当前位置：文档之家 › 红外计算机遥控器的设计与实现

红外计算机遥控器的设计与实现

  • 格式：pdf
  • 大小：207.23 KB
  • 文档页数：2

红外计算机遥控器的设计与实现四川教育学院　张敏辉　赵锡奎

[摘　要]本文首先介绍了红外通信的基本原理,然后介绍了计算机遥控器的系统架构;最后介绍了一种基于89C51单片机控制的红外遥控器的设计方案,并给出了硬件电路和程序流程图。[关键词]协同电子商务　网络采购　Web服务　决策支持

1引言20世纪末,计算机的飞速发展给工业和生活等各方面带来了巨大的发展,如今家庭计算机已非常普遍,然而却存在一些我们曾经苦恼过的问题。我们都清楚普通计算机是不适合在移动的过程中运行的,即便是笔记本电脑,也是如此。既然如此,当要执行相应的操作的时候必须保证计算机的物理支撑稳定。我们能否设计一种设备像遥控电视一样遥控计算机呢?红外遥控通过红外通信的方式进行控制,具有低功耗、低成本、高可靠性、体积小、结构简单、避免人身伤害等优点,是一种先进的控制方式,具有广阔的应用前景。红外通信原理红外通信,即以红外线作为通信载体,通过红外光在空中的传播来传输数据的通信方式,它由发射端和接收端来完成。本文通过用一个红外遥控手柄(普通电视遥控器)和一些简单的器件设计实现像遥控电视一样遥控计算机的设备。即“红外计算机遥控器”。2系统架构为实现与PC外围设备短距离无线通信功能,本设计采用红外通信的方式。通过普通手持遥控板按键模拟PC外围设备键盘和鼠标的一些基本功能。系统基本架构如图1所示:

图1　系统结构图系统采用普通的万用遥控器(如:电视遥控板)做发射部分,由单片机89C51负责红外指令码的接收和解码并通过PC串口转发编码指令,PC机上位驱动程序负责接收串口指令,并执行PC外围设备如关机、开关光驱和鼠标移动等模拟操作。硬件主要由发射手柄(PC无线外围模拟设备)和接收解码电路,手柄负责编码发射,单片机89C51控制电路负责解码和指令转发。手柄采用成品遥控手柄,如普通的电视遥控板。解码和转发电路为89C51最小系统附加PC-MCU串口通信电路。由C语言实现对采样到的红外二进制编码进行解码并简单处理和转发指令码,但不对数据反码解码,引导码和用户码均不做解码操作。上位机软件采用VisualBasic6.0编程实现,VB解决串口通信数据分析和处理操作,对相应的指令响应相应的系统操作。本设计实现Windows系统下的关机、开关光驱、模拟鼠标的移动和左右单击和左双击操作等相应操作。并配有相应的操作结果提示。可以实现0m-5m的短距离鼠标模拟操作。3下位机软件设计下位机软件部分全部由C语言实现,并采用多种干扰解决方案,使系统抗干扰能力大大加强。3.1波形分析本设计采用软件解码的方式对红外脉宽码解码,对遥控板的发射码波形分析得到如下数据:红外线路空闲时采样信号线为高电平数据位0:1.1ms数据位1:2.2ms引导码:8.2ms低电平+4.5ms高电平用户码和用户反码:26.4ms操作码:8.8ms—17.6ms操作反码:8.8ms—17.6ms第一次连续脉冲:51.2ms第二次连续脉冲:107.6ms脉冲编码和0、1位波形图如图2、图3所示:阴影部分为操作码,即为待解码部分,注意,该波形图并未按严格比例绘制。

3.2算法流程分析对8位操作数据码进行解码时,采用递归的方式对信号线进行采样,为防止系统死机,本设计采用软件和系统资源结合的方式最大程度解决死机问题,因手工操作键盘原因,按键时间很难控制,而普通的遥控器会因为按键时间的不同发射不同的红外脉冲码,即连续脉冲。连续脉冲对系统干扰严重,容易使系统死机,解码过程中关断系统信号检测中断使能,对一次和二次连续脉冲有很好的抗干扰能力。环境和系统本身的脉冲干扰则由看门狗做最后的解决方案。使死机系统自动复位,作者简介:张敏辉(1981-),女,四川教育学院计算机科学系,硕士研究生,讲师,研究方向:电子商务技术与应用、软件技术与信息系统;赵锡奎,四川教育学院,硕士研究生,教授,研究方向:计算机应用、地质科学。—52—科技信息博士・专家论坛　

