51红外遥控原理

目录一、设计任务和性能指标 (1)1.1设计任务 (1)1.2性能指标 (1)二、设计方案 (1)三、系统硬件设计 (2)3.1 红外发射模块设计 (2)（一）单片机的最小系统 (2)（二）键盘电路 (4)（三）红外线发射编码 (4)3.2 红外接收模块设计 (4)（一）红外接收器设计 (4)（二）显示电路的设计 (5)（三）键盘接口的设计 (5)四、系统软件设计 (5)五、调试及性能分析 (8)5.1调试步骤 (8)5.2性能分析 (8)六、心得体会 (9)参考文献 (10)附录 (10)1程序清单 (10)2硬件原理图 (17)一、设计任务和性能指标1.1设计任务红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。

它是把红外线作为载体的遥控方式。

在现代电子工程应用中，红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波，最典型的应用就是家电遥控器。

使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰，也不收干扰等等。

因此被广泛地应用在各种技术领域中。

红外线遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点，特别是室内遥控的优先遥控方式。

同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。

1.2性能指标1.基本要求(1)能够实现利用红外线实现无线数据的收发；(2)能够将发送的数据或接收的数据进行显示，或根据接收的命令执行相应的功能。

2. 选做(1)所发送的数据利用PC机进行控制；(2)能够实现的数据通信采用一对多的主从模式；(3)能够实现远程的参数数据传送，如实现远程抄表、温度、湿度等。

二、设计方案按照性能设计指标的要求，设计红外收发系统有发射和接收两大模块组成。

发射部分包括键盘矩阵、编码调制、红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。

具体框图如下：三、系统硬件设计3.1 红外发射模块设计（一）单片机的最小系统ATMEL公司生产的AT89C51单片机它是硬件电路的核心部分，时钟电路晶振使用11.0592MHZ，复位电路采取按键复位方式。

51单片机设计的红外线遥控器电路图及工作原理你家里是否有一个电视机遥控器或者空调机遥控器呢？你是否也想让它遥控其他的电器甚至让它遥控您的电脑呢？那好，跟我一起做这个“红外遥控解码器”。

该小制作所需要的元件很少：单片机TA89C2051一只，RS232接口电平与TTL电平转换心片MAX232CPE 一只，红外接收管一只，晶振11.0592MHz,电解电容10uF4只，10uF 一只，电阻1K1个，300欧姆左右1个，瓷片电容30P2个。

发光二极管8个。

价钱不足20元。

电路图及原理：主控制单元是单片机AT89C2051,中断口INT0跟红外接受管U1相连，接收红外信号的脉冲，8个发光二极管作为显示解码输出（也可以用来扩展接其他控制电路），U3是跟电脑串行口RS232相连时的电平转换心片，9、10脚分别与单片机的1、2脚相连，（1脚为串行接收，2脚为串行发送），MAX232CPE的7、8脚分别接电脑串行口的2（接收）脚、3（发送脚）。

晶振采用11.0592MHz，这样才能使得通讯的波特率达到9600b/s，电脑一般默认值是9600b/s、8位数据位、1位停止位、无校验位。

电路就这么简单了，现在分析具体的编程过程吧。

如图所示，panasonic遥控器的波形是这样的（经过反复测试的结果）。

开始位是以3.6ms低电平然后是3.6ms高电平，然后数据表示形式是0.9ms低电平0.9ms 高电平周期为1.8ms表示“0”，0.9ms低电平2.4ms高电平周期为3.3ms表示“1”，编写程序时，以大于3.4ms小于3.8ms高电平为起始位，以大于2.2ms小于2.7ms高电平表示“1”，大于0.84ms小于1.11ms高电平表示“0”。

