畢業(yè)設計 --基于單片機的遙控器設計

1、<p>　　畢業(yè)設計（產品說明書）</p><p>　　完成日期 年 月 日</p><p>　課題名稱基于單片機的遙控器設計</p><p>　學生姓名</p><p>　學 號</p><p>　專業(yè)名稱電氣自動化</p><p>　指導

2、教師</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要..............................................................................................................................I</p><p

3、>　　第一章 文獻綜述1</p><p>　　1.1紅外遙控的功能與特點1</p><p>　　1.2紅外遙控的發(fā)展過程1</p><p>　　1.3紅外遙控的發(fā)展趨勢2</p><p>　　第2章 總體設計方案4</p><p>　　2.1簡易紅外遙控電路4</p><p>

4、　　2.2利用紅外遙控開關電路4</p><p>　　2.3利用紅外遙控開關電路5</p><p><b>　　2.4方案比較7</b></p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件電路設計8</p><p>　　3.1．紅外遙控電路設計8</p><p>　　3.1.1 發(fā)射電路部分8<

5、;/p><p>　　3.1.2接收電路部分11</p><p>　　3.2系統(tǒng)功能實現(xiàn)方法17</p><p>　　3.2.1．單片機與各模塊電路的連接端口分配17</p><p>　　3.2.2．復位電路的設計17</p><p>　　3.2.3．主函數(shù)的實現(xiàn)21</p><p>　　第

6、四章 系統(tǒng)調試24</p><p><b>　　結束語25</b></p><p>　　參考文獻.......................................................................................................................................

7、26</p><p><b>　　附錄27</b></p><p>　　摘 要：通過對設計要求地認真分析和研究，拿出了幾種可行方案，最終選定了一個最佳方案。該方案是采用先進的單片機技術實現(xiàn)遙控的主要手段。我們所設計的遙控器能控制5個電器的電源開關，并且可對一路電燈進行亮度的調節(jié)。</p><p>　　關鍵字：遙控電路，紅外發(fā)射，紅外接收，單片

8、機</p><p><b>　　第一章 文獻綜述</b></p><p>　　1.1紅外遙控的功能與特點 </p><p>　　紅外遙控技術是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，其相應的軟件和硬件技術都已比較成熟。它是把紅外線作為載體的遙控方式。由于紅外線的波長遠小于無線電波的波長，因此在采用 紅外遙控方式時，不會干擾其他電器的正常工作，也不會

9、影響臨近的無線電設備。</p><p>　　紅外遙控是利用波長為0.76μm-1.5μm之間的近紅外線來傳遞控制信號的。它具有以下特點：</p><p>　　1．由于為不可見光，因此，對環(huán)境影響很小。紅外線的波長遠小于無線電波的波長，所以，紅外遙控不會干擾其它家用電器，也不會影響近鄰的無線電設備。</p><p>　　2．紅外線為不可見光，具有很強的隱蔽性和保密性，

10、因此在防盜，警戒等安全保衛(wèi)裝置中也得到了廣泛的應用。</p><p>　　3．紅外線遙控的遙控距離一般為幾米至幾十米或更遠一點。</p><p>　　4．紅外線遙控具有結構簡單，制作方便，成本低廉，抗干擾能力強，工作可靠性高等一系列優(yōu)點，特別是室內遙控的優(yōu)先遙控方式。同時，由于采用紅外線遙控器件時，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單，因此它在日常工作生活中的應用越來越廣泛。 </p&g

11、t;<p>　　它在技術上的主要優(yōu)點是：</p><p>　　1.無需專門申請?zhí)囟l率的使用執(zhí)照；</p><p>　　2．具有移動通信設備所必需的體積小、功率低的特點；</p><p>　　3．傳輸速率適合于家庭和辦公室使用的網絡；</p><p>　　4．信號無干擾，傳輸準確度高；

12、 </p><p>　　它的缺點是：由于它是一種視距傳輸技術，采用點到點的連接具有方向性，兩個設備之間如果傳輸數(shù)據(jù)，中間就不能有阻擋物;而且通訊距離較短，此外紅外LED不是一種十分耐用的器件。</p><p>　　1.2紅外遙控的發(fā)展過程</p><p>　　60年代初，一些發(fā)達國家開始研究民用產品的遙控技術，但由于受當時技術條件的限制

13、，遙控技術發(fā)展很緩慢。70年代末，隨著大規(guī)模集成電路和計算機技術的發(fā)展，遙控技術才得到快速的發(fā)展。在遙控方式上大體經歷了從有線到無線的超聲波、從振動子到紅外線、再到使用總線的微機紅外遙控這樣幾個階段。無論采用何種方式，準確無誤傳輸信號，最終達到滿意的控制效果是非常重要的。最初的無線遙控裝置采用的是電磁波傳輸信號，由于電磁波容易產生干擾，也易受干擾，因此逐漸采用超聲波和紅外線媒介來傳輸信號。與紅外線相比，超聲傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息量

