利用红外线实现单片机间的数据通信

本科生毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的红外遥控系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：本设计是基于单片机的红外遥控系统设计，设计内容包括了红外接收，红外解码和步进电机控制三大块。

如今红外遥控技术已经得到了广泛的应用；其利用红外线来传输数据，这种情况下不需要实体连线，体积小，成本低，功能强。

我们日常生活中的电视机，洗衣机，空调，航天飞机，工业现场设备等都运用了红外遥控的技术。

本设计中发射端采用专用的发射芯片来实现红外遥控码的发射，且遥控码格式是NEC标准。

接收端采用市面上流行的1838一体化红外接收头，接收到的红外信号经由1838接收头完成光/电转化和解调的工作，然后把33位的完整码发送到解码芯片中去完成解码工作。

本设计中的主芯片是STC89C52单片机，主芯片和解码芯片之间进行串行通讯。

系统启动后，解码芯片将解码后得到的8位数据码串行发送到主芯片中，然后通过主芯片来控制步进电机的正转，反转，加速，减速。

本设计中的被控对象是步进电机，步进电机最适合做数字控制。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

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。

92当今社会人们已经离不开电子通信,电子通信技术给人们带来了更加便利的信息传输体验,但是随着科技的不断进步,人们需要更好的电子通信系统来承担更多的功能。

红外线通信技术可以实现短距离的电子通信,在普通的通信技术中心结合红外线技术能够加快数据传输的速度,防止通信系统出现异常,提高通信技术的运输效率。

在电子通信系统设计时融入红外线技术还可以降低系统的运行消耗,发挥更高的通信价值。

1 红外线技术及其工作原理要想让红外线技术在电子通信中得到更多的应用,设计人员首先需要全面了解红外线技术及其工作原理,才能将红外线技术和电子通信技术的优点充分结合,达到优化电子通信系统的目的。

红外线是光谱中红光以外的不可见光,红外线技术的主要应用就是利用红外线的隐蔽性来使信息的发送与接收更安全,红外线出色的抗干扰特性让电子通信有了突破性的进展。

除此之外,红外线还具有较强的穿透性,可以进行夜间作业,优势十分显著。

红外线技术在电子通信技术领域的应用是以红外线波长为信息载体,红外线在经过信号发射装置时会接收到高频信号,信号电路会产生不同的脉冲指令,然后通过调制电路时会被调制为脉冲指令信号,发射装置中的驱动电路会将脉冲信号再次转换为可以发射的红外信号,在这个过程中,红外信号中就携带了二进制的指令信号。

这种通信模式通常发生在红外线技术与电子通信技术结合的初级阶段,红外线信号经过发射装置发射后再经由接收装置中的调制电路调制为原来的脉冲信号。

在整个工作流程中,接收装置和发送装置的调制电路是关键的要素。

其中调制电路的主要调制方式有以下两种,意识脉宽调制,二是脉时调制,调制电路也是后文笔者要讲的重点内容[1]。

2 红外线技术与电子通信系统的需求分析2.1 红外线技术与脉冲调制需求在进行电子通信系统的设计时,由于需要考虑到红外线数据通信功能的添加,设计人员不得不重视脉冲调制的新需求。

前文笔者已经讲过了,红外线技术想要应用在电子通信技术就必须要通过调制电路改变脉冲信号。

中国矿业大学徐海学院技能考核培训姓名：贾佳学号：******** 专业：信息11-2班题目：基于单片机的红外无线控制专题：音乐播放器指导教师：有鹏老师翟晓东老师设计地点：电工电子实验室时间：2014 年 4 月通信系统综合设计训练任务书学生姓名贾佳专业年级信息11-2班学号22110841设计日期：2014年4 月5日至2014 年4 月10 日设计题目：基于单片机的红外无线控制设计专题题目：简易MP3设计主要内容和要求：1. 主要内容：单片机内部结构红外遥控解码C语言程序设2. 功能扩展要求实现音乐播放器的功能指导教师签字：摘要：设计的课题是“基于单片机的音乐播放器设计”，它是以单片机AT89C52作为硬件核心控制部件，结合负脉冲电路和LM386功率放大器，数码管构成典型的显示电路，以及其他外围设备组成的音乐播放系统。

