工业大学电子与信息工程学院,天津300160;2.天津工业大学电气工程与自动化学院,天津300160)摘要:介绍了一种红外遥控LED调光系统,给出了系统的硬件组成和软件设计方法.红外遥控器发射红外信号,STC单片机处理接收的红外信号并产生PWM信号,通过PWM信号调节LED光源的亮度.本系统方便,可靠并且具有实用价值,适用于家居照明等.关键词:红外遥控;STC单片机;LED;PWM;调光TheDesignoftheInfraredRemoteControlSystemforUDi珊【IliIlgBasedOilMCUQiChunhuiWangWei(1.SchoolofElectronics&InformationEngineering,TianjinPolytechnic University,Tianjin300160;2.SchoolofElectricalEngineering&Automation,TianjinPolytechnicU niversity,死口nj/n300160)Abstract AinfraredremotecontrolsystemforLEDdimmingispresented.Itssystemcom positionanddesign methodofhardwareandsoftwarearegiven.TheinfraredinformationiSsentbya ninfraredremotecontroller.ASTC-MCUisusedtoprocesstheinfraredinformationandgenerate PWMsignalwhichcancontroltheintensityoftheLEDlamps.Itprovesthatthissystemisconvenient,rel iableandpractical,andsuitableforhouseholdlighting.Keywords:infraredremotecontrol;STC—MCU;LED;PWM;dimming1引言红外遥控就是利用红外遥控器产生的红外线作为空间传递遥控信息的媒介,从而实现对被控设备的各种遥控操作,它是一种电能一光能一电能的光控方式….红外遥控便于小型化,成本低,编码调制方法简单,功耗低,不易引起信号串扰,因此被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用.传统的照明灯具采用安装在墙上的机械开关进行控制,使用起来不太方便,而且灯的亮度不可调节.将红外遥控用于照明控制,既解决了黑暗中摸索墙壁开关的麻烦,又解决了房间重新布置时由于开关位置固定所带来的烦恼.本文设计的系统采用红外遥控方式,结合LED光源,并且可以在一定范围内任意调节亮度,既方便又节能.2LED调光系统方案总体设计红外发射器发射红外控制信号,一体化红外接收解调器接收来自红外发射器的红外信号,并对接收到的信号进行放大,检波,整形,直到从载波上解调出基带信号.解调器将解调出的信号传输到单片机,单片机对信号进行解码,然后产生相应占空比的PWM信号,PWM信号通过驱动模块调节LED灯的亮度.图1所示为照明控制系统方案原理框图.第22卷第4期齐春辉等:基于单片机的红外遥控LED调光系统的设计51本系统主要包括三部分:红外发射部分,红外接收控制部分,驱动照明部分.I可LED’J~I红外发射器编l程/\控£1广一体化红外制卜,芯卜,接收解调器————驱动模块片图1照明控制系统方案原理框图3系统硬件设计3.1红外发射器红外发射器的功能是完成红外控制信号的编码与发送,由按键的识别,指令编码,信号的调制及红外发射四部分组成.该系统选取PT2248作为构成发送器的芯片.这种芯片最大可用作18路红外遥控系统的编码,只需外接3×6的矩阵式按键,红外发光二极管及其驱动电路等少量元器件便可完成编码发送的功能.PT2248内部已集成了38kHz的红外载波振荡及相应的数字脉码调制电路,它的编码方式采用脉位调制(PPM),将遥控指令编码成脉冲序列,然后再调制以高频信号,最后以红外光的形式发送出去.其遥控指令的’1’是以占空比为3/4的正脉冲表示,’0’则用占空比为1/4的正脉冲表示.红外控制信号的脉冲表示图和红外发射器电路图如图2和图3所示.图2PT2248编码脉冲表不3.2红外接收控制部分3.2.1一体化红外线接收头目前,对于进行了调制的红外线遥控信号,通常采用一体化红外线接收头进行解调.一体化红外线接收头将红外光电二极管(即红外接收传感器), 低噪声前置放大器,限幅器,带通滤波器,解调器,以及整形驱动电路等集成在一起,体积小,抗干扰图3红外发射器电路图能力强,使用十分方便.一体化红外线接收头型号很多,本系统使用HS0038,它的响应波长为0.94txm,可以接收载波频率为38kHz的红外线遥控信号,其输出可与微处理器直接接口,应用十分普遍.HS0038对接收到的信号除了进行了放大,限幅,检波,直至得到遥控指令的脉冲信号外,还对解调出的信号进行了整形和反向输出.因此图4所示的脉冲信号才是我们真正需要用单片机自行识别的.1’’o图4HS0038输出脉冲表示3.2.2STC单片机系统选用宏晶科技生产的STC12C5202PWM单片机,选择这个型号的单片机主要考虑到其具有PWM接口,使程序得到了大大的简化,而且产生的PWM信号可直接与驱动芯片相连,使得这个系统的成本降低很多.接收控制部分的电路图如图5所示,单片机是本系统的控制核心,它的主要工作是对一体化红外接收解调器解调出的信号进行解码,然后判断红外发射器按下的是哪个键,根据按键信息生成相应占空比的PWM信号对LED灯进行调光.3.2.3PWM调光方式LED的调光方式分为模拟调光和PWM调光.