14、少，易受干擾而引起誤動作。較為理想的是光控方式，逐漸采用紅外線的遙控方式取代了超聲波遙控方式，出現(xiàn)了紅外線多功能遙控器，成為當今時代的主流。</p><p>　　由于紅外線在頻譜上居于可見光之外，所以抗干擾性強，具有光波的直線傳播特性，不易產生相互間的干擾，是很好的信息傳輸媒體。信息可以直接對紅外光進行調制傳輸，例如，信息直接調制紅外光的強弱進行傳輸，也可以用紅外線產生一定頻率的載波，再用信息對載波進調制，接收端

15、再去掉載波，取到信息。從信息的可靠傳輸來說，后一種方法更好，這就是我們今天看到的大多數(shù)紅外遙控器所采用的方法。由于紅外線的波長遠小于無線電波的波長，因此在采用 紅外遙控方式時，不會干擾其他電器的正常工作，也不會影響臨近的無線電設備。同時，由于采用紅外線遙控器件時，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單，因此它在日常工作生活中的應用越來越廣泛。</p><p>　　1.3紅外遙控的發(fā)展趨勢</p><

16、p>　　紅外遙控技術在這十年來得到了迅猛發(fā)展，尤其在家電領域如彩電、DVD、空調等，也在其它電子領域得到廣泛應用，隨著人們生活水平的提高，對產品的追求是使用更方便、更具智能化，紅外遙控技術正是一個重點的發(fā)展方向。為了提高對紅外遙控產品的開發(fā)效率以及生產廠家的檢測手段等，重點推出該套紅外遙控編碼分析儀，她猶如一臺示波器，并且利用最先進的電腦技術，對紅外遙控信號進行全面的分析，顯示詳盡的數(shù)據(jù)，編碼、解碼信息，使開發(fā)人員對編、解碼情況一

17、目了然，以便設計人員提高工作效率，增加產品的穩(wěn)定性、可靠性。紅外遙控信號分析儀采用MCS-51系列單片機為外部采樣處理控制器，并與微機通信完成整個處理過程，并由微機完成作圖、數(shù)據(jù)管理等等。</p><p>　　由于各生產廠家生產了大量紅外遙控專用集成電路，需要時按圖索驥即可。因此，現(xiàn)在紅外遙控在加用電器、室內近距離（小于10米）遙控中得到了廣泛的應用。隨著紅外光電器的大量出現(xiàn),紅外遙控已經廣泛應用在家用電器,安全

18、保衛(wèi),及人們的日常生活中的應用就更加廣泛了。例如電視機的遙控，音響設備的遙控，錄象機的遙控，電風扇的遙控，安全保衛(wèi)報警器，遙控空調器，自</p><p>　　動水龍頭，自動門等均可采用紅外遙控技術來實現(xiàn)。</p><p>　　多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵，代表不同的控制功能。當發(fā)射端</p><p>　　按下某一按鍵時，相應地接收端有不同地輸出狀態(tài)。接收端地

19、輸出狀態(tài)大致可分</p><p>　　為脈沖、電平、自饋、互鎖、數(shù)據(jù)五種形式?！懊}沖”輸出是當按發(fā)射端按鍵時，</p><p>　　接收端對應輸出端輸出一個“有效脈沖”，寬度一般在100ms左右?！半娖健陛敵鍪侵赴l(fā)射端按下鍵時，接收端對應輸出端輸出“有效電平”消失。此處的“有效</p><p>　　脈沖”和“有效電平”，可能是高、也可能是低，取決于相應輸出腳的靜態(tài)狀

20、況，如靜態(tài)時為低，則“高”為有效；如靜態(tài)時為高，則“低”為有效。大多數(shù)情況</p><p>　　下“高”為有效。“自鎖”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個鍵，接收端對應輸出</p><p>　　端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?，原來低電平變?yōu)楦唠娖健４朔N輸</p><p>　　出適合用作電源開關、靜音控制等。有時亦稱這種輸出形式為“反相”。“互鎖”</p&g

21、t;<p>　　輸出是指多個輸出互相清除，在同一時間內只有一個輸出有效。電視機的選臺就</p><p>　　屬此種情況，其他如調光、調速、音響的輸入選擇等?！皵?shù)據(jù)”輸出是指把一些</p><p>　　發(fā)射鍵編上號碼，利用接收端的幾個輸出形成一個二進制數(shù)，來代表不同的按鍵</p><p>　　輸入。一般情況下，接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應有一位“數(shù)據(jù)有

22、效”輸出端，以便以后適時地來取數(shù)據(jù)。這種輸出形式一般用于與單片機或微機接口。</p><p>　　除以上輸出形式外，還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。所謂“鎖存”輸出是</p><p>　　指對發(fā)射端每次發(fā)的信號，接收端對應輸出予以“儲存”，直至收到新的信號為</p><p>　　止；“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類似。</p><p>