因此，我们主要用单片机测量高电平的长短来确定是“1”还是“0”即可。

定时器0的工作方式设置为方式1：mov tmod,#09h，这样设置定时器0即是把GATE置1，16位计数器，最大计数值为2的16次方个机器周期，此方式由外中断INT0控制，即INT0为高时才允许计数器计数。

ping primary school fire safety systems to e nha nce fire safety, prote ction of public property and t he life and property safety of teacher s and students, school fire safety into day-to-day ma nagement, is devel opi ng the following fire safety system. 1, strengt hen fire safety educati on of the whole school. Accordi ng to the re quireme nts of the Fire S ervices A ct, so t hat everyone has of keeping fire control safety, pr otecting fire control facilities, fire preve ntion, reports of fire学生毕业设计（论文）报告系别：专业：班号：学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：基于单片机设计的红外线遥控器指导教师：设计地点：起迄日期：ping primary school fire safety systems to e nha nce fire safety, prote ction of public property and t he life and property safety of teacher s and students, school fire safety into day-to-day ma nagement, is devel opi ng the following fire safety system. 1, strengt hen fire safety educati on of the whole school. Accordi ng to the re quireme nts of the Fire S ervices A ct, so t hat everyone has of keeping fire control safety, pr otecting fire control facilities, fire preve ntion, reports of fire常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文毕业设计（论文）任务书专业电子信息工程班级电子085 姓名傅浩一、课题名称：基于单片机设计的红外线遥控器二、主要技术指标：1.遥控距离：0～10m2.额定工作电压：直流3V（普通5号干电池2节）；红外光平均辐照度≥40μW/cm2；指向性(辐照度为20μW/cm2)≥30度3.欠压条件下（直流2.4v）：红外光平均辐照度≥20μW/cm2，指向性（辐照度为10μW/cm2）≥30度三、工作内容和要求：1.以AT89C2051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2.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3.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、接收过程四、主要参考文献：[1] 梅丽凤，王艳秋，张军等. 单片机原理及接口技术，北京：清华大学出版社，2004年.[2] 戴峻峰，付丽辉. 多功能红外线遥控器的设计，传感器世界.2002,8(12):16～18．[3] 李光飞，楼然苗，胡佳文等. 单片机课程设计实例指导，北京：北京航空航天出版社，2004年．[4] 苏长赞. 红外线与超声波遥控，北京：人民邮电出版社.1995年.学生（签名）2010 年 5 月7 日指导教师（签名）2010 年5 月10 日教研室主任（签名）2010 年5 月10 日系主任（签名）2010 年5 月12 日ping primary school fire safety systems to e nha nce fire safety, prote ction of public property and t he life and property safety of teacher s and students, school fire safety into day-to-day ma nagement, is devel opi ng the following fire safety system. 1, strengt hen fire safety educati on of the whole school. Accordi ng to the re quireme nts of the Fire S ervices A ct, so t hat everyone has of keeping fire control safety, pr otecting fire control facilities, fire preve ntion, reports of fire毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于单片机设计的红外线遥控器一、选题的背景和意义：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。

精心整理红外通信原理红外遥控有发送和接收两个组成部分。

发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。

红外接收完成对红外信号的接收、放大、检波、整形，并解调出遥控编码脉冲。

为了减少干扰，采用的是价格便宜性能可靠的一体化红外接收头(HS0038，它接收红外信号频率为38kHz，(2)PPM编码这种遥控编码具有以下特征：遥控编码脉冲由前导码、16位地址码（8位地址码、8位地址码的反码）和16位操作码（8位操作码、8位操作码的反码）组成。

前导码：是一个遥控码的起始部分，由一个9ms的高电平(起始码)和一个4.5ms的低电平(结果码)组成，作为接受数据的准备脉冲。

16位地址码：能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。

16位操作码：用来执行不同的操作。

采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.56ms、间隔0.56ms、周期为1.12ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为1.68ms、间隔0.56ms、周期为2.24ms的组合表示二进制的“1”。

???{???}?}}一串完整的编码如下图所示前导码地址码地址反码操作码操作反码2.红外接收部分：红外接收完成对红外信号的接收、放大、检波、整形，并解调出遥控编码脉冲。

