单片机遥控系统的抗干扰分析及实现
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南京信息职业技术学院毕业设计论文作者薛亮学号*****T32 系部电子信息学院专业无线电技术题目基于单片机的家用电器远程遥控装置的设计与制作指导教师李光明评阅教师完成时间:2010年2月11日目录第1章绪论 (5)1.1 概述 (5)1.2 设计要求及主要功能介绍 (5)1.3 MCS-51系列单片机简介 (7)第2章系统总体设计 (9)2.1 系统功能模块的划分 (9)2.2 系统原理框图 (9)2.3 系统软件主要特色 (10)第3章各模块详细设计 (12)3.1 振铃检测模块的设计 (12)3.2 双音多频模块的设计 (13)3.3 自动摘机及超时挂机模块的设计 (16)3.4 语音提示模块的设计 (17)3.5 密码设置模块的设计 (21)3.6 EEPROM及看门狗模块的设计 (23)3.7 继电器驱动模块的设计 (27)3.8 系统总程序的设计 (28)第4章系统的组装、调试和测试 (30)4.1 系统的组装、调试 (30)4.2 振铃检测及自动摘机功能的测试 (30)4.3 语音及双音多频功能的测试 (30)4.4 密码设置功能的测试 (30)4.5 EEPROM密码存储功能的测试 (31)4.6 继电器驱动、电器状态显示及语音提示功能的测试 (31)4.7 超时自动挂机功能的测试 (31)第5章系统方案总评 (32)结论 (33)致谢 (33)参考文献 (33)附录A 家用电器远程遥控装置的功能及使用 (35)1 家用电器远程遥控装置的功能 (35)2 家用电器远程遥控装置的使用方法 (36)图1 家用电器远程遥控装置原理图 (38)图2 家用电器远程遥控装置印制板图 (39)图3 家用电器远程遥控装置CPLD内部电气图 (40)表1 家用电器远程遥控装置元器件清单 (41)第1章绪论1.1 概述单片机以其强大的控制能力已经被广泛应用于诸多领域,从最初的8位控制器到现在的16位、32位控制器都还有很大的发展和应用空间。
基于单片机的智能家居控制系统设计摘 要“智能家居控制系统”是以单片机为控制核心,通过红外遥控模块遥控单片机实现室温实时测量、时间日期显示、以及控制家庭用电器开关通断来实现家用电器自动控制的功能。
其中温度测量是通过DS18B20芯片实现,日期时间是通过DS1302实现,家用电器开关通断是通过继电器实现,各项数据通过LCD1602液晶显示屏显示。
该系统可以远程方便地控制家用电器的工作状况,既可以提升家居安全性、便利性、舒适性,又能实现环保节能的居住环境。
是未来家电控制发展的主要趋势。
本文首先针对课题背景设计了一套总体的系统框图与方案,然后根据系统框图将系统分为控制、红外、时钟、温度、继电器和显示六个模块。
分别针对后五个模块进行电路介绍、原理分析及软件设计,并用控制模块将这五个模块整理、整合到一个系统中成为最终的智能家居控制系统。
本课题借助Proteus软件进行电路仿真,Keil软件进行程序设计编译,使用STC-ISP软件将程序烧录至单片机中,最终成果是使用MX-51开发板,外加SRD-05VDC型号继电器实现的。
最终成果现象为开机后液晶显示屏上显示当前日期、时间、环境温度以及当前工作的继电器编号,遥控器按“1”、“2”、“3”键分别控制继电器1、2、3的通断,按奇数次为通电,按偶数次为断电,继电器之间工作独立。
关键词:STC89C52单片机;继电器;DS18B20;DS1302;红外模块;LCD1602AbstractThe kernel control of IHCS(Intelligent Home Control System) is STC89C52. It can’measure the current temperature, calculate Date and Time, control electrical componcomponents by using thedominating t he electricalswitching to realize long-distanceinfrared module controlling the STC89C52. Current temperature measuring is realize by DS18B20, while date and time displaying is realized by DS1302. Electrical components’ switching is decided by electromagnetic relay, when all of the informatcontrol ofand data i s d isplayed by LCD1602. The system may have a long-distanceelectrical components. It not only will improve the safety, convenience, comfort o living condition, but also can it save the energy to be an environmental friendly style. It is the main tendency of the future electricity control.It was firstly introduced in this essay that the IHCS block diagram and progra dividing the system into controlling module, infrared, timing, temperature,analyzing therelay a nd display module. And introducing the circuit,electromagnetictheory, designing the software of them except controlling module one by one. After controlling module connects this five modules into a system, then births the IHCS this essay, itproject background of the production and the concept and sense of IHCS. In the essay, it is simulated by Proteus, the program is designed by using Keil, but not the least is that it downloads the software by STC-ISP into MX-51developme board and debugs.current timeLCD1602 displays theThe final result isstarting up, thewhen it isrelays’date, time, e nvironment t emperature and the current working electromagneticnumber. The remote control button ’1’,’2’,’3’separately controlsrelay. When pushing o dd times, the electromagnetic number’1’,’2’,’3’electromagneticrelay breaks. Differentrelay connects, when pushing e ven times, the electromagneticelectromagnetic relays work separately.The key words:STC89C52 singlechip; Electromagnetic relay;DS18B20;DS1302;analyze module;LCD1602目 录第1章绪论 ...................................................................1.1 课题背景与意义 .........................................................1.2 智能家居控制系统的定义分析及应用价值 ...................................1.2.1 智能家居控制系统的定义及分析 .....................................1.2.2 应用价值的SWOT分析 .............................................1.3 本文的主要工作和内容 ...................................................1.3.1 本文主要工作归纳 .................................................1.3.2 本文内容分布 .....................................................