23、　　第2章 總體設計方案</p><p>　　根據(jù)任務書的要求，利用單片機設計一個遙控開關電路，可以擬定以下的幾種方案。</p><p>　　2.1簡易紅外遙控電路</p><p>　　在不需要多路控制的應用場合，可以使用由常規(guī)集成電路組成的單通道紅外遙控電路。這種遙控電路不需要使用較貴的專用編譯碼器，因此成本較低。</p><p><

24、b>　　紅外發(fā)射部分</b></p><p><b>　　圖1.1</b></p><p>　　考慮到本方案電路是簡單的單通道遙控器，可直接產生一個控制功能的震蕩頻率，再通過紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。</p><p><b>　　紅外接收部分</b></p><p><b>

25、;　　圖1.2</b></p><p>　　當紅外接收頭接收到控制頻率時，由一個電路對其進行解調并產生相應的控制功能。</p><p>　　2.2利用紅外遙控開關電路</p><p>　　紅外線發(fā)射/接收控制電路均采用單片機來實現(xiàn)，輸出控制方式可選擇，實用性強。</p><p><b>　　方案結構圖：</b&g

26、t;</p><p><b>　　紅外發(fā)射部分：</b></p><p><b>　　圖1.3</b></p><p>　　當按下遙控按鈕時，單片機產生相應的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。</p><p><b>　　紅外接收部分：</b></p><

27、p><b>　　圖1.4</b></p><p>　　當紅外接收器接收到控制脈沖后，由控制方式選擇開關選擇是“互鎖”還是單路控制，再由單片機處理后，對相應的受控電器產生控制。</p><p>　　2.3利用紅外遙控開關電路</p><p>　　用單片機制作一個紅外電器遙控器，可以分別控制5個電器的電源開關，和一個電燈開關，并且可以對電燈進

28、行亮度的調光控制。</p><p>　　紅外發(fā)射部分結構圖如下：</p><p><b>　　圖1.5</b></p><p>　　當按下遙控按鈕時，單片機產生相應的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。</p><p>　　紅外接收部分結構如下：</p><p><b>　　圖1.6&l

29、t;/b></p><p>　　當紅外接收器接收到控制脈沖后，經單片機處理由顯示設備顯示出當前受控電器的序號，并判斷是否對電燈進行調光，如需調光則經調光電路處理后實現(xiàn)調光功能。</p><p><b>　　2.4方案比較</b></p><p>　　綜上所述通過比較三套方案，方案一未采用單片機控制，功能過于單一，僅能對一路電器進行簡單的遙

30、控；方案二和方案三的紅外線發(fā)射/接收控制電路采用單片機來實現(xiàn)，電路簡單，實用性強。方案二雖可雖可控制多個電器，但控制功能過于單調，僅能實現(xiàn)電器開關的控制，實用價值不大；方案三不僅可用控制鍵實現(xiàn)對電器的控制，而且可對一路電燈進行亮度控制，方便實用。且本設計用到的元器件較少，電路相對簡單實用。所以本設計采用方案三作為設計藍本。</p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件電路設計</p><p>　　

31、3.1紅外遙控電路設計</p><p>　　由于本設計為一紅外遙控裝置,根據(jù)所選擇方案將其分為發(fā)射和接收兩大模塊進行設計。</p><p>　　3.1.1 發(fā)射電路部分</p><p><b>　　1器件選擇</b></p><p><b>　　單片機的選擇: </b></p><

32、;p>　　本設計所用的單片機可以用C－31, AT89C－51,羚羊單片機等多種單片機來實現(xiàn)。但是C－31沒有內部存儲器，本設計需要編寫程序，那么就要用外部擴展，比較麻煩。本設計所編寫的程序比較簡單，功能也比較少，如用羚羊單片機過于麻煩，大材小用，本設計所用到的輸入輸出端口也不是很多，所以我們決定用AT89C－51單片機來完成本設計，既方便也很實用。</p><p>　　下面對AT89C-51做一下簡單的介

33、紹：</p><p>　　AT89C－51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51 ? 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL

34、的AT89C-51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 </p><p>　　主要特性：·與MCS-51 兼容·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz·三級程序存儲器鎖定·128*8位內部RAM·32可編程I/O線·兩個16位定時器

35、/計數(shù)器·5個中斷源·可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式·片內振蕩器和時鐘電路 </p><p><b>　　振蕩器</b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為</p><p>　　片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘

36、源驅動器件，XTA</p><p>　　L2應不接。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時</p><p>　　鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　89C51的時鐘有兩種方式，一種是片內時鐘振蕩方式，但需在18和19腳外</p><p>　　接石英晶體(2-12MHz)和振蕩電

37、容，振蕩電容的值一般取10p-30p。另外一種是</p><p>　　外部時鐘方式，即將XTAL1接地，外部時鐘信號從XTAL2腳輸入。兩種方式分別</p><p><b>　　如下圖所示:</b></p><p><b>　　圖2.1</b></p><p><b>　　芯片擦除：<