为形得到HS0038#defineuintunsignedintucharram[4]={0,0,0,0};//存放接受到的4个数据地址码16位+按键码8位+按键码取反的8位voiddelaytime(uinttime)//延迟90uS{uchara,b;for(a=time;a>0;a--){for(b=40;b>0;b--);}}voidrem()interrupt0//中断函数{ucharramc=0;//定义接收了4个字节的变量ucharcount=0;//定义现在接收第几位变量{电平return;//}32位中//第一位数据的0.56MS开始脉冲for(ramc=0;ramc<4;ramc++)//循环4次接收4个字节{for(count=0;count<8;count++)//循环8次接收8位（一个字节）{while(prem!=1);//开始判断现在接收到的数据是0或者1，首先在这行本句话时，//保已经进入数据的0.56MS低电平阶段//等待本次接受数据的高电平的到来。

基于51单片机的红外遥控红外遥控是无线遥控的一种方式，本文讲述的红外遥控，采用STC89C52单片机，1838红外接收头和38k红外遥控器。

1838红外接收头：红外遥控器：原理：红外接收的原理我不赘述，百度文库上不少，我推荐个网址，这篇文章写得比较清楚，也比较全面，我主要讲下程序的具体意思，在了解原理的基础上，我们知道，当我们在遥控器上每按下一个键，遥控器上的红外发射头都会发出一个32位的编码（32位编码分成4组8位二进制编码，前16位为用户码和用户反码，后16位为数据码和数据反码，用户码表示遥控器类型，数据码表示按键编码），不同的键对应不同的编码，红外接收头接收到这个编码后，发送给单片机，再进行相关操作。