采用模拟调光技术时,只需要将白光LED的驱动电流降至最大值的一半,就能让LED亮度减少50%, 但是这种方法会使LED色坐标偏移,并且需要采用模拟控制信号,因此使用率一般不高,PWM调光技52照明工程2011年8月图5接收控制部分电路图术时通过改变脉冲电流占空比的方法来调节白光LED的亮度,由于每个脉冲周期内的正向电流保持一致,因而色坐标不会偏移,为确保PWM调光不被人眼察觉,低频调光频率需大于100Hz,采用PWM调光最大的优势在于,PWM恒流输出可有效地缓解负载散热的压力,因此本系统选用PWM调光方式.3.3LED驱动模块由于采用PWM调光的方式,为了减少不必要的外围的电路,选择的驱动芯片可直接由DIM管脚输入PWbl方波.本驱动模块选用LM3407作为驱动芯片,电路图如图6所示.LM3407是一款集成了N沟道功率MOS场效应管的脉冲宽度调制的浮动式降压转换器,其设计是为提供精准的恒定电流输出,以驱动高功率发光二极管(LED).LM3407的显着特色是脉冲电平调制(PLM)控制方案,这一方案在使用一个外部1%精度的电流设定厚膜电阻时,能确保在整个输入电压和工作温度范围内恒定电流输出精度好于10%.转换器的另一个特点是具有一个可接收标准逻辑脉冲,控制LED阵列亮度的DIM 图6LED驱动模块电路图恒流源的理想器件.4软件设计软件设计中单片机对每一位码的识别是通过计数器对每一位码的低电平进行计数实现的,在红外接收解调器和单片机之间增加了反相器MC74VHC1GU04,则转换为对高电平的计数.将单片机工作方式寄存器TMOD中GATE位设置为1,GATE为门控制设置位,工作于门控工作方式时,需要用指令提前对TR1置1,这样就具备了启动定时器的条件,只要INT1引脚出现0—1的跳变,即自动启动计数器计数,当引脚出现1—0的跳变时,则自动停止计数器计数,计数值就是被测信号的宽度,若计数值为a则判断为编码”0”,若计数值为3a则判断为编码”1”.单片机每识别出一位码后都会将其代表的信息”0”或”1”存人移位寄存器中,当将12码都译出后,单片机按照编码规则判断12位码所代表的信息,就能判断出被按下的是哪个按键,然后执行对应的指令.程序流程图如图7所示图7主程序流程图第22卷第4期齐春辉等:基于单片机的红外遥控LED调光系统的设计53(上接第49页)6结论由于无线通信技术可以不用固定电缆就可以在一个有限距离内进行传送信息,因此应用很方便.本文提出了运用Zigbee无线通信技术进行LED调光的系统,其中LED驱动部分采用美国国家半导体公司的LM3409HV.在Zigbee通信部分,本文提出通过改变通信的数据串格式就可以从单片机外围的拨码开关进行自主定义接收部分的地址.在LED驱动部分,所选择的LM3409HV采用的是恒关断时间(COFT)的PWM控制方式,实验结果表明,这种调光技术可对LED进行准确的恒流控制.整个调光系统操作简单,方便.今后,可以通过增加路由器或者叶节点的个数,对不同的LED串进行调光控制,通过自定义地址,既可以对其进行统一控制,还可以进行点对点的单独控制,是一种很有前景的调光控制系统.参考文献[1]宋适,刘廷章,艾叶,许炜.基于A VR单片机的LED自适应调光系统[J].电气自动化.2009,31(1):33~35 [2]王海涛,朱兆优.基于Zigbee的LED节能街灯控制系统[J].东华理工大学.2009,32(4):394~396[3]PrathyushaNarra,Zinger,D.S.AneffectiveLED[4][5][6]dimmingapproach[C].IndustryapplicationsConference,2004NationalSemiconductorLM3409/LM3409HVPFETBuck ControllerforHighPowerLEDDrivers[R].June12,2009HolleyGroup.20ZigbeeModuleHT—MDL—Z—EM一2400—021一A—V1.3.0[R].June10,2008HolleyGroup.AT—CommandsUser’sManual(V3.1.1b)[R].September4,2008沉痛悼念王大珩院士沉痛悼念中国照明学会第一届名誉理事长王大珩院士.王大珩院士曾担任中国照明学会第一届名誉理事长,是”两弹一星功勋奖章’’获得者,中国科学院院士,中国工程院院士,国际宇航科学院院士,着名光学家,我国近代光学工程的重要学术奠基人,开拓者和组织领导者. 2011年7月21日13时02分在北京因病逝世,享年96岁.沉痛悼念中国照明学会名誉顾问傅立民同志原中国轻工总会副会长,中国照明学会名誉顾问,中国照明学会第二届理事会理事长傅立民同志因病医治无效,于2011年7月4日在北京逝世,享年75岁.傅立民同志兼任中国照明学会第二届理事长和名誉顾问期间,认真贯彻国家政策法规,为我国照明科技事业的发展做了大量工作.他积极促进学会作为党和国家与科技工作者之间的桥梁与纽带作用,并对学会的改革与发展给予了关心与支持.傅立民同志对照明事业所做的工作值得我们尊敬和怀念.沉痛悼念中国照明学会名誉顾问傅立民同志.。
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。
基于单片机的灯头红外遥控系统设计
1 红外遥控系统的原理
红外遥控电路的结构形式一般分为3种,即:单通道遥控开关电路、单通道步进式遥控电路和多通道遥控电路。