38、;/b></p><p>　　整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C-51設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在

39、掉電模式下，保存RAM的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。</p><p>　　由上可見，89C51芯片的功能強大，其震蕩特性能很好的滿足本設計的要求，與同類51芯片（如89C2051）相比，其引腳較多，在滿足對控制方式的選擇的同時，還可加入調光控制電路，這更能符合本設計的需要。因此本設計決定選用芯片89C51作為核心芯片。</p><p><b>

40、;　　按鍵控制選擇</b></p><p>　　由于本設計所控制的電器數(shù)目較少，所以不用外接擴充鍵盤，直接使用單片機上的接口，直接使用8個點觸式開關即可。</p><p><b>　　頻率發(fā)生選擇</b></p><p>　　可用一12M晶體震蕩器發(fā)生滿足要求的頻率。</p><p><b>　　2

41、電路設計</b></p><p>　　本遙控發(fā)射器采用碼分制遙控方式，碼分制紅外遙控就是指令信號產生電路以不同的脈沖編碼（不同的脈沖數(shù)目及組合）代表不同的控制指令。</p><p>　　在確定選擇AT89C-51作為本設計發(fā)射電路核心芯片和點觸式開關作為控制鍵后，加上一個簡單紅外發(fā)射電路和12M晶體震蕩器便可實現(xiàn)紅外發(fā)射。</p><p>　　下圖為本紅

42、外遙控設計核心部分之一的發(fā)射電路原理圖:</p><p><b>　　圖2.2</b></p><p>　　其中芯片端口P1.0至P1.7接8個點觸式開關,端口P1.0至P1.4用來遙控電器電源開關，端口P1.5為本遙控器的開關，端口P1.6和端口P1.7為調節(jié)電燈亮度的控制開關,其中P1.6實現(xiàn)對發(fā)光二極管的增亮控制,P1.7實現(xiàn)對發(fā)光二極管的減暗控制,端口RST為

43、單片機的復位腳,采用簡單的RC上復位電路，端口P3.5作為紅外線遙控碼的輸出口，用于輸出40kHz載波編碼，端口XTAL2和端口XTAL1接12MHz晶振. 晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，本設計采用的是一個NPN型的三級管9013，為了得到更大的放大倍數(shù)，采用了類似共射級接法。因為從p3.5口出來的為高電壓，而三級管9013不能承受此電壓，所以采用了一個阻值較大的電阻來起分壓作用，從而緩沖了加到三級管上的電壓。</p&g

44、t;<p>　　3.1.2接收電路部分</p><p><b>　　1.器件選擇</b></p><p><b>　　單片機的選擇</b></p><p>　　與發(fā)射部分一樣,本設計所用到的輸入輸出端口不多，用AT89C－51單片機完全可以完成本設計，其方便實用的性能相對其他同類芯片更適合于本設計。</

45、p><p><b>　　顯示設備選擇</b></p><p>　　在單片機應用系統(tǒng)中,使用的顯示器主要有LED(發(fā)光二極管)，LCD(夜晶顯示器)。這兩種顯示器成本低廉，配置靈活，與單片機接口方便。但是他們也是各有特點的：LED接口非常簡單，不需要專用的驅動程序，在設計程序時也非常的簡單；LCD顯示的字比較豐富，也比較清楚，給人的感覺很好，但是他接口復雜，且要自己造字庫，

46、難度不小。</p><p>　　對于本設計遙控器的接收電路來說，在配置一些指示燈的前提下，只顯示數(shù)字就夠了，故沒必要采用LCD，用LED就夠了。</p><p>　　下面簡單介紹一下LED顯示器的結構和引腳</p><p>　　LED顯示器是有發(fā)光二極管來顯示字段的器件。在單片機應用系統(tǒng)中常用七段顯示器。發(fā)光二極管的陽極連在一起稱共陽極顯示器，陰極連在 一起的稱共陰

47、極顯示器。圖a中為七段顯示器的結構。一個顯示器由八個發(fā)光二極管組成，其中七個發(fā)光二極管控制a～g七段的亮或暗，另外一個發(fā)光二極管控制一個小數(shù)點的亮或暗。這種七段顯示器能顯示的字符較少，字符的形狀有些失真，但與單片機的控制接口非常簡單，使用方便。</p><p><b>　　圖2.3</b></p><p>　　LED有兩種顯示方式：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。下面簡要介紹一下

48、各自的原理：</p><p><b>　　（1）靜態(tài)顯示方式</b></p><p>　　靜態(tài)顯示方式就是當顯示器顯示某一個字符是，相應的發(fā)光二極管恒定地導通或截止，直到顯示另一個字符為止。例如對于共陰極LED顯示器，當其a,b,c,d,e,f為高電平，g,dp為低電平時，為高電平的引腳恒定截止，顯示器顯示“0”。這種顯示方式每一個七段LED顯示器需要一個8位輸出口控