源程序1：（这个程序的功能是将用户码和用户反码，数据码和数据反码显示在1602液晶上，因为遥控器买回来是不会说明按键对应什么码值，所以先自己测试，确定每个按键的码值）#include<reg52.h>#include<stdio.h>#include<intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define _Nop() _nop_()#define TURE 1#define FALSE 0/*端口定义*/sbit lcd_rs_port = P3^5; /*定义LCD控制端口*/sbit lcd_rw_port = P3^6;sbit lcd_en_port = P3^4;#define lcd_data_port P0///////////////////////////////////void delay1 (void)//关闭数码管延时程序{int k;for (k=0; k<1000; k++);}////////////////////////////////////uchar code line0[16]={" user: "};uchar code line1[16]={" data: "};uchar code lcd_mun_to_char[16]={"0123456789ABCDEF"};unsigned char irtime;//红外用全局变量bit irpro_ok,irok;unsigned char IRcord[4];//用来存放用户码、用户反码、数据码、数据反码unsigned char irdata[33];//用来存放32位码值void ShowString (unsigned char line,char *ptr);//////////////////////////////////////////////void Delay(unsigned char mS);void Ir_work(void);void Ircordpro(void);void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1//定时器0中断服务函数{irtime++;}void ex0_isr (void) interrupt 0 using 0//外部中断0服务函数{static unsigned char i;static bit startflag;if(startflag){if(irtime<63&&irtime>=33)//引导码TC9012的头码i=0;irdata[i]=irtime;irtime=0;i++;if(i==33){irok=1;i=0;}}else{irtime=0;startflag=1;}}void TIM0init(void)//定时器0初始化{TMOD=0x02;//定时器0工作方式2，TH0是重装值，TL0是初值TH0=0x00;//reload valueTL0=0x00;//initial valueET0=1;//开中断TR0=1;}void EX0init(void){IT0 = 1; // Configure interrupt 0 for falling edge on /INT0 (P3.2)EX0 = 1; // Enable EX0 InterruptEA = 1;}void Ircordpro(void)//红外码值处理函数（关键函数）{unsigned char i, j, k=1;unsigned char cord,value;for(i=0;i<4;i++){//处理4个字节for(j=1;j<=8;j++){ //处理1个字节8位cord=irdata[k];value=value>>1;if(cord>7) value=value|0x80; //大于某值为1k++;}IRcord[i]=value;value=0;}irpro_ok=1;//处理完毕标志位置1}///////////////////////////////////////////void lcd_delay(uchar ms) /*LCD1602 延时*/{uchar j;while(ms--){for(j=0;j<250;j++){;}}}//////////////////////////////////////////////void lcd_busy_wait() /*LCD1602 忙等待*/{lcd_rs_port = 0;lcd_rw_port = 1;lcd_en_port = 1;lcd_data_port = 0xff;_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();while (lcd_data_port&0x80);lcd_en_port = 0;}///////////////////////////////////////////////void lcd_command_write(uchar command) /*LCD1602 命令字写入*/ {lcd_busy_wait();lcd_rs_port = 0;lcd_rw_port = 0;lcd_en_port = 0;lcd_data_port = command;_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();lcd_en_port = 1;_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();lcd_en_port = 0;}/////////////////////////////////////////void lcd_system_reset() /*LCD1602 初始化*/{lcd_delay(20);lcd_command_write(0x38);lcd_delay(100);lcd_command_write(0x38);lcd_delay(50);lcd_command_write(0x38);lcd_delay(10);lcd_command_write(0x08);lcd_command_write(0x01);lcd_command_write(0x06);lcd_command_write(0x0c);}//////////////////////////////////////////////////void lcd_char_write(uchar x_pos,y_pos,lcd_dat) /*LCD1602 字符写入*/ {x_pos &= 0x0f; /* X位置范围0~15 */y_pos &= 0x01; /* Y位置范围0~ 1 */if(y_pos==1) x_pos += 0x40;x_pos += 0x80;lcd_command_write(x_pos);lcd_busy_wait();lcd_rs_port = 1;lcd_rw_port = 0;lcd_en_port = 0;lcd_data_port = lcd_dat;_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();lcd_en_port = 1;_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();lcd_en_port = 0;}void main(void){uchar i;lcd_system_reset(); /* 初始化LCD1602 */lcd_data_port = 0xff;for(i=0;i<16;i++) lcd_char_write(i,0,line0[i]);for(i=0;i<16;i++) lcd_char_write(i,1,line1[i]);EX0init(); // Enable Global Interrupt FlagTIM0init();while(1){//主循环if(irok){Ircordpro();irok=0;}if(irpro_ok){ /*遥控成功接收*/lcd_char_write(8,0,lcd_mun_to_char[IRcord[0]/0x10]);lcd_char_write(9,0,lcd_mun_to_char[IRcord[0]%0x10]);lcd_char_write(11,0,lcd_mun_to_char[IRcord[1]/0x10]);lcd_char_write(12,0,lcd_mun_to_char[IRcord[1]%0x10]);lcd_char_write(8,1,lcd_mun_to_char[IRcord[2]/0x10]);lcd_char_write(9,1,lcd_mun_to_char[IRcord[2]%0x10]);lcd_char_write(11,1,lcd_mun_to_char[IRcord[3]/0x10]);lcd_char_write(12,1,lcd_mun_to_char[IRcord[3]%0x10]);}//将码值显示在液晶上}}源程序2：（在知道了按键编码的基础上，我们便可以加入判断，判断哪个键被按下，进而执行相关操作）我只修改main函数，其他与源程序1相同sbit led1=P1^0;sbit led2=P1^1;sbit led3=P1^2;sbit led4=P1^3;sbit led5=P1^4;//发光二极管控制端定义void main(void){uchar i;lcd_system_reset(); /* 初始化LCD1602 */lcd_data_port = 0xff;for(i=0;i<16;i++) lcd_char_write(i,0,line0[i]);for(i=0;i<16;i++) lcd_char_write(i,1,line1[i]);EX0init(); // Enable Global Interrupt FlagTIM0init();while(1){//主循环if(irok){Ircordpro();irok=0;}if(irpro_ok){ /*遥控成功接收*/switch(IRcord[2])//为什么判断IRcord[2]，因为这个里面存放的是数据码{case 0x0c: led1=0;//按0键，灯1亮break;case 0x18: led2=0; //按1键，灯2亮break;case 0x5e: led3=0; //按2键，灯3亮break;case 0x08: led4=0; //按3键，灯4亮break;case 0x1c: led5=0; //按4键，灯5亮break;}}}}附连接图。