本设计采用单通道遥控开关电路,这种红外遥控系统一般由发射和接收两大部分组成,发射部分一般包括脉冲发生器、脉冲功放和红外发射,接收部分一般包括红外接收、电压放大、限幅放大、双稳触发和继电器,有的还采用专用遥控集成电路使结构简化。
本遥控系统主要由开关控制按键、定时数据输入按键、亮度控制按键、定时控制电路、显示电路、红外发射电路、红外接收电路、亮度控制及执行电路等组成。
2 硬件电路
2.1 开关控制
该部分主要实现遥控开灯或关灯,为一个按键。
当按下按键时,红外发射部分发射一红外脉冲,经红外接收部分接收并使继电器改变原来的状态,。
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)1.绪论1.1课题目的和意义随着科技的发展,人们生活的节奏也越来越快,随之人们对方便,快捷的要求也随之不断增高。
单片机课程设计报告项目名称:基于单片机的LED流水灯系统设计目录第一章绪论--------------------------------------------------------------------------- 21.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------------------------- 2 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------------------------- 2 1.4 设计方法 ----------------------------------------------------------------------------------- 3第二章设计内容与所用器件 ------------------------------------------------------- 4第三章方案论证与比较 ----------------------------------------------------------- 5 3.1循环移位法--------------------------------------------------------------------------------- 5 3.2查表法 -------------------------------------------------------------------------------------- 5 3.3位控法--------------------------------------------------------------------------------------- 5第四章硬件系统设计 ---------------------------------------------------------------- 7 4.1 键盘接口电路----------------------------------------------------------------------------- 7 4.2 7段LED数码管 -------------------------------------------------------------------------- 8 4.3 程序下载接口----------------------------------------------------------------------------- 8 4.4 数码管驱动芯片-------------------------------------------------------------------------- 8 4.5、单片机时钟电路 ------------------------------------------------------------------------ 8 4.6、单片机复位电路 ------------------------------------------------------------------------ 9第五章软件设计 ---------------------------------------------------------------------- 7 5.1 汇编语言和C语言的特点及选择 ---------------------------------------------------- 7 5.2 LED显示原理 ----------------------------------------------------------------------------- 8第六章系统调试与存在的问题 ---------------------------------------------------- 9 6.1 硬件调试 ----------------------------------------------------------------------------------- 9 6.2 软件调试 ----------------------------------------------------------------------------------- 9总结 ----------------------------------------------------------------------------------- 10参考文献------------------------------------------------------------------------------- 10附录------------------------------------------------------------------------------------16第一章绪论1.1 课题简介当今社会,随着人们物质生活的不断提高,电子产品已经走进了家家户户,无论是生活或学习,还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品,大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的,而且比较容易出错。
