基于51单片机控制红外通信
- 格式:doc
- 大小:281.50 KB
- 文档页数:22
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。
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作红外遥控小车设计和制作是一个有趣且实用的项目。
本文将介绍一个基于51单片机的红外遥控小车的设计方案和制作过程。
设计方案:1.硬件设计:-采用STC89C52单片机作为控制核心,具有良好的性能和稳定性。
-红外接收器模块:用于接收红外信号并将其转换为电信号。
-直流电机:用于驱动小车的轮子,实现前进、后退、转弯等动作。
-驱动电路:将单片机的输出信号转换为合适的电流和电压来驱动电机。
-电源:使用锂电池作为电源,提供所需的电能。
2.软件设计:-红外信号解码:将接收到的红外信号进行解码,并判断是前进、后退、转弯等命令。
-控制逻辑:根据解码结果产生相应的电信号,驱动电机实现小车的相应动作。
-响应机制:处理红外信号的时延和干扰,避免误操作或信号丢失。
制作过程:1.连接电路:-将STC89C52单片机与电源、红外接收器模块和驱动电路连接。
确保连接正确、稳定。
-连接直流电机和驱动电路,通过电路板或者线缆进行连接,确保电机可以正确驱动。
2.烧录程序:- 使用Keil C编译器编写控制程序,并将程序通过编程器烧录到STC89C52单片机中。
3.完善控制逻辑:-在控制程序中添加红外信号解码和控制逻辑代码,使小车能够根据接收到的红外信号做出相应动作。
4.调试和测试:-将红外遥控器对准红外接收器模块,发送不同的红外信号,确保小车能够正确接收和处理信号。
-确保小车能够根据接收到的信号做出正确的动作,如前进、后退、转弯等。
5.完善功能:-可以根据实际需求添加其他功能,如声控、避障、图像识别等,提升小车的智能性和功能性。
通过以上设计和制作过程,一个基于51单片机的红外遥控小车就可以完成。
这个小车可以通过红外遥控器进行远程控制,并实现前进、后退、转弯等动作。
它可以在室内或者室外进行运行,并具有一定的智能性和便携性。
这个项目不仅可以培养学生的动手能力和创造力,还可以加深对电子电路和嵌入式系统的理解和掌握。
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。
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。
摘要摘要本文介绍了一款以单片机AT89S52为控制器的红外计数系统的设计。
该系统可实现对人流量的监测、实时显示以及存储。
系统采用PC机作为上位机,AT89S52单片机为下位机,二者可相互通信。
单片机实时监测显示人流量信息,并向上位机发送人流量信息。
同时上位机也可以向单片机发送控制命令并且可存储导出人流量信息。
PC机与单片机之间的通信采用RS-232C通信标准来实现。
除此之外,该系统只占用了单片机少量的I /O口和内存,为系统留下了功能扩展的空间。
关键字:单片机、红外对射管、串口通信、上位机控制IABSTRACTABSTRACTThis paper introduces a design of infrared counting system based on MCU AT89S52. The system is able to monitor the flow rate of visitors of which data can be displayed real-timely and stored. In this system, the PC serves as upper computer as well as MCU AT89S52 serves as lower computer. Communication between the upper and lower computer acts like the process that MCU AT89S52 sends the information of the flow rate of visitors being monitored to PC which can stores it and sends control commands in response. The communication applies the RS-232C communications standards.In addition, the system takes up only a small amount of the MCU I/O ports and memory capacity, so that the system has much functional space for expansion.Key words: MCU, infrared shooting tube, serial communication, PC controlII目录第一章引言 (1)1.1单片机发展简述 (1)1.2单片机应用综述 (2)1.3 背景及意义 (2)第二章系统总体方案及硬件平台设计 (4)2.1 设计内容 (4)2.2 技术指标 (4)2.3 总体方案设计 (5)2.3.1 硬件总体方案设计 (5)2.3.2 软件总体方案 (7)2.4 硬件平台设计 (9)2.4.1 控制单元设计 (10)2.4.2 译码电路设计 (12)2.4.3 驱动电路设计 (14)2.4.4 通信系统硬件设计 (16)2.4.5 红外对射收发器设计 (18)2.4.6 显示电路设计 (19)2.5 系统开发流程 (20)第三章软件系统设计 (22)3.1 软件总体设计 (22)3.2 下位机程序设计 (22)3.2.1 Keil 开发环境 (23)3.2.2 串口通信程序设计 (23)3.2.3 数码管显示程序设计 (26)3.2.4 数据处理程序设计 (29)3.3 上位机程序设计 (31)3.3.1 VB6.0开发环境 (32)3.3.2 串口通信部分程序部分 (32)III3.3.3 控制及功能程序部分 (36)3.3.4 显示模块 (42)第四章系统调试 (44)4.1 硬件原理以及软件联合仿真 (44)4.1.1 proteus仿真 (44)4.2 硬件平台调试 (45)4.2.1 短路与虚焊检测 (46)4.2.2 上电测试 (47)4.2.3 串口调试 (47)4.3 软件系统调试 (48)4.4 系统联调 (49)4.5 调试结果及分析 (50)第五章结束语 (51)参考文献 (53)致谢 (54)附录1:硬件原理图 (55)附录2:设计程序 (56)附录3:系统PCB图 (73)外文资料原文 (74)外文资料译文 (76)IV第一章引言第一章引言1.1 单片机发展简述单片机(Microcontrollers)诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作本文介绍一款红外线遥控小车,以AT89S51单片机为核心控制器,用L289驱动直流电机工作,控制小车的运行。
本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进等功能。
本系统采用模块化设计,软件用C语言编写。
一、设计任务和要求以AT98C51单片机为核心,制作一款红外遥控小车,小车具有自动驾驶,手动驾驶和循迹前进等功能。
自动驾驶时,前进过程中可以避障。
手动驾驶时,遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。
寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。
二、系统组成及工作原理本系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。
软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。
AT89S51单片机查询红外信号并解码,查询各个检测部分输入的信号,并进行相应处理,包括电机的正反转,判断是否遇到障碍物,判断是否小车其那金中有出轨等。
系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图三、主要硬件电路1、遥控发射器电路该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221,如图2所示。
HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。
图2中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。
HT6221的编码规则是:当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,如果这个按键按下且延迟大约108ms,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9~18ms),8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码(9~18ms)组成,如果按键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。
按照上图的接法,K1~K8的数据码分别为:0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。
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。
基于51单片机红外遥控小车制作报告基于51单片机红外遥控小车是一项有趣且有挑战性的项目,通过该项目的实践,可以深入了解单片机和红外遥控的原理,并提高自己的动手能力和解决问题的能力。
本文将介绍基于51单片机红外遥控小车的制作过程和实现的功能。
一、实验原理1.51单片机原理51单片机是一种广泛应用于电子产品和嵌入式系统中的微控制器,采用的是哈佛结构,具有较高的性能和稳定性,广泛使用于工业自动化和嵌入式开发中。
2.红外遥控原理红外遥控是一种常见的遥控方式,通过使用红外光发射器和接收器之间的通信,实现无线遥控设备的功能。
红外遥控信号一般由多个比特组成的数据包,通过不同的数据包可以实现不同的操作。
二、实验器材和工具1.器材2个电机、L298N电机驱动模块、51单片机、红外接收器、红外发射器、遥控器、电池盒、杜邦线等。
2.工具电烙铁、焊锡、剪线钳、螺丝刀、万用表等。
三、制作步骤1.电路连接将L298N电机驱动模块与电机连接,L298N模块的输入引脚与单片机的输出引脚连接,红外接收器与单片机的IO引脚连接,红外发射器与单片机的IO引脚连接。
2.程序设计根据需求编写程序,包括红外遥控信号解析、电机控制等功能。
3.调试测试四、实现的功能1.红外信号解析通过红外接收器接收到遥控器发送的红外信号,解析信号中的数据包,判断用户的操作。
2.基本运动控制根据用户的操作,通过控制电机的转动方向和速度,实现小车的前进、后退、左转、右转等基本运动功能。
3.灵敏度调节通过调整程序中的参数,可以调节小车的灵敏度,使其对用户的操作更加敏感和准确。