第2章智能家居控制系统的总体设计 .............................................2.1系统的总体设计及系统框图 ...............................................2.2方案选择 ...............................................................2.2.1智能家居控制模块方案选择 ..........................................2.2.2红外模块方案选择 ..................................................2.2.3时钟模块方案选择 ..................................................2.2.4温度模块方案选择 ..................................................2.2.5电磁继电模块方案选择 ..............................................2.2.6显示模块方案选择 ..................................................2.3本章小结 ...............................................................第3章智能家居控制系统的硬件电路设计 .........................................3.1红外模块电路设计 .......................................................3.2时钟模块电路设计 .......................................................3.3温度模块电路设计 .......................................................3.4电磁继电模块电路设计 ...................................................3.5液晶模块电路设计 .......................................................3.6本章小结 ...............................................................第4章智能家居控制系统的软件设计 .............................................4.1系统整体设计思想及主程序流程图 .........................................4.2程序子模块说明 .........................................................4.2.1红外模块程序 ......................................................4.2.2DS1302时钟模块程序 ...............................................4.2.3DS18B20温度模块程序 ...............................................4.2.4LCD1602液晶模块程序 ..............................................4.3本章小结 ...............................................................第5章系统的方案实现与调试 ...................................................5.1程序编写与仿真 .........................................................5.1.1程序编写软件Keil ...................................................5.1.2仿真软件Proteus ..................................................5.1.3仿真结果 ..........................................................5.2程序下载 ...............................................................5.2.1程序下载软件 ......................................................5.2.2程序下载过程 ......................................................5.3 调试结果 ...............................................................结论 ..........................................................................错误!未定义书签。
基于A VR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A VR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。
浅析基于51单片机的红外遥控智能窗帘设计该系统主要由51单片机和驱动芯片组成,采用温湿度传感器、光传感器进行对室内环境的检测,借用液晶显示屏和步进电机,完成时间、温湿度等信息的显示和窗帘的开合。
它将替代传统式窗帘,实现家居的智能化操作。
标签:51单片机;多重传感器;无线遥控随着科技的进步和人们生活水平的提高,越来越多的人们不再满足于普通常规式的窗帘,从而选择智能化的窗帘。
基于51单片机的红外遥控智能窗帘可以满足人们的需求,在自动模式下,根据光线的强弱来开关窗帘,光线暗时,黑暗指示灯点亮,窗帘开启,光线亮时,窗帘关闭,电机同时跟着正转或反转半圈;手动模式下,定时时间开启和光线检测功能无效,也不能通过遥控控制开关,可通过“手动开关”按键来控制窗帘的开启或关闭,电机同时跟着正转或反转半圈;此外,用户还可以在遥控模式下用遥控器控制窗帘的开合。
1 硬件电路设计本系统硬件部分由51单片机控制器电源电路、按键电路、红外接收电路、温湿度传感器、光传感器、液晶显示电路等组成。
系统硬件由中央处理器,电源模块,红外遥控模块,温湿度传感模块,光传感模块等组成。
中央处理器采用了STC89C52RC单片机,此单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有一些传统51单片机不具备的功能,可直接使用串口下载。
红外遥控模块用HT6221芯片发射红外信号,CHQ1838紅外接头接收信号。
红外接头接收到信号后进行编码。
在遥控模式下,用户使用由HT6221组成的遥控器即可随时随地的控制窗帘的闭合。
此外还可使用遥控器调节LCD屏上的时间与日期,为人们的生活提供了很大的便利。
温湿度传感模块由DHT11温湿度传感器组成。
该传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器具有较高的可靠性和优秀的稳定性。
在完成对环境温度湿度的检测后,DHT11将数据采集并转换为数字信号,再运用STC89C52RC单片机进行数据的分析和处理,显示部分采用QAPASS 1602A液晶屏显示所测得的温度与湿度。