根据音乐演奏控制器所要实现的显示与选曲及音乐产生功能原理，系统包括演奏扬声器、选曲、播放和显示几部分。

所设计的单片机乐曲播放控制器不仅能够播放悦耳的歌曲，同时设置按钮使所设计的程序能在四首歌曲之间进行选曲，并通过显示器使其显示歌曲序号。

本文设计的音乐演奏控制器是通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音节的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即控制音调中的节拍。

同时设置按钮使所设计的程序能在五首歌曲之间进行选曲、设计显示器使其显示歌曲序号。

关键词：51单片机,红外遥控,音乐播放，LED流水灯目录1 绪论 (4)1.1概述 (4)1.2功能 (4)2 硬件电路 (5)2.1总体设计方 (5)2.2单片机最小系统 (5)2.3红外遥控收发电路 (5)2.3.1 红外遥控发射电路 (6)2.3.2 红外遥控接收电路 (7)2.4蜂鸣器电路 (7)2.5 LED指示灯电路 (8)3软件编程 (9)3.1 C语言实现系统设计 (9)3.2乐谱的改编 (10)参考文献 (11)附录 (12)1 绪论1.1概述本设计采用红外线来遥控蜂鸣器使其播放音乐，红外遥控是如今广泛使用的一种通信和遥控手段；红外线遥控利用红外线来传输数据，这种情况下不需要实体连线，体积小，成本低，功能强；因此红外遥控设备已经广泛的应用在如今的电气设备的数据交互和设备控制中。

图３随着人民生活水平的提高，家用电器越来越多，随之而来的是遥控器也越来越多，必然给日常生活带来诸多不便。

鉴于此，本文利用ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机设计一个可以学习的遥控器，则可以用一个遥控器遥控家中的所有电器。

本文主要介绍ＡＴ８９Ｃ２０５１的管脚功能、遥控学习器原理以及软件流程图。

遥控原理红外遥控电器是在普通电器的基础上增加一套以微处理器为中心的控制电路，其红外遥控是通过与电器分离的遥控发射器产生编码调制信号，作为空间传递信号媒体，再通过红外光电二极管接收转换成功的指令信号，经放大、变换处理后去控制电器实现各种功能。

红外遥控系统是以微处理器为主体进行编、译、控的系统。

红外遥控系统由发射器、红外遥控接收电路、系统控制微处理器等组成，如图１所示。

１．红外线遥控发射器红外线遥控发射器，简称遥控器，是用来产生多种编码信息的红外光信号，向空间辐射，供红外接收、解码、控制用，主要由键盘矩阵电路、指令编码电路、码元调制器、分频器等组成，红外遥控发射的原理框图如图２所示。

红外遥控发射器利用一个编码电路，采用矩阵扫描产生矩阵码，经识别键位后，送去指令编码器进行码值转换，构成一组脉冲调制的串行功能码。

通过码元调制器进行脉幅调制，放大后驱动红外发射二极管发射不同的脉冲编码调制的红外光信号。

红外遥控发射器使用遥控编码集成电路，将定时信号发生器、键入编码电路、指令编码电路、码元调制器、分频器等集成在一块芯片上。

遥控器编码集成电路按照系统处理器功能指令的要求进行统一编码，键位扫描得来的编码值受到扫描方式的限制，只能用来识别哪个键被按下，不一定能与接收端输入配用的微机指令相适应，为了达到接收端微机能识别的目的，键入编码输出的键位码不要依靠指令编码电路重新编码。

进行码值转换，并加上其它的识别码，以区别不同的机种和不同的用户发射的控制信号，得到功能操作指令码。

２．　红外遥控接收电路红外遥控接收电路是用来将接收到的红外光信号转换成电信号并进行放大，二次解调输出功能指令操作码，送微处理器识别与处理。

2023-11-22contents•红外无线数据通信概述•红外无线数据通信技术目录•红外无线数据通信设备与系统•红外无线数据通信的发展前景红外无线数据通信概述红外技术无线传输红外无线数据通信的定义红外无线数据通信的工作原理01020304红外发射器红外光线传输红外接收器数据还原家电遥控数据传输安全领域工业控制红外无线数据通信的应用领域红外无线数据通信技术红外发射器红外发射器是红外通信中的关键部件，它将电信号转换为红外光信号并发送出去。