程序源代码、电路原理图、电路器件表当按下APP界面上的相关按键时（前进、左转、右转、后退、停止、左旋（当选择红外循迹用）、右旋（当选择红外跟随用）），手机会通过蓝牙发出相关的指令。

这些指令会被安装在智能小车上的蓝牙模块（HC-05）接收到，并通过串口转发给智能小车的处理器。

智能小车的处理器通过解析这些命令后，再根据这些命令的内容，控制智能小车前进、前进、左转、右转、后退、停止、红外循迹功能、红外跟随功能。

51单片机智能小车蓝牙遥控+红外循迹+红外跟随程序流程图如下：51单片机智能小车蓝牙遥控+红外循迹+红外跟随控制协议如下：前:$1,0,0,0,0,0,0,0,0,0#（文本）0x24 0x31 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x23（十六进制）左:$3,0,0,0,0,0,0,0,0,0#（文本）0x24 0x33 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x23（十六进制）后:$2,0,0,0,0,0,0,0,0,0#（文本）0x24 0x32 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x23（十六进制）右:$4,0,0,0,0,0,0,0,0,0#（文本）0x24 0x34 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x23（十六进制）停:$0,0,0,0,0,0,0,0,0,0#（文本）0x24 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x23（十六进制）左旋（当选择红外循迹用）:$0,1,0,0,0,0,0,0,0,0#（文本）0x24 0x30 0x2C 0x31 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x23（十六进制）右旋（当选择红外跟随用）:$0,2,0,0,0,0,0,0,0,0#（文本）0x24 0x30 0x2C 0x32 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x2C 0x30 0x23（十六进制）下文主要提供了51单片机智能小车蓝牙遥控+红外循迹+红外跟随完整程序源代码、电路原理图以及电路器件表。

文章标题：基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计引言在现代科技发展迅速的时代，控制系统已经被广泛应用于各个领域。

其中，基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计，不仅在工业领域有着重要的作用，同时也在家电领域、智能家居等方面得到了广泛的应用。

本文将从步进电机控制系统的设计原理、红外控制的基本概念以及基于51单片机的系统设计方案等方面展开深入探讨。

一、步进电机控制系统的设计原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的执行元件，其控制系统设计原理是核心。

以步进电机为执行元件的控制系统通常包括电脉冲发生电路、电流驱动电路、位置控制逻辑电路以及接口电路等模块。

在系统设计中，需要考虑步进电机的类型、工作方式、转动角度以及控制精度等因素，以选择合适的控制方案和相关元器件。

针对步进电机的控制系统设计，首先需要从硬件电路和软件控制两个方面进行综合考虑。

硬件方面需要设计合适的脉冲发生电路和驱动电路，并根据具体场景考虑相关的接口电路，以实现步进电机的控制和驱动。

而软件控制方面，则需要编写相应的控制程序，使得系统能够根据具体的控制要求进行精准的控制和调节。

二、红外控制的基本概念红外控制是一种常见的无线遥控技术，通过使用红外线传输信号来实现对设备的控制。

通常包括红外发射器和红外接收器两个部分，发射器将控制信号转换成红外信号发送出去，接收器接收红外信号并将其转换成电信号进行处理。

在实际应用中，红外控制技术已经被广泛应用于各种家电遥控器、智能家居系统以及工业自动化领域。

红外控制的基本原理是在发射器和接收器之间通过红外线进行双向通信，通过调制解调的方式进行信号的传输和解析。

设计基于红外控制的步进电机系统需要考虑红外信号的发射和接收过程，以及相关的解析算法和信号处理。

信号的稳定性、抗干扰能力以及传输距离等也是需要考虑的重要因素。

三、基于51单片机的系统设计方案在步进电机红外控制系统的设计中，选择合适的控制芯片和处理器是至关重要的。