LED灯具红外自控系统设计【摘要】:本设计主要利用红外感应的原理,对LED灯具实现开关控制。
通过红外传感器对人体红外线进行感应,输出的小信号,经过放大和比较后,送入单片机进行处理,达到自动控制和节能的目的。
本系统采用单片机为控制核心,整个系统的抗干扰性能强,同时能够比较精准的实现“有人灯亮,无人灯灭”。
【关键词】:LED照明;节能;单片机;红外感应;光敏感应Abstract: Based on principle of infrared sensor, LED circuit was controlled. Infrared that human send was found by infrared transducer, small signal output, signal was conduced by amplifier and comparator, and singlechip processed the signal that was amplified and compared, then attain the goal of automatic control and energy conservation. Singlechip is the control central of this system. It has good anti-interference. The result shows that in dim interior lighting, lamp lights when someone is in the room or it does not.Key words: LED lighting; energy conservation; singlechip; infrared sensor; photosensitivity引言绿色环保理念已是全世界关注的话题,在全世界的影响可想而知。
基于红外遥控的LED照明系统设计摘要:LED (发光二极管)作为一种新型光源,由于具有高效节能、绿色环保、使用寿命长等诸多优点,近年来发展迅速,并成为照明领域研究的热点。
本文设计了一种以AT89S51单片机为核心的红外遥控技术实现对LED照明系统,其采用PWM调光方式,并运用红外遥控技术实现对LED光源的多级亮度调节。
本文详细给出系统的硬件与软件设计过程。
实验证明,该大功率LED照明系统稳定高效,控制便捷,在普通照明应用中具有较好的使用价值。
关键词:红外遥控、PWM调光、LED、单片机Design of High-power LED Lighting System Based on Infrared Remote ControlTechnologyAbstract:LED(light emitting diode) as the new light source has the merits of energy efficiency,environmental friendly and longer lifespan,which has developed rapidly in recent years and become the study hotspot in the field of lighting.A high-power white LED lighting system based on AT89S51 single chip computer is presented,which adopts infrared remote control technology to achive PWM dimming.The paper also provides the hardware and softerware designing procedures in details.Though experiment,the high-power LED lighting system is proved to be more efficient and convenient,which has the good practical value in the application field for lighting. Keywords: infrared remote control;high-power LED;PWM dimming; single chip compute目录摘要 (1)Abstract: (1)一、系统方案 (3)1、方案比较与选择 (3)2、系统方案描述 (3)二、理论分析与计算 (4)1、红外发射电路的设计 (4)2、接收电路的设计 (7)3、单片机主控电路的设计 (7)4、恒流驱动电路的设计 (8)5、PWM调光原理 (8)三、电路与程序设计 (8)1、电路设计 (8)2、程序设计 (10)四、测试方案与测试结果 (10)1、测试条件: (10)2、测试方案及主要测试结果 (10)3、测试结果分析 (11)五、总结 (11)参考文献 (12)附录1 主要元器件清单 (13)附录2 仪器设备清单 (13)附录3 程序清单 (13)一、系统方案1、方案比较与选择仔细分析题目要求,本题包括红外遥控系统、恒流驱动系统、单片机等几个模块。