通常使用发光二极管（LED）作为红外发射器。

调制方式红外传输技术采用脉冲调制方式，将二进制数据编码成脉冲信号进行传输。

常用的调制方式有脉宽调制和脉位调制两种。

红外接收器红外接收器用于接收红外光信号并将其转换为电信号。

它通常由光电二极管、放大电路和解调电路等部分组成。

红外传输技术SIR/MIR/FIR速率红外通信设备通常通过串行接口与外部设备连接，例如RS-232接口、USB接口等。

这些接口用于传输命令和数据，实现红外设备与其他设备之间的数据交换。

红外端口红外端口是红外通信设备上的专用接口，用于发射和接收红外光信号。

它通常位于设备的正面或侧面，方便与其他设备进行对准和通信。

红外无线数据通信设备与系统红外线发射器用于接收红外线信号并将其转换为电信号的设备，一般采用光电二极管或光敏三极管作为接收元件。

红外线接收器调制解调器传输协议传输速率通信距离030201设备互联安全性考虑网络拓扑红外通信网络建设红外无线数据通信的发展前景高速率传输安全性增强微型化与集成化红外无线数据通信的技术发展趋势智能家居移动设备工业自动化红外无线数据通信的市场前景03虚拟现实01无线充电02生物医疗红外无线数据通信的未来应用拓展感谢观看。

无线数据传送系统摘要随着信息技术的不断发展，无线通信在信息化时代起着愈来愈重要的作用。

鉴于以上原因，在本次大赛中简单设计了无线数据传输系统，该系统具有单工通信，将接收数据上传计算机的功能。

可广泛应用于遥控、监测等领域，适应现阶段科技的发展要求。

详细介绍了单片机与无线收发芯片之间的连接情况，对单片机的串行发送，无线传送中的干扰问题及解决问题的方法都做了比较详细的分析，而且还以表格的形式汇总了所用芯片的技术参数，为该项设计成果应用于工业生产提供了可借鉴的实验材料。

AbstractThis design realizes the lead-in data delivers, the system includes send out mold piece, receive mold a line correspondence mold piece, result manifestation that mold an etc. Sending out to carry with received to carry to adopt the light electricity coupling the machine, improving the anti- interference ability of the system on the certain degree. That system has the single work correspondence function, having will receive the data on the function that spreading the calculator. That system is extensive to apply in the remote control, monitor realm, adapt to the development request of current science.目录1.设计任务及性能指标 (2)1.1设计任务 (2)1.2 主要性能指标 (3)2.方案选择及确定 (3)3.设计方框图 (5)4.基本设计单元电路 (6)4.1单片机控制芯片 (6)4.2 RS－232通信接口 (7)4.3发射模块 (8)4.4接收模块 (10)4.5 显示模块 (11)5.软件分析 (14)5.1 软件功能 (14)5.2 系统软件流程图 (15)6.系统测试及分析 (16)7.结束语 (18)8.参考文献 (18)1.设计任务及性能指标1.1设计任务设计并制作适用无线数据传输的发射机和接收机，要求能实现数字数据的无线传送，在发送端和接收端均有相应的数据显示，通过显示可以证明所接收的数据是正确的，同时接收到的数据可以上传计算机。

