根据单片机的红外线遥控器设计

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毕业设计

姓 名：

专 业：

班 级：

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指导教师：

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课程设计任务书

姓 名： 钟思

专 业： 自动化

班 级： 1301班

设计课题：基于单片机的红外线遥控器设计

指导教师：

电子信息工程系印制

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二○一五年十二月

目 录

第一章 红外发射部分 .............................................................................. 1

1、设计要求与指标 .............................................................................. 1

2、红外遥感发射系统的设计 ............................................................. 1

3、红外发射电路的设计 ..................................................................... 2

4、调试结果及其分析.......................................................................... 3

第二章 红外接受部分 .............................................................................. 4

1、红外遥控系统的设计 ..................................................................... 4

2、系统的功能实现方法 ..................................................................... 9

3、红外接受电路图 ............................................................................ 10

4、软件设计： .................................................................................... 10

5、调试结果及分析：........................................................................ 10

6、结论： ............................................................................................ 11

参考文献 ..................................................................................................... 11

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第一章 红外发射部分

1.设计要求与指标

红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。功能强、成本低等特点。 系统。设计要求利用红外传输控制指令 及智能控制系统 ，借助 微处理器 强大灵活的控制功能发出 脉冲编码 ，组成的一个遥控系统。本设计的主要技术指标如下：

(1) 遥控范围： 0 — 1 米

(2) 显示可控制的通道

(3) 灵敏可靠，抗干扰能力强

(4) 控制用电器电流最高为 2 A

红外遥控的特点是不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰； 多路遥控。

红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编 / 解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。设计的电路由几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路，红外接收电路及控制部分。发射电路，利用遥控发射利用键盘， 这种代码指令信号调制在 40KH z 的载波上，激励红外光二极管产生具有脉冲串的红外波 ，通过空间的传送到受控机的遥控接收器。

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2.红外遥感发射系统的设计

红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编/解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。发射系统设计的电路由如下的几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路。

系统框图如图所示。

3.红外发射电路的设计

3.1.摇控码的编码格式

采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0” ；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合二进制的“1”。

3.2遥控码的发射

当某个操作按键按下时，单片机先读出键值，然后根据键值设定遥控码的脉冲个数，再调制成 40kHz 方波由红外线发光管发射出去。 P3.5 端口的输出调制波如图 2 － 2 所示。

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图2-2单一按键波形

图2-2连续按键波形

3.3 红外发射电路图

遥控发射通过键盘，每按下一个键，即产生具有不同的编码数字脉冲，这种代码指令信号调制在 40KH z 的载波上，激励红外光二极管产生不同的脉冲，通过空间的传送到受控机的遥控接收器。电路如下图所示。

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4 调试结果及其分析

(1) 电路要求遥控控制距离为 0 — 1m ，在利用 38KHz 的接收头时，虽然能接收到信号，但是接收的距离很有限。经过反复调试，换用 40KHz 的接收头时基本满足了设计需求。

(2) 由于将 3ms 的接收脉冲放在 1ms 的后面，编码解调出现错误，导致接受端无信号输 出。解决方法是将 3ms 的接收脉冲放在前面就可以接收到信号。

单

片机进行数码帧的接收处理， 3 ms 的脉冲检验，当第一位低电平码的脉宽小于 2 ms时就会错误处理。

在初始化过程中，将 P1 口全置 0 ，但是继电器仍工作，通过反复调试，将初始化的 P1口全置 1 ，通过反向使得输出全为 0 ，从而满足上电复位，继电器掉电，满足初始化要求 。

第二章 红外接受部分

1.红外遥控系统的设计

红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编 / 解码专用集成电路和

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单片机芯片来进行控制操作。设计的电路由如下的几个基本模块组成：红外发射电路，红外接收电路及控制部分。

1 .系统框图(如图 3 － 1 所示)

2. XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，此引脚应悬浮不连接。

3. 输入 / 输出引脚 P0.0 ～ P0.7 、 P10. ～ P 1 .7 、 P2.0 ～ P2.7 和

P3.0 ～ P3.7 。

① P0 端口（ P0.0 ～ P0.7 ） P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口。作为输出口用时，

每位能以吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 输入，对端口写 1 时，又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序和数据存储器时，它是分时多路转换的地址（低8位） / 数据总线， 在访问期间激活了内部的上拉电阻。

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② P 1 端口（ P 1 .0 ～ P 1 .7 ） P 1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P 1 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4 个 TTL 输入。对端口写 1 时，通过内部的上拉 电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

③ P2 端口 （ P2.0 ～ P2.7 ） P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向

I/O 端口。 P2 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4 个 TTL 输入。对端口写 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位， P2 作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，这时可用作输入口。P2作为输入口时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

在访问外部程序存储器和 16 位地址的外部数据存储器 ( 如执行 MOVX

@ DPTR 指令 )时， P2 送出高 8 位地址。在访问 8 位地址的外部数据存储器 ( 如执行 MOVX @ R i , A 指令 )时，P2口引脚上的内容，在整个访问期间不会改变。

④ P3 端口（ P3.0 ～ P3.7 ） P3 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O

端口。 P2 的输出缓冲器可驱动 ( 吸收或输出电流方式 )4 个 TTL 输入。对端输入口使用时，因为有内部的上拉电阻， 那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

在 AT89C52 中， P3 端口还用于一些专门功能，这些兼用功能如下：

(1) P3.0 RXD （串行输入口）

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(2) P3.1 TXD （串行输出口）

(3) P3.2 /INT0 （外部中断 0 ）

(4) P3.3 /INT1 （外部中断 1 ）

(5) P3.4 T0 （记时器 0 外部输入）

(6) P3.5 T1 （记时器 1 外部输入）

(7) P3.6 /WR （外部数据存储器写选通）

(8) P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）

(9) P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号

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4. 振荡器特性：XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器，该反向放大器可以配置为片内振荡器。石英震荡和陶瓷震荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，

XTAL2 应不接。 由于输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

5. 芯片擦除：整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合， ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写 “ 1 ” 且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。

主控制器采用ATMEL公司的8位单片机AT89C52。AT89C52是一个低功耗，高性能 CMOS 8位单片机，片内含 8k Bytes ISP(In-system

programmable) 的可反复擦写 1000 次的 Flash只读程序存储器，器件采用

ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS -51指令系统。