49、制段選位，個顯示器的位選位連在一起接低電平（共陰極時）或接高電平（共陰極時）或接高電平（共陰極時）。</p><p>　　靜態(tài)顯示方式，顯示器中的各位相互獨立，而且各位的顯示字符一經確定，相應鎖存的輸出將維持不變。正因為如此，靜態(tài)顯示的亮度較高。這種顯示方式編程容易，管理也較簡單，但占用I/O口資源較多，因此在顯示位數(shù)較多時，一般采用動態(tài)顯示方式。</p><p><b>　　（

50、2）動態(tài)顯示方式</b></p><p>　　在多位LED顯示時，為了節(jié)省I/O口線，降低成本，一般采用動態(tài)顯示方式。動態(tài)顯示方式是一位一位地分時輪流點亮各位顯示器，對沒一位顯示器來說，每隔一段時間輪流點亮一次。顯示器的亮度既與導通電流有關，也與點亮和熄滅時間的比例有關。調整導通電流和時間參數(shù)，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。這種顯示方式將七段LED顯示器的所有段選位并聯(lián)在一起，有一個8位I/O口控制，而

51、共陰極或共陽極的公共端分別由相應的I/O口控制，實現(xiàn)各位顯示器的分時選通。下圖利用P2口控制各顯示器輪流選通，P0口接各顯示器的段選位，提供各顯示器的顯示數(shù)據(jù)。</p><p>　　由于單片機I/O口有限，而靜態(tài)顯示需要占用大量的接口。比如在本設計中需要采用5個數(shù)碼管，一個要9個口子，那總共需要45個口子，這是無法達到的，而動態(tài)只要8個就可以了。如果是需要顯示的數(shù)碼管實在是太多，則還可以在數(shù)碼管和單片機之間加上譯

52、碼器來進一步減少口子的數(shù)目。</p><p>　　光電耦合器具有體積小、使用壽命長、工作溫度范圍寬、抗干擾性能強。無觸點且輸入與輸出在電氣上完全隔離等特點，因而在各種電子設備上得到廣泛的應用。光電耦合器可用于隔離電路、負載接口及各種家用電器等電路中。</p><p>　　光電耦合器的種類較多,但在家電電路中,常見的只有4種結構:</p><p>　　1.第一類,為發(fā)

53、光二極管與光電晶體管封裝的光電耦合器,結構為雙列直插4引腳塑封,內部電路見表一,主要用于開關電源電路中。    2.第二類,為發(fā)光二極管與光電晶體管封裝的光電耦合器,主要區(qū)別引腳結構不同,結構為雙列直插6引腳塑封,內部電路見表一,也用于開關電源電路中。    3.第三類,為發(fā)光二極管與光電晶體管(附基極端子)封裝的光電耦合器,結構為雙列直插6引腳塑封,內部電路見表一,主要用

54、于AV轉換音頻電路中。</p><p>　　4.第四類,為發(fā)光二極管與光電二極管加晶體管(附基極端子)封裝的光電耦合器,結構為雙列直插6引腳塑封,內部電路見表一,主要用于AV轉換視頻電路中。</p><p>　　因為本設計所用到的調光功能僅僅是調節(jié)電燈的亮暗，所以無需使用復雜的調光控制系統(tǒng)，可直接使用一個光電藕合器，來實現(xiàn)此功能。本設計采用的就是以上第二類的一個型號為PS2019。<

55、/p><p>　　由上述可見，紅外遙控系統(tǒng)中的指令信號及檢出電路，在碼分制系統(tǒng)中由編</p><p>　　碼電路和解碼電路構成，而且要有調制和解調的過程，因為碼分制系統(tǒng)編碼脈沖</p><p>　　的頻率極低，為超低頻，如果不用調制與解調電路，外界突然的光線變化可能會</p><p>　　對接收電路造成干擾，產生誤動作，系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性就

56、難以保證。</p><p>　　碼分制紅外遙控就是指令信號產生電路以不同的脈沖編碼（不同的脈沖數(shù)目</p><p>　　及組合）代表不同的控制指令。當不同的指令鍵被按下時，指令信號電路產生不</p><p>　　同脈沖編碼的指令信號，然后經調制電路調制，變?yōu)榫幋a脈沖調制信號，再由驅。</p><p>　　動電路驅動紅外發(fā)射器發(fā)射紅外光信號。&

57、lt;/p><p>　　接收器接收下來的信號經過前置放大后，送入出解調電路，對調制信號進行</p><p>　　解調，再經過指令信號檢出指令信號。智力的指令信號檢出電路是與發(fā)射器中編</p><p>　　碼電路相對應的譯碼電路，它將指令信號譯出。</p><p><b>　　顯示電路的設計</b></p>&l

58、t;p>　　以51芯片的P1端口直接與數(shù)碼管相連，但為保證51芯片的正常工作，須在P1端口連電源時加上470Ω的限流電阻。</p><p><b>　　設計電路圖如下:</b></p><p><b>　　圖2.5 </b></p><p>　　其中芯片端口P1.0至P1.7接數(shù)碼管的a至h這8個引腳，用來顯示被控