4.智能避障在程序中添加红外避障功能,当小车检测到前方有障碍物时,自动停下或转向避开障碍物,保证小车的安全。
五、实验心得通过制作基于51单片机红外遥控小车的实验,我深入了解了51单片机和红外遥控的原理,并提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
在实验过程中遇到了一些困难,但通过查阅资料和与同学交流,我成功地解决了这些问题。
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,周期约26μs) 接收红外信号,它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL 电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并执行去控制相关对象。
具体实现过程如下:(在这里特别强调:编码与解码是一对逆过程,不仅在原理上是一对逆过程,在码的发收过程也是互反的,即以前发射端原始信号是高电平,那接收头输出的就是低电平,反之亦然。
因此为了保证解码过程简单方便,在编码时应该直接换算成其反码。
)1.红外发射部分:下图为红外发射部分的电路拟图:编码过程:(1) 二进制信号的调制二进制信号的调制由单片机来完成,它把编码后的二进制信号调制成频率为38kHz的间断脉冲串(用定时器来完成),相当于用二进制信号的编码乘以频率为38kHz的脉冲信号得到的间断脉冲串,即是调制后用于红外发射二极管发送的信号。
(2)PPM编码这种遥控编码具有以下特征:○1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。
○2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”。
(3)发送程序#include <AT89X51.h>static bit OP; //红外发射管的亮灭控制位static unsigned int count; //延时计数器static unsigned int endcount; //终止延时计数static unsigned char flag; //红外发送标志sbit P3_4=P3^4;char iraddr1; //十六位地址的第一个字节char iraddr2; //十六位地址的第二个字节void SendIRdata(char p_irdata);//发送子函数void delay();void main(void){count = 0;flag = 0; //无载波OP = 0; //不亮P3_4 = 0; //在后面会发现用OP赋值的EA = 1; //允许CPU中断TMOD = 0x11; //设定时器0和1为16位模式1ET0 = 1; //定时器0中断允许TH0 = 0xFF;TL0 = 0xE6; //设定时值0为38K 也就是每隔26us中断一次TR0 = 1;//开始计数iraddr1=3;//自定义的一个地址iraddr2=252;//地址反码do{delay();SendIRdata(12);}while(1);}//定时器0中断处理void timeint(void) interrupt 1{TH0=0xFF;TL0=0xE6; //设定时值为38K 也就是每隔26us中断一次count++;if (flag==1){OP=~OP; }//如果是待发送的有效数据flag=1,就在此产生载波(亮灭交变)else{OP = 0; }P3_4 = OP;}void SendIRdata(char p_irdata) //发送数据子函数{int i;char irdata=p_irdata;/***************************************************************///发送9ms的起始码,并是载波模式有效endcount=223;flag=1;count=0;while(count<endcount);//等待中断,控制亮灭交变的总时间为9ms//发送4.5ms的结果码,并是载波模式无效endcount=117flag=0;count=0;do{}while(count<endcount);/***************************************************************///发送十六位地址的前八位irdata=iraddr1;for(i=0;i<8;i++){//一个周期里规定先以高电平开始,在以低电平结束。
先发送0.56ms的38KHZ “1”的红外波(即编码中0.56ms的高电平)endcount=10;flag=1;count=0;do{}while(count<endcount);//停止发送红外信号(即编码中的低电平)if(irdata-(irdata/2)*2) //判断二进制数个位为1还是0 {endcount=41; } //1为宽的高电平1.68mselse{endcount=15; } //0为窄的高电平0.56msflag=0;count=0;while(count<endcount);irdata=irdata>>1;//依次取位}//发送十六位地址的后八位irdata=iraddr2; //此处已经是地址的反码for(i=0;i<8;i++){endcount=10;flag=1;count=0;while(count<endcount);if(irdata-(irdata/2)*2){endcount=41;}elseflag=0;count=0;do{}while(count<endcount);irdata=irdata>>1;}/***************************************************************/ //发送八位数据irdata=p_irdata;for(i=0;i<8;i++){endcount=10;flag=1;count=0;while(count<endcount);if(irdata-(irdata/2)*2){ endcount=41; }else{endcount=15; }flag=0;count=0;do{}while(count<endcount);}//发送八位数据的反码irdata=~p_irdata; //要将数据位取反for(i=0;i<8;i++){endcount=10;flag=1;count=0;while(count<endcount);if(irdata-(irdata/2)*2){endcount=41; }else{endcount=15; }flag=0;count=0;while(count<endcount);irdata=irdata>>1;}endcount=10;flag=1;count=0;do{}while(count<endcount);flag=0;}void delay(){int i,j;for(i=0;i<400;i++){for(j=0;j<100;j++){}}}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,周期约26us) 接收红外信号,它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并执行去控制相关对象。
接收部分的电路拟图为:HS0038的典型应用电路为:其应用程序为:#include"reg52.h"#define uchar unsigned char #define uint unsigned int#include"reg52.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar ram[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void delaytime(uint time) //延迟90uS{ uchar a,b;for(a=time;a>0;a--){ for(b=40;b>0;b--); }}void rem()interrupt 0 //中断函数{uchar ramc=0; //定义接收了4个字节的变量uchar count=0; //定义现在接收第几位变量uint i=0; //此处变量用来在下面配合连续监测9MS 内是否有高电平prem=1;for(i=0;i<1100;i++) //以下FOR语句执行时间为8MS左右{if(prem) //进入遥控接收程序首先进入引导码的前半部判断,即:是否有9MS左右的低电平return; //引导码错误则退出,注意与break语句的区别}while(prem!=1); //等待引导码的后半部4.5 MS 高电平开始的到来。
delaytime(50); //延时大于4.5MS时间,跨过引导码的后半部分,来到真正遥控数据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。
delaytime(9);//高电平到来后,数据0 高电平最多延续0.56MS,而数据1,高电平可延续1.66MS大于0.8MS 后我们可以再判断遥控接收脚的电平。
if(prem) //如果这时高电平仍然在继续那么接收到的数据是1的编码{ram[ramc]=(ram[ramc]<<1)+1;//将目前接收到的数据位1放到对应的字节中delaytime(11); //如果本次接受到的数据是1,那么要继续延迟1MS,这样才能跨//下个位编码的低电平中(即是开始的0.56MS中)}else //否则目前接收到的是数据0的编码ram[ramc]=ram[ramc]<<1; //将目前接收到的数据位0放到对应的字节中} //本次接收结束,进行下次位接收,此接收动作进行32次,正好完成4个字节的接收}if(ram[2]!=(~(ram[3]&0x7f))) //本次接收码的判断{ for(i=0;i<4;i++) //没有此对应关系则表明接收失败,清除接受到的数据ram[i]=0;returned;}main(){IT0=1; //设定INT0为边沿触发EX0=1; //打开外部中断0EA=1; //全局中断开关打开while(1){switch(dis_num){case 0x81: num=0; break;case 0xcf: num=1; break;case 0x92: num=2; break;case 0x86: num=3; break;case 0xcc: num=4; break;case 0xa4: num=5; break;case 0xa0: num=6; break;case 0x8f: num=7; break;case 0x80: num=8; break;case 0x84: num=9; break;case 0x88: num=10;break;case 0xe0: num=11;break;case 0xb1: num=12;break;case 0xc2: num=13;break;case 0xb0: num=14;break;case 0xb8: num=15;break;}P2=table[num];P1=0x01;delaytime(5);}}如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。