存储测试系统红外数据通信技术研究摘要：红外光是具有许多优势的通信媒介，红外标准IrDA标准是目前IT和通讯业普遍支持的近距离无线数据传输规范。

本文在介绍IrDA1.0的基础上，主要讲述了存储测试系统的红外通讯，它是能够实现面向字节的红外数据通讯，具有良好的抗干扰能力。

文中给出了用发送接收芯片配合A VR单片机实现红外通信的几种方案。

这几种方案都是围绕发送接收两部分完成的，都是通过单片机来控制，但又都有各自的不同之处，即分别从不同方向去考虑。

关键字：IrDA，红外通讯，红外发送，红外接收，单片机The research of Infrared communication techniqueIn Storing and test systemAbstract:Infrared is a convenient communication medium that has many advantages. IrDA association has a membership of over hundreds of companies in the computer and telecommunication industry, including components, hardware and adapter manufactures. This text introduces the IrDA1.0 first, and then mainly introduces Infrared communication of the saving test system. It is a infrared data communication that can carry out to face the word stanza, having good anti- interference ability. The text gives a few methods that is use to send out and receive infrared correspondence matched with AVR single chip. These methods are all concern the receive part and send part, through AVR to control things, but all they have different points. The difference is the direction of consideration.Keywords: IrDA, infrared transmission, infrared reception, single chip目录1引言 (1)1.1 本课题的意义 (1)1.2 本课题研究的内容 (1)1.3 红外通信技术的简介 (2)1.4 红外通信技术的国内外发展趋势 (2)1.5 红外通信技术的发展方向 (4)2 综述 (5)2.1 该设计的设计思路 (5)2.2 红外通信的IrDA物理层标准 (7)2.2.1 IrDA背景 (6)2.2.2 物理层标准 (8)2.3 接建立协议层(IrLAP) (10)2.4 IrLAP帧结构 (10)3 发送接收芯片 (12)3.1 IrDA器件的介绍 (12)3.1.1 IrDA器件的类型划分 (12)3.1.2 IrDA器件的构成 (12)3.1.3 红外收发器件的选择 (13)3.2 TFDU4100的简介 (13)3.3 TFDU4100的应用 (15)4 AVR的简介 (17)4.1 AVR的综述 (17)4.2 AVR ATmega8515的综述 (18)4.2.1 AVR单片机系统复位及中断 (20)4.2.2 定时器/计数器 (20)5 整体设计 (22)5.1 第一种设计方案 (22)5.2 第二种设计方案 (23)5.2.1 硬件设计 (23)5.2.2 软件设计 (25)6 系统调试及实验结果 (30)6.1 实际遇到的问题及解决方法 (30)结论 (31)附录一 (32)附录二 (33)附录三 (34)参考文献 (42)致谢 (43)外文文献原文及译文1引言1.1 本课题的意义在当今世界里，笔记本电脑、个人数字助理等便携式信息处理机器急速普及，而以internet为代表的计算机网络系统正以惊人的速度，向人类社会的各个领域渗透。

基于单片机的汽车防盗报警系统毕业设计论文目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 本文研究内容与结构安排 (5)2. 相关技术理论基础 (7)2.1 单片机技术概述 (7)2.2 无线通信技术介绍 (9)2.3 防盗报警系统工作原理 (11)2.4 汽车相关安全技术 (12)3. 系统总体方案设计 (13)3.1 系统功能需求分析 (14)3.2 系统架构与模块划分 (16)3.3 硬件设计方案 (17)4. 系统硬件设计 (21)4.1 单片机选型 (22)4.2 无线通信模块设计 (23)4.3 传感器设计 (25)4.4 报警模块设计 (26)4.5 系统电源管理 (28)5. 系统软件设计 (29)5.1 软件开发环境搭建 (31)5.2 系统软件架构 (32)5.3 无线数据传输协议设计 (33)5.4 报警逻辑编程实现 (34)5.5 测试与验证 (36)6. 系统实现 (37)6.1 硬件生产与组装 (39)6.3 系统集成测试 (41)6.4 现场应用与测试 (42)7. 系统性能测试与分析 (44)8. 结论与展望 (45)8.1 系统设计与实现的主要结论 (46)8.2 系统优化建议 (47)8.3 下一步工作展望 (48)1. 内容概览本论文旨在设计并实现一款基于单片机技术的汽车防盗报警系统。

该论文首先进行了系统的总体结构设计，包括硬件和软件两大部分。

硬件部分着重阐述了核心单片机的选择、模块的设计与实现，以及与之配套传感器的选择与安装技术；软件部分则详细说明了系统的软件架构、编程语言及控制流程。

其次，论文还细致分析了汽车防盗报警系统的具体功能实现过程，包括但不限于报警触发条件的设定、报警信号的处理以及系统的自我检测与维护机制。

对系统进行了严格的性能测试，确保其具备高度的可靠性和实用性。

通过本系统的设计和实现，不仅能够在一定程度上保护车主们的财产安全，同时对于推动微电子技术在汽车领域内的应用具有重要的参考和实践价值。