59、發(fā)光二極管的序號。</p><p>　　由于本設計無法使用6個家用電器開關作為受控開關,故用6個發(fā)光二極管來代替.其中接端口P0.5的二極管作為可調節(jié)亮度的燈.為了保證發(fā)光二極管安全正常工作,特取1kΩ電阻作為限流電阻.</p><p><b>　　設計電路圖如下:</b></p><p>　　晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，本設計采用

60、的是一個9012三極管，為了得到更大的放大倍數(shù)，采用了類似共射級接法。因為從P2.7口出來的為高電壓，而三極管9012不能承受此電壓，所以采用了一個阻值較大的電阻來起分壓作用，從而緩沖了加到三級管上的電壓。而對于調光控制則采用了一個光電耦合器實現(xiàn)對一路電器的亮度控制。</p><p><b>　　圖2.7</b></p><p>　　為了與發(fā)射端對應，同樣采用一個12

61、M晶體震蕩器與一個紅外接收的二極管配合可對發(fā)射出的頻率進行接收。</p><p>　　下圖為本紅外遙控設計的另一核心部分接收電路原理圖，其中芯片端口P1.0至P1.7接數(shù)碼管的a至h這8個引腳，用來顯示被控發(fā)光二極管的序號。</p><p>　　端口P0.0至P0.5接6個發(fā)光二極管的電源控制輸出。其中可對端口P0.5接的發(fā)光二極管進行亮度調節(jié)。端口P2.7為可控硅調光燈的調光脈沖輸出，端

62、口P3.0為50Hz交流市電相位基準輸入，端口P3.2為中斷輸入口，端口P3.1用于接收紅外遙控碼輸入信號。</p><p><b>　　圖2.8</b></p><p>　　3.2系統(tǒng)功能實現(xiàn)方法</p><p>　　在程序中主程序完成初始化、按鍵掃描和調用信號發(fā)射程序的功能，學習功能通過中斷0來完成。程序的具體流程圖如圖3-2所示。<

63、/p><p>　　(a)主程序流程圖 </p><p>　　圖3-2 基于AT89S52學習型紅外線遙控器程序流程圖</p><p>　　3.2.1 單片機與各模塊電路的連接端口分配</p><p>　　發(fā)射模塊：#include<reg51.h> </p><p>　

64、　#include<intrins.h> </p><p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　#define uint unsigned int </p><p>　　sbit key1=P3^3; </p><p>　　sbit key2=P3^4; </p><

65、;p>　　sbit key3=P3^5; </p><p>　　sbit LED=P3^7; //發(fā)射指示燈 </p><p>　　sbit out=P3^1; </p><p>　　uchar i,a,num1;</p><p>　　接收模塊：#include<reg51.h> </p><p>　

66、　#include<intrins.h> </p><p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　#define uint unsigned int </p><p>　　sbit led=P1^1; </p><p>　　sbit in=P3^2; </p><p&

67、gt;　　uchar i,a,num; </p><p><b>　　bit fleg;</b></p><p>　　3.2.2復位電路的設計</p><p>　　復位電路實現(xiàn)的是對單片機以及整個電路的初始化 </p><p>　　發(fā)射模塊：void init()//初始化作用 </p><p>

68、<b>　　{ </b></p><p>　　key1=1; key2=1; </p><p><b>　　key3=1; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void delay(uchar aa) </p><p&g

69、t;<b>　　{ </b></p><p>　　uchar bb,cc; </p><p>　　for(bb=aa;bb>0;bb--) </p><p>　　for(cc=200;cc>0;cc--); </p><p><b>　　} </b></p><p&g

70、t;　　void delayms(uchar aa)//延時程序 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　for(a=aa;a>0;a--) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　_nop_(); </b><

71、/p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p>

72、;<b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b>

73、;</p><p><b>　　4.3按鍵掃描程序</b></p><p>　　程序; void keyscan()//按鍵掃描 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(key1==0) </p><p><b>　　{ </b&

74、gt;</p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); </p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); </p><p>　　if(key1==0) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　whi

75、le(!key1); </p><p>　　fashu(0xf3); </p><p><b>　　tishi(); </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(key2==0)

76、 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); </p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); </p><p>　　if(key2==0) </p><p>　　{

77、while(!key2); </p><p>　　fashu(0x3f); </p><p><b>　　tishi(); </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(key3=

78、=0) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); </p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); </p><p>　　if(key3==0) </p><p><

79、b>　　{ </b></p><p>　　while(!key3); </p><p>　　fashu(0xf5); </p><p><b>　　tishi(); </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}

80、 </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void main() </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　init(); </b></p><p><b>　　whi

81、le(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keyscan(); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.4 中斷延時程序的實現(xiàn)<

82、;/p><p>　　接收模塊程序：void init() </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　fleg=1; </b></p><p><b>　　in=1;</b></p><p><b>　　led=1;&l