基于单片机的霓虹灯控制器的设计摘要本设计采用AT89C52单片机实现对霓虹灯的控制.系统由红外遥控模块、单片机控制模块、显示模块、语音模块四部分组成。
红外遥控模块分红外发射部分和红外接收部分,通过单片机译码后,取出红外发射按钮的地址,从而实现红外遥控器对霓虹灯显示图案的远距离控制。
红外接收管也只占用一个IO口。
显示部分为16×16的点阵模块,通过单片机控制显示不同的图案以及想要的文字,并让字能够移动、暂停,以及从当前文字切换其它文字。
语音模块采用的语音芯片是ISD1730,可以录制想要的语音,通过录音可以对设计进行介绍.语音的播放支持暂停、下一首、调节音量和复位。
由于单片机的IO口不够用,本设计采用74HC154对其扩充,将四线扩充到十六线.该系统具有电路结构简单、易操作、成本低等优点,具有较强的实用价值.关键词:单片机;红外遥控;点阵;译码器;霓虹灯The Design of the Neon Lights controller Based on SCMAbstractThis design uses the AT89C52 single chip microcomputer to control the neon lights. The system is composed by the infrared remote control module, the single-chip microcomputer control module, the display module and the speech module. Infrared remote control module is divided into the infrared transmitter and infrared receiver parts。
After decoding through the single chip microcomputer, the infrared emission button address can be taken out in order to realize the remote control of infrared neon lights display. The infrared receiving tube only takes up one IO port. The display part uses the dot matrix module with 16 plus 16,through the single—chip control, it can display different patterns and the text,and make the word to move,pause,and switch from the current text to the other。
《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。
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:**
学号: *********
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 (12)
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 (15)
第五章总结 (17)
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
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
当红外线接收器输出脉冲帧数据时,第一位码的低电平将启动中断程序,实时接收数据帧。
在数据接收时,先对第一位(起始位)码的码宽进行验证。
若第一位低电平码的脉宽小于2ms,将作为错误码处理;否则认为是起始码,累加器A 加1。
当间隔位的高电平大于3ms 时,结束接收,然后根据累加器A中的脉冲个数,执行相应的输出操作。
图2-3-2.2为红外线接收器输出的一帧遥控码波形图。
10ms 1ms 10ms
停止位
第一位
3ms 1ms
图2-3-2.2 一帧遥控码波形图
2.4红外遥控发射系统电路设计
2.4.1指令按键电路
本设计中通过单片机的P2口外接按键,对外部按键进行扫描,通过按键产生外部中断,并把按键的指令发送只单片机内,经单片机对各个按键进行编码后经信号指令发送至红外发射管,单片机与按键连接电路如下:
图2-4-1 指令按键电路图
2.4.2 发射电路
本设计中利用一体化红外收发二极管作为作为红外线的收发接口;红外线发射电路中,单片机将已编码完成的指令通过P3.7连接红外线发射机二极管发射出去,单片机与红外二极管接线图如下:
图2-4-2 发射电路连接图
2.4.3 显示模块
发射电路设计中增加了一个数码管对发送的按键键码进行显示,进一步加强发射电路的功能。