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net对长时间运行的系统有极大的抗干扰优势。系统设计逻辑流程图如图4。

图4　系统流程图 3.3单片机系统分析单片机系统以89C51构成的最小系统配以LED显示及232通信电路组成,通过一体头对红外波形的检测接收,再由单片机系统软件实现对红外波形的解码,工作系统硬件电路简单,但是是系统软件运行不可缺少的环境,单片机系统采用89C51处理器进行解码,提供手段复位操作键。对控制器MCU的唯一要求为控制器自带看门狗,采用USB供电方式为系统方便的提供电源。4系统测试对Windowsxp系统下实现远程遥控一键关机、一键开关CD-ROM光驱、模拟鼠标桌面上的移动操作、左单双击操作、右单击弹出快捷菜单和文件或者窗口等的拖动操作等功能测试成功,除遥控器故障外都能正常解码和串口发送,上位机器能正确识别指令码和响应对应操作。指令误码率小于1%。5结束语红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。本设计实际使用后,证明其方便、可靠并具有实用价值。本设计只适用于码分制的红外遥控设备,而未涉及到频分制的红外遥控设备和调频信号为非38kHz的红外线遥控设备,如若要扩充遥控器的这些功能,只要在红外线接收电路中增加测频电路,在红外线发射电路中使用数控信号发生器做调制电路即可。

参考文献[1]黄遵熹.单片机原理接口与应用[M].西安:西北工业大学出版社,2000.147—150[2]严天峰.单片机应用系统设计与仿真调试.北京航空航天大学出版社,2005

(上接24页)则满足要求,压力平衡。4、换热装置大型封闭室全年室内、外均有一定的温差,故应设置换热系统。目前世界范围内能源越来越缺乏,换热装置应体现节能的特点。换热装置结构紧凑、体积小,可以降低基建投资,减少安装费用,减小占地面积。如螺旋螺纹管换热器将换热管以非对称设计理念设计成了螺旋螺纹管反向缠绕结构,这种特殊结构极大得改变了流体流动状态,形成强烈的湍流效果,提高了换热系数,减小了传热面积。清洗方便、费用低,设计寿命长达40年。这种独特的设计以最少的材料达到最佳的换热效果,同时考虑压降和换热系数的最佳组合关系,以最小的压降达到最好的换热效果。5、新风净化装置净化室外空气可以采用室内空气净化技术中的过滤法和吸附法。过滤材料可以有效拦截尘埃粒子,吸附材料可以有效地去除新风中的有害气体。二者都不会对气流形成过大的阻力,且可以使室外新风以相对清洁的状态进入室内。空气过滤材料用于在常温下滤去微小粒子的室内空气净化处理时,过滤器可分为三种类型,即粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器。对于通风系统而言,设置一道粗效空气空滤器或一道粗效过滤器和一道中效过滤器即可满足要求[8]。6、风机风机提供的压力必须大于支路管道中最大的全压,所以送风管道与排风管道均选择符合计算的管道。而且风机应该按照至少大于全压损失1.2倍的标准,同时风机流量应符合送、排风管的流量。7、讨论目前人们都已经意识到改善室内空气质量问题的重要性。室内外气候环境因素,如室内外温度、湿度、气压、风速和空气交换率等诸多因素都会影响着室内空气的质量。通风是改善室内空气质量的最有效的方法。在欧洲等一些发达国家普遍使用的混合通风以及近年来备受关注的置换通风在我国尚处于研究阶段,没有结合具体的建筑房间。诸如自然通风器(换气扇)、置换式新风系统等机械通风系统也只是在南方一些高档住宅中得到了一定的应用,像超市、高层建筑等大型封闭室普遍采用的还是依附于中央空调的新风系统。研究大型封闭室室内不依附于空调系统的新风供应及净化系统,通过合理的送风方式将经过净化的室外新风源源不断的输入大型封闭室内,实现其有效的通风,满足人们对新风的需求,具有很大的现实意义和使用价值。