83、t;/b></p><p>　　EA=1; EX0=1; </p><p><b>　　IT0=1; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void delayms(uchar aa) </p><p><b>　　{ &l

84、t;/b></p><p>　　for(i=aa;i>0;i--) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); </p><p><b>　　} </b><

85、/p><p><b>　　} </b></p><p>　　4.4.2 發(fā)射函數(shù)： </p><p>　　void khz(uchar aa)//是發(fā)射38KHZ的程序 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　for(a=aa;a>0;a--)

86、//這個for語句可以得到準確的26.3波特率 </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　out=0; </b></p><p>　　i=7; //低了17us </p><p>　　while(i>0)i--; // 38kHZ </p>

87、<p><b>　　out=1; </b></p><p>　　//高了9us 17+9=26us 比26.3快一點點 </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　//khz(116);/

88、/3.028ms 精確的時間 </p><p>　　//khz(64);//2.006ms </p><p>　　//khz(40); //1.052ms </p><p>　　//delayms(125);//2.012ms 這里是一些時間的介紹 </p><p>　　//delayms(65);//1.054ms </

89、p><p>　　//delayms(93);//1.5ms </p><p>　　void fashu(uchar num) </p><p>　　{ khz(116);//發(fā)射3ms 38khz </p><p>　　delayms(125); </p><p>　　for(num1=8;num1>0;num1-

90、-) //原來用的是a 后來出錯，肯定在這里！ </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　khz(40); </b></p><p>　　if(num&0x01) </p><p>　　delayms(93);//delay 1.5ms </p>

91、<p><b>　　else </b></p><p>　　delayms(65);//delay 1ms </p><p>　　num=num>>1; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　khz(20); </b>&

92、lt;/p><p><b>　　} </b></p><p>　　void tishi() </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　LED=0; </b></p><p>　　delay(50); </p>&l

93、t;p><b>　　LED=1; </b></p><p>　　delay(50); </p><p><b>　　LED=0; </b></p><p>　　delay(50); </p><p><b>　　LED=1; </b></p><p&g

94、t;<b>　　}</b></p><p>　　3.2.3主函數(shù)的實現(xiàn)</p><p>　　主函數(shù)只需調用初始化函數(shù)實現(xiàn)電路復位，調用按鍵函數(shù)實現(xiàn)學習、控制功能。</p><p>　　發(fā)射主程序; void main() </p><p><b>　　{ </b></p><p&

95、gt;<b>　　init(); </b></p><p><b>　　while(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keyscan(); </p><p><b>　　} </b></p><

96、;p><b>　　}</b></p><p>　　接受主程序：void main() </p><p><b>　　{ led=0;</b></p><p><b>　　init(); </b></p><p>　　//delayms(45);//0.642ms <

97、/p><p>　　//delayms(35);//0.502ms </p><p>　　//delayms(115);//1.623ms </p><p>　　//delayms(72);//1.02ms </p><p>　　//delayms(84);//1.188ms </p><p>　　//delayms(31)

98、;//0.446ms </p><p>　　while(1); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　void sieasdf() interrupt 0 </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　EX0=0;

99、 </b></p><p>　　for(a=5;a>0;a--) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　delayms(35);//延時0.5ms 判斷5次 5*0.5＝2.5ms </p><p>　　if(in)fleg=0; </p><p>&

100、lt;b>　　} </b></p><p><b>　　if(fleg) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　delayms(72);//延時1ms 判斷是不是高電平了 </p><p><b>　　if(in) </b>

101、</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　delayms(115);//延時讓它超過2ms; 2.5+1+1.623=5.123ms 開始讀數(shù)據(jù) </p><p>　　delayms(118);//若偏移一位，可以去掉。 </p><p>　　for(a=8;a>0;a--) </p&

102、gt;<p><b>　　{ </b></p><p>　　while(!in); </p><p>　　delayms(86);//延時1.188ms 判斷IO高低，從而得0或1 </p><p>　　num=num>>1; </p><p><b>　　if(in) </b&

103、gt;</p><p>　　{ num=num|0x80; </p><p>　　delayms(31);//延時0.6ms 因為上面延時1.2ms+0.6 剛好跳過1.5ms </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p>&l

104、t;p>　　if(num==0xf2) </p><p><b>　　P2=0x06;</b></p><p>　　if(num==0x3e) </p><p><b>　　P2=0x5b;</b></p><p>　　if(num==0xf4)</p><p>　

105、　P2=0x4f; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　fleg=1; </b></p><p><b>　　EX0=1; </b></p><p&g

106、t;<b>　　} </b></p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)調試</b></p><p>　　控制電路板的安裝與調試在整個系統(tǒng)研制中占有重要位置，它是把理論付諸實踐的過程，也是把紙面設計轉變位實際產品的必經階段。對試驗階段的電路板的安裝一般有兩種方式即焊接方式和面包板插接方式。使用面包板焊接更加方便，容易更換線路和器件，而且可以多次使用

