最新基于51单片机控制红外通信.pdf
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基于51单片机的红外遥控设计摘要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。
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。
关键词:80c51单片机、红外发光二极管、晶振目录第一章1、引言 (3)2、设计要求与指标 (3)3、红外遥感发射系统设计 (4)4、红外发射电路设计 (4)5、调试结果及分析 (9)6、结论 (10)第二章1、引言 (10)2、设计要求与指标 (11)3、红外遥控系统设计 (11)4、系统功能实现方法 (15)5、红外接收电路 (16)6、软件设计 (17)7、调试结果及分析 (18)8、结论 (19)参考文献附录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。
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。
目录一、系统设计任务与要求 (1)二、基础知识介绍 (2)2.1 热释电红外传感器简单介绍 (2)2.2 PIR的原理特性 (2)2.3 AT89C51单片机简单概述 (3)2.3.1 AT89C51单片机的结构 (3)2.3.2 AT89C51管脚说明 (4)3 方案设计 (6)3.1 总体设计思路 (6)3.2 具体电路模块设计 (7)3.2.1 热释电红外传感器原理 (7)3.2.2 放大电路的设计 (8)3.2.3 时钟电路的设计 (8)3.2.4 复位电路的设计 (9)3.2.5 发光二极管报警电路的设计 (9)3.2.6 声音报警电路的设计 (10)4 软件的程序流程图及程序 (11)5 总结 (15)参考文献 (15)附件总原理图 (16)红外报警系统的设计与制作内容摘要:本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理。
本设计包括硬件和软件设计两个部分。
硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。
处理器采用51系列单片机AT89C51,整个系统是在系统软件控制下工作的。
关键词:单片机;红外传感器;数据采集;报警电路1系统设计任务与要求(1)、该设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。
(2)、本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。
用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。
终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。
(3)、系统可实现功能。
当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,探测器工作起来,当有人闯入时,热释电红外传感器将探测到动作,设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,经放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机,经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。
目录第一章设计简介 (2)第二章系统方案 (2)一、设计方案对比 (2)二、方案设计 (4)第三章硬件设计 (4)一、红外遥控器 (4)二、红外接收模块部分 (6)第四章软件设计 (7)一、红外遥控器软件设计 (7)二、红外接收模块软件设计 (10)三、程序代码 (10)第五章测试及分析 (10)第六章结论 (10)第七章参考文献 (11)附录一(程序代码): (12)第一章设计简介本设计分为红外遥控器与红外接收模块两部分。
红外遥控器包括矩阵键盘、增强型51单片机(STC11L04E)、红外发射电路组成。
单片机扫描矩阵键盘后,将按键状态进行信源编码与信道编码,载波(38k脉冲)后由红外发射器发射。
红外接收模块部分由传统51单片机、数码管、一体化红外接收头组成。
一体化红外接收头将信号进行限幅放大、带通滤波、解调、积分、整形后输出解调信号至单片机,并由单片机输出解调信号。
第二章系统方案一、设计方案对比红外遥控器部分2.1.1 主控芯片方案一:HT6222方案二:STC11L04E分析:传统红外遥控器芯片HT6222具有性价比高、功能强大、稳定可靠、使用简单等特点,但该芯片难以零购。
STC11L04E为增强型51单片机,控制灵活(载波频率可调、通信协议可变更、用户码可变换)、价格较HT6222稍贵。
STC11L04E最大的特别是低功耗,功作电压低3.3V,易于应用于移动设备。
结论:由于STC11L04E单片机的灵活性以及学习性(可增强我们对一个完整通信系统的理解)。
因此我们采用方案二。
2.1.2 矩阵键盘方案一:3*6*2.5 贴片轻触开关方案二:6*6*6 直插轻触开关分析:3*6*2.5贴片轻触开关虽然体积小巧、美观,但与6*6*6直插轻触开关对比,在制板布线上较繁锁。
结论:综上,我们采用6*6*6直插轻触开关,使得整体布线简单,可布单面版,简化制板流程。
2.1.3电源模块方案一:钮扣电池CR2032方案二:可充电锂电池18650分析:可充电锂电池18650容量大,节能环保(可多次利用),但体积大。
单片机原理结课项目项目题目基于51单片机的红外线控制系统基于51单片机的红外线控制系统一、概述:红外遥控是一种无线、非接触控制技术,具有抗干扰能力强,信息传输可靠,功耗低,成本低,易实现等显著优点,被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用,并越来越多的应用到计算机系统中。
由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象的能力,所以在设计红外线遥控器时,不必要像无线电遥控器那样,每套( 发射器和接收器) 要有不同的遥控频率或编码( 否则,就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器) ,所以同类产品的红外线遥控器,可以有相同的遥控频率或编码,而不会出现遥控信号“串门”的情况。
这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的方面。
由于红外线为不可见光,因此对环境影响很小,再由红外光波动波长远小于无线电波的波长,所以红外线遥控不会影响其他家用电器,也不会影响临近的无线电设备。
基于51单片机的红外线控制系统。
要求通过单片机发送和接红外信号程序,根据接收的信号,执行有关动作的系统,能够实现近距离的无线通。
二、硬件设计1. 系统框图2. 电路原理图电路由五个模块构成(最小系统模块、红外接收模块、数码管显示模块、编程下载模块、电源模块)1) 最小系统STC12C5410AD 单片机红外接收头红外遥控器复位电路时钟振荡电路数码光显示最小系统由stc12c5410ad单片机,按键复位电路,时钟振荡电路构成。
a.电源电源采用5V直流电供电。
b.时钟、复位电路本电路选用12MHz晶振。
2)红外接收模块3)显示模块三、软件设计1.红外编解码原理红外线发射编码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制‘0’;以脉宽为0.565ms、间隔1.658ms、周期为2.25ms的组合表示二进制‘1’;红外接收头接收的信号和发射编码相反;一组编码由一个引导码,四个字节数据组成;引导码由9ms的高电位和4.5ms的地电位组成。
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。