参考文献[1]束永保.室内空气品质研究现状及发展[J].制冷与空调,2004,(3):60～68[2]何超英,刘振宇.新风与室内空气品质的测试与探讨[J].苏州大学学报,2003,3(2):63～68[3]凌均成.室内空气品质研究现状与发展[J].南华大学学报,2002,16(2):26～29[4]GB/T18883-2002,室内空气质量标准[S].北京:中国标准出版社,2003[5]马仁民.通风的有效性与室内空气品质[J].暖通空调,2002,(5):20～23[6]杨婉.室内通风效率及污染物治理的研究.硕士学位论文.四川大学,2005[7]李晓山.置换通风系统在中国的应用问题研究.硕士学位论文.东华大学,2003[8]吴忠标,赵伟荣.室内空气污染及净化技术[M].北京:化学工业出版社,2005

—62—科技信息博士・专家论坛　

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

合集下载

基于AVR单片机的红外遥控仿真设计

基于AVR单片机的红外遥控仿真设计

基于AVR单片机的红外遥控仿真设计

摘要:Proteus提供了兼容SIRC的IRLINK组件,使得在虚拟环境下仿真红外遥控收发成为可能。本设计中,当按下发射器的任一按键时,对应的12位编码被“发送”到接收端的红外接收头,经程序解码后,12-Bit的编码将会显示在3个数码管上。

关键词:红外遥控 AVR单片机 Proteus仿真

红外遥控技术实际上是一种远程遥控技术,它在工业控制、家用电器等领域应用广泛。红外遥控是一种无线、非接触式的控制技术,具有抗干扰能力强,信息传输可靠等优点,被越来越多的电子设备广泛采用,并逐渐应用到计算机系统中。

1 红外遥控的原理及特点

红外遥控的发射端采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波;红外接收端主要由红外接收二极管组成,能将红外发射端发出的红外光转换为相应的电信号。

由于红外遥控不具备像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象的能力,所以同类产品的红外遥控器,可以有相同的遥控编码,而不会出现遥控信号“串门”的情况。这为大批量生产以及在家用电器上普及红外遥控提供了极大的方便。

2 Proteus仿真软件简介 Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及其外围器件。它是目前最好的仿真单片机及其外围器件的工具。使用Proteus丰富的硬件资源库和强大的仿真能力,它能够仿真现阶段大部分常用型号的单片机及其外围电子系统。在软件调试方面,将其与单片机编译器联合调试,可以立即进行硬、软件联调的系统仿真,直接使用仿真器来调试系统,观察调试效果。

3 设计思路

红外光的波长为950nm,低于人眼的可见光谱,因此我们是看不见这种光线的。在大量的电子产品中都能使用红外遥控器对受控设备进行非接触式控制,但由于有热量的物体都能发出红外光,所以为了保证红外遥控器发出的红外信号能够不受干扰地被接收端识别,应将红外信号进行编码。为了解决这个问题,需要将待发送的编码进行调制。红外发射端和接收端都调谐到一定的频率,这个频率就是收发双方所使用的载波频率。

基于FPGA的红外遥控器设计【开题报告】

基于FPGA的红外遥控器设计【开题报告】

毕业论文开题报告

电子信息工程

基于FPGA的红外遥控器设计

一、课题研究意义及现状

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、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、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

红外遥控技术在工农业生产，通信技术，家用电器等多种领域中得到了广泛的应用，特别是在门禁系统中的应用，更加受到了人们的瞩目。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，在设计家用电器的红外线遥控器时，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便。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。

目前国外（主要是欧美市场）的遥控器几乎都是多功能遥控器，它们能够控制全球的绝大部分的视频设备甚至包括空调器。这些遥控器一般由MCU进行控制，其价格一般都比较贵，达上百美金。值得一提的是，目前全球的遥控器的80%是由中国大陆代工贴牌生产的，但关键芯片是别人的。国外的遥控器主要通过超市等渠道进行销售，消费者可以根据自己的需要进行选择，其发展趋势是根据家庭的需要遥控器拥有更多的功能和更人性化的设计。