107、。但在多次使用的面包板中彈簧片會變松，彈性變差，容易造成接觸不良，這是需要注意的。</p><p>　　實驗和調試常用的儀器有：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號發(fā)生器等。</p><p>　　調試的主要步驟。1．調試前不加電源的檢查 對照電路圖和實際線路檢查連線是否正確，包括錯接、少接、多接等；用萬用表電阻檔檢查焊接和接插是否良好；元器件引腳之間有無短路，連接處有無接觸不良，二極管

108、、三極管、集成電路和電解電容的極性是否正確；電源供電包括極性、信號源連線是否正確；電源端對地是否存在短路（用萬用表測量電阻）。若電路經過上述檢查，確認無誤后，可轉入靜態(tài)檢測與調試。2．靜態(tài)檢測與調試 斷開信號源，把經過準確測量的電源接入電路，用萬用表電壓檔監(jiān)測電源電壓，觀察有無異常現(xiàn)象：如冒煙、異常氣味、手摸元器件發(fā)燙，電源短路等，如發(fā)現(xiàn)異常情況，立即切斷電源，排除故障；如無異常情況，分別測量各關鍵點直流電壓，如靜態(tài)工作點

109、、數(shù)字電路各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關系、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態(tài)下，如不符，則調整電路元器件參數(shù)、更換元器件等，使電路最終工作在合適的工作狀態(tài)；對于放大電路還要用示波器觀察是否有自激發(fā)生。3．動態(tài)檢測與調試 動態(tài)調試是在靜態(tài)調試的基礎上進行的，調試的方法地在電路的輸入端加上所需的信號源，并循著信號的注射逐級檢</p><p>　　我們所設計的遙控器電路是采用碼分制遙

110、控方式，我們用示波器對發(fā)射電路輸出端及接收電路輸入端的信號波型的進行了檢查，發(fā)現(xiàn)當按下不同的開關按鈕時所顯示的波型是不同的。這說明了此電路是工作在正常狀態(tài)的。4．調試注意事項（1）正確使用測量儀器的接地端，儀器的接地端與電路的接地端要可靠連接；（2）在信號較弱的輸入端，盡可能使用屏蔽線連線，屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上，在頻率較高時要設法隔離連接線分布電容的影響，例如用示波器測量時應該使用示波器探頭連接，以減少分布電容的影響。

111、（3）測量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠大于被測處的等效阻抗。（4）測量儀器的帶寬必須大于被測量電路的帶寬。（5）正確選擇測量點和測量（6）認真觀察記錄實驗過程，包括條件、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、波形、相位等。（7）出現(xiàn)故障時要認真查找原因</p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　經過幾個月的努力，我們老師的耐心幫助和自己的努力下終于完成了此次設計

112、，并按設計要求實現(xiàn)了遙控器的各項功能。通過這次設計使我們從中學到了很多課本上學不到的知識，了解了紅外遙控器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并學會了用單片機開發(fā)產品的完整的過程。通過自己親自去動手和調試我明白的實踐的重要性，明白了理論結合實踐的含義，同時也大大的提高了自己的動手能力和團隊合作能力，這在我以后的工作中都是非常有用的。</p><p>　　在這次設計中，老師不厭其煩的給我講解問題和修正錯誤，在此表示衷心的感謝！！&l

113、t;/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 舒經文. 最新彩電機芯及其遙控系統(tǒng)的原理與維修. 北京: 電子工業(yè)出版社, 1993</p><p>　　[2] 梁延貴. 遙控電路可控硅觸發(fā)電路語音電路分冊 北京: 科學技術文獻出版社,2002</p><p>　　[3] 李華. MCS-51系列

114、單片機實用接口技術. 北京: 航天航空大學出版社,1999</p><p>　　[4] 麥山.基于單片機的協(xié)議紅外遙控系統(tǒng).電子技術: 1998</p><p>　　[5] 何立民.MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)設計,系統(tǒng)配置與接口技術.北京:航空航天大學出</p><p><b>　　版社,1995</b></p><p&

115、gt;　　[6] 劉寧生周哨山.脈沖與數(shù)字電路.北京:中國廣播電視出版社,1995</p><p>　　[7] 康光華,陳大欽. 電子技術基礎（模擬部分）.高等教育出版社.1999.6.第四版.</p><p>　　[8]李建華. 實用遙控器原理與制作.北京: 人民郵電出版社,1996</p><p>　　[9]蘇長贊. 紅外線與超聲波遙控. 北京: 人民郵電出版

116、社,1995</p><p>　　[10] 焦李成.電流模式信號處理的進展與展望.電子學報.1992.20（7）：87－92</p><p>　　[11]紀紅 紅外技術基礎與應用 北京: 科學出版社,1993</p><p>　　[12]王明亮等. 廣播.電視調頻發(fā)送技術,上、下冊. 北京: 中國廣播電視出版社,1993</p><p&g