单片机将已接收到的按键键码值,通过IO口P00-P03发送到七段译码器CD4511,再通过七段译码器CD4511对按键码进行解码,并显示到一位7段数码管。
CD4511是一个用于驱动共阴极LED (数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器,具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流;可直接驱动LED显示器。
CD4511驱动数码管显示原理:
CD4511 是一片CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器,引脚排列如图2 所示。
其中a b c d 为BCD 码输入,a为最低位。
LT为灯测试端,加高电平时,显示器正常显示,加低电平时,显示器一直显示数码“8”,各笔段都被点亮,以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端,低电平时使所有笔段均消隐,正常显示时,B1端应加高电平。
另外CD4511有拒绝伪码的特点,当输入数据越过十进制数9(1001)时,显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端,高电平时锁存,低电平时传输数据。
a~g是7 段输出,可驱动共阴LED数码管。
另外,CD4511显示数“6”时,a段消隐;显示数“9”时,d段消隐,所以显示6、9这两个数时,字形不太美观图3是CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路,若要多位计数,只需将计数器级联,每级输出接一只CD4511 和LED 数码管即可。
所谓共阴LED 数码管是指7 段LED 的阴极是连在一起的,在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取,电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。
图2-4-3 CD4511
2.5红外遥控接收系统电路设计
2.5.1接收电路
本设计中通过单片机的P3.2口外接一体化红外线收发二极管的红外线接收二极管,并把红外线接收二极管接收到的指令信号送入单片机内进行解码等处理。
红外接收二极管与单片机接线图如下:
2.5.2 LED灯显示电路
LED灯通过与单片机P1口进行连接,单片机根据接收到不同的按键码,通过控制P1口的电平,把相应的LED灯点亮或者熄灭,连接图如下:
图2-5-2 LED灯显示电路
2.6硬件原理图
硬件原理图如图所示:
图2-6 硬件原理图
第三章软件系统设计
3.1 红外线发射电路程序流程图设计
说明:
当单片机上电的时候程序开始执行,首先进行初始化工作,然后开启中断,接着单片机对接有按键的引脚电平进行扫描,当发现有按键被按下的时候,将该按键的按键码发送到单片机内部,按键码经单片机进行处理,并进行编码,编码完成后将该编码经由单片机的P3.7发送到红外线发送二极管进行信号发射:
图3-1 红外线发射电路流程图
3.2 红外线接收电路程序流程图设计
说明:
当单片机上电的时候程序开始执行,首先进行初始化工作,然后开启中断;
此时单片机对连接红外线接收二极管的P3.2端口进行扫描;当红外接收二极管接收到信号的时候,经该信号进行解码还原,并点亮指令的LED灯:
图3-2 红外线接收电路流程图
第四章系统测试与分析
4.1 利用Proteus和keil进行仿真调试
应用系统设计完成之后,要进行硬件调试和软件调试。
软件调试可以利用开发及仿真系统进行。
1.先排除硬件电路故障,包括设计性错误和工艺性故障。
一般原则是先静态后动态。
(1)利用万用表或逻辑测试仪器,检查电路中的各元件以及引脚是否连接正确,是否有短路故障。
(2)先要将单片机AT89C51芯片取下,对电路板进行通电检查,通过观察看是否有异常,然后用万用表测试各电源电压,若这些都没问题,则直接上仿真机进行联机调试观察各接口线路是否异常。
2.软件调试
软件调试是利用仿真工具Proteus和keil进行在线仿真调试,不但可以发现和解决程序错误外,而且可以发现硬件中存在的问题.
单片机AT89C51是系统的核心,利用万用表检测单片机电源VCC是否为(40脚)+5V、晶振是否正常工作(可用示波器测试,也可以用万用表检测,两引脚电压一般为1.8~2.3V之间)、复位引脚RST(复位时为高电平,单片机工作时为低电平)、EA是否为高电平,这样一来单片机就能工作了,再结合电路图,检测故障就很容易了。
4.2 仿真图
4.2.1按下第一个键
4.2.2按下第二个键
4.2.3.按下第三个键
4.2.4再次按下第二个键
第五章总结
通过这次课程设计,提升了我的自学能力,通过不断的查阅资料,通过与同学的交流,来解决其中遇到的困难,比如如何解决无线通信问题,如何解决控制问题等。
我在设计中改变了比较传统的固定式开关元件,利用单片机无线遥控控制室内灯光取得了良好的效果,为人们提供了很大的方便,在社会生活越来越现代化的同时,我认为灯具电器等家具实现智能化控制是一个很大的趋势,同时也应总结经验,逐步完善室内灯光智能控制,例如可以增加室内灯具的自动巡检与电脑联网功能,灯具故障即可自动发出报修信号,灯具的各种使我们第一时间得知灯具的工作状况,还可以对灯具加入很多的场景模式等。
在设计中也体会到我的知识面还是很狭窄,作为电子系学生,在学好本专业的基础前提下,还要不断的学习其他领域的科学技术知识,拓宽自己的知识面,才能胜任新设备、新技术的工作,更好发挥本专业的作用。