而在国内市场，遥控器绝大部分是单一型的遥控器，也就是一个遥控器控制一个视频设备，这与我国经济状况和消费习惯有关。多功能（所谓万能）遥控器只是单一型的遥控器的补充，在一般的主流渠道是没有多功能遥控器销售的，许多消费者也就不知道有或者如何购买多功能遥控器，因此多功能遥控器的销量是相对很少的。也缘于此多功能遥控器的质量是参差不齐的，大部分使用不方便，或者名为多功能遥控器但对很多设备却难以控制。但正如西方的情况，我国也会经历从使用单一型遥控器走向多功能遥控器，尤其是在信息化迅速发展的情况下，多功能遥控器有着广阔的需求和发展空间。启动这一块市场的关键是使多功能遥控器确实好用，能够完全替代单一型遥控器的功能以及有效的市场推广。

毕业设计6--红外遥控系统的一种设计方法

毕业设计6--红外遥控系统的一种设计方法

红外遥控系统的一种设计方法

丁跃华,陈艳峰,龙　筝

(华南理工大学电子与信息学院　广东广州　510640)

摘　要:探讨了一种较为典型的红外遥控系统的设计思路,介绍了由PT2248作为发送器,MIM-R1AA38KHZ红外一

体化接收解调器作为接收器的红外遥控系统的构建方法,并着重介绍了基于EDA技术的CPLD解码器的设计思想。在设

计过程中,运用了当前EDA技术领域自顶向下的设计方法。系统原理简单,可靠性好,能够及时发现误码,防止误操作的产

生。可应用于一般控制场合。

关键词:红外遥控系统;解码;EDA;CPLD

中图分类号:TP273 文献标识码:B 文章编号:1004

373X(2007)0705003

DesignofInfraredRemoteControlledSystem

DINGYuehua,CHENYanfeng,LONGZheng(SchoolofElectronicandInformationEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,510640,China)

Abstract:Methodfordesigningatypicalinfraredsystemisproposed.Afterintroducingthegeneralprinciplesoftransmit2

tingandreceiving,discussiononthedesignofaninfraredremotecontrolledsystembasedonPT2248,MIM-R1AA38KHZ

andCPLDdecoderareperformedindetailinthepaper.Top-downmethodinEDAisinvolvedduringthedesign,Thesystem

showstheadvantagesofsimplicityandgoodapplicability.Itcandetecttheerrorcodeandtheimproperoperationtherefore

基于单片机的学习型遥控器设计

基于单片机的学习型遥控器设计

基于单片机的学习型遥控器设计

红外遥控器是日常家庭生活中十分容易见到的遥控器。红外遥控器性能良好，不仅体积小，而且耗电量低，价格也十分便宜，很符合大众的需求。本文设计的红外遥控器是基于市场上万用遥控设计的学习型红外遥控装置。

Smart home--智能家居的普及，各种各样的家电的遥控器大量涌现，所以从许多遥控器选择具体的遥控器是非常的浪费时间，所以学习红外线遥控出现了。它的特点是：遥控器里面有许多套编码，不再局限于仅仅一套编码，因此学习型红外遥控器可以成为很多家用电器的控制器，让人们的生活更加快捷更加的懒人化。

学习型遥控器可以复制其他遥控器的编码，并且还可以储存这些遥控器的编码。当学习新遥控器复制那些遥控器的编码的时候，它会接收到那些遥控器的信号，然后复制这些信号，并且通过这些信号的编码来控制那些家用电器。使用学习型遥控器时不需要用户输入编码，因为学习型遥控器已经复制好了原遥控器的编码，并将编码存储到学习型遥控器的存储器中，当需要遥控器控制家电的时候，学习型遥控器就会通过这些编码将信号发送出来，实现原来遥控器的功能。

本文主要采用 RAM256位速率的 ATC89 C51微控制器，使用红外发射，红外接收设备等简单易用的装置发送和接收信号，是基于各种远程编码复制，学习，然后播放原有的遥控功能。电路比较简单，但是系统安全可靠，抗干扰能力强，也可以作为人们家电的控制器。

本文从多个方面将学习型红外遥控器拆分，将学习型遥控器分为键盘电路、红外发射电路、红外接收电路、存储电路等，以及将系统硬件完美接合的软件程序。键盘电路作为用户端，发送信号到红外发射电路，发射电路将信号发射出去，然后信号就会被传输到红外接收电路。但是在这之后要放大跟解调电路，为什么呢？因为红外二极管的功率基本都很小，所以发出的信号都比较微弱，所以需要放大跟解调。然后对电平信号进行微处理，处理然后将其存储到外部存储器中。

关键词：AT89C51；学习遥控；红外遥控；编码方式