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AbstractInfrared remote control is a very easy to see remote control in daily family life. Infrared re mote control device has good performance, not only small size, but also low power consumption,the price is also very cheap, very in line with the needs of the public. The infrared remote cont roller designed in this paper is a learning infrared remote control device based on the market ten s of thousands of remote control design.The popularity of Smart home-- smart home, a large number of remote control of househol d appliances, so the choice of specific remote from many remote control is a waste of time, so t he study of infrared remote control. It is characterized by: there are many sets of coding in the r emote controller, no longer limited to only a set of coding, Learning infrared remote controller ca n become the controller of many household appliances, and make people's life more quick and more lazy.The learning remote controller can copy the coding of other remote controls, and can also store the coding of these remote controls. When learning the new remote control to copy the co ding of those remote controls, it receives signals from the remote controls, then copies them and controls the appliances by coding them. The use of learning remote control does not require us er input encoding, because learning remote controller has good copy the original remote control encoding, and the encoding is stored into a memory learning remote controller, when the remote control of home appliances, learning remote control will send the signal through the encoding, re alization the original remote control function.This paper mainly uses the RAM256 bit rate ATC89 C51 micro controller, using infrared tra nsmitting, sending and receiving signals of infrared receiving equipment is simple and easy to us e the device, is a variety of remote encoding replication, based on learning, and then play the or iginal remote control function. The circuit is relatively simple, but the system is safe and reliable, anti-interference ability, but also as a controller for people's home appliances.The learning infrared remote control split from many aspects, the learning remote controller consists of a keyboard circuit, an infrared emission circuit, an infrared receiving circuit, memory ci rcuit, and the system hardware and software program perfect bonding. The keyboard circuit as the user terminal sends a signal to the infrared transmitting circuit, the transmitting circuit transmits the signal out, sent to the infrared receiving circuit, The signal is then transmitted to the infrared receiving circuit. But after that, we need to amplify and demodulate the circuit. Why? Because t he infrared diode power is very small, so the signal is relatively weak, so we need to enlarge an d demodulate. The level signal is then processed, processed, and stored in an external memory.Key Words:AT89C51;Learning remote control; infrared remote control; coding mode目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章课题研究 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 课题的国内外发展动态31.3 学习型遥控器的介绍41.4 论文内容及各章节安排5第二章学习型遥控器的工作原理72.1 工作原理72.2 本章小结9第三章系统硬件电路设计103.1 AT89C52单片机103.2键盘电路的设计113.3红外接收电路123.4红外发射电路123.5存储电路133.6 硬件总原理图143.7 本章小结15第四章系统软件设计164.1键盘扫描程序164.2 红外解码程序164.3 AT2402存储程序174.3.1 I2C总线技术原理及其工作特点174.3.2 AT2402存储程序204.4 红外编码程序224.4.1读取EEPROM数据到单片机RAM中224.4.2红外编码发射程序234.4.338KHz方波程序244.5 学习与发射的切换程序254.6 本章小结26第五章结果分析7第六章结论与展望27参考文献28致谢46引言什么是学习型红外遥控器?普通的遥控器只能控制单一的家用电器,而学习型红外遥控器因此遥控器内不止一套编码,而是许多套编码,因此可以对多种家用电器进行控制。
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。
黑龙江科技学院2011届本科毕业论文(设计)论文题目:基于单片机的电话远程控制系统目录1绪论 (4)2系统设计原理 (6)2.1 硬件功能分析 (6)2.2 软件模块分析 (8)3 系统硬件电路设计 (9)3.1振铃检测电路 (9)3.1.1电路工作原理 (9)3.1.2 电路图设计 (9)3.2 摘挂机控制电路 (9)3.2.1电路工作原理 (9)3.2.2 电路图设计 (10)3.2.3 核心AT89C2051芯片介绍 (11)3.3 双音频DTMF解码电路 (12)3.3.1 电路工作原理 (12)3.3.2 电路图设计 (13)3.3.3 核心MT8870芯片介绍 (13)3.3.4 MT8870解码表 (14)3.4 家用电器控制电路 (15)3.4.1 电路工作原理 (15)3.4.2 电路图设计 (15)3.4.3 核心74LS273芯片介绍 (16)3.5 信息反馈电路 (17)3.5.1 电路工作原理 (17)3.5.2 音乐集成电路芯片介绍 (18)3.5.3音乐集成电路使用中的注意事项 (18)4系统软件设计 (19)4.1 软件设计原理 (19)4.2 系统程序设计流程图 (19)5结束语 (20)参考文献 (21)附录一电路总图 (22)附录二程序清单 (23)基于单片机的电话远程控制系统摘要:随着通讯产业的迅速发展,电话机已经走进了千家万户,但是利用电话机进行远程控制的技术却没有多少实质性的进展.如何将电话远程控制用于日常生活中正是本文所要研究的课题,众所周知,近几年通信和电子信息技术行业有了长足发展,本文设计了一种电话远程控制系统,该系统以AT89C2051单片机和MT8870双音多频解码集成电路为核心,借助公共电话网络,通过电话实现对远程设备智能化控制。
文章介绍了系统的组成、工作原理及程序设计方法。
对“振铃检测、模拟摘挂机控制、双音频解码,语音提示及家用电器控制”等电路作了详细的说明。