遥控系统的设计.doc

1、 毕 业 设 计 遥控系统的设计 The design of remote system 摘 要 随着科学技术的飞速发展，信息的飞快传播，红外遥控在人们的生活中已经成为不可或缺的部分。本文重点介绍了利用单片机 AT89C51 和 AT89C2051 实现红外发射和接收电路的设计方法。发射电路 采用单片机 89C2051 将待发送的二进制信号 编码调制为 40KHz 的脉冲信号通过红外发射管发射红外信号。红外接收端采用一体化红外接收头 HS0038 接收红外接收信号。它同时对信号进行放大 检波，整形得到 TTL 电平的编码 信号再送给单片机。经单片机 解 码 实现对不同设备的控制。整个电路耗电省

2、、简单可靠、操作灵活、性能价格比高，较好地满足了现代生活，生产和科研的需要。 广泛应用在家用电器 ,安全保卫 ,及人们的日常生活中 。 例如电视机的遥控，音响设备的遥控，电风扇的遥控，安全保卫报警器，遥控空调器，自动门等均可采用红外遥控技术来实现 。 关键词： 遥控电路；红外发射； 红外接收 ；单片机 ABSTRACT With the rapid development of technology, the rapid dissemination of information means that infrared control has become an indispensable co

3、mponent in peoples life. The article highlighted the design method of transmitting and receiving circuit by infrared control which use single-chip microcomputer AT89C51 and AT89C2051. The emission circuit concocts the binary system signal coding which is prepared to send with the signle-chip microco

4、mputer 89C2051.Then the pulse signal uses infrared emission diode to send the infrared signal. The infrared signal is received by the integrative infrared receiving HS0038. At the same time the signal is magnified and plasticed to get the TTL coding signal sending to the signle-chip microcomputer. A

5、fter that the signle-chip microcomputer decodes the signal to control different equipments. The entire circuit is simple, reliable, flexible operation， high-performance, of high value and low cost, and it can meet the modern life, production and research need. The infrared remote system is abroad us

6、ed in the wirings, security ward and people daily life. For emample, it can be used to remote control TV, raido and air-condition. Also used in security alarm, auto door and so on. Key Words： Remote controlling circuit； Infrared emission； Infrared receiving；Single-chip microcomputer I 目 录 1 引言 . 1 2

7、 方案论证 与发展趋 势 . 3 2.1方案论证 . 3 2.2 技术指标 . 6 2.3 红外遥控系统的发展趋势 . 6 3 红外遥控系统的硬件设计 . 8 3.1 红外收发电路的设计 . 8 3.1.1 芯片介绍 . 8 3.1.2 红外发射电路 . 12 3.1.3 红外接收电路 . 12 3.2 直流稳压电源的设计 . 13 3.2.1 单相桥式整流电路 . 13 3.2.2 滤波电路 . 14 3.2.3 稳压电路 . 15 3.3 控制部分的设计 . 15 3.3.1 可控硅原理 . 15 3.3.2 光耦原理与作用 . 18 4 红外遥控系统的软件设计 . 20 4.1 系统功能

8、实现办法 . 20 4.1.1 遥控码的编码格式 . 20 4.1.2 遥控码的发射 . 20 4.1.3 数码帧的接收处理 . 20 4.2 遥控发射及接收控制流程图 . 21 4.2.1 遥控发射部分 . 21 4.2.2 遥控接收部分 . 22 4.3 软件设计 . 25 4.3.1 发射编码的软件设计 . 25 4.3.2 接收编码的软件设计 . 26 5 调试 . 27 II 结 论 . 30 参考文献 . 31 附录 1： 发射程序 . 32 附录 2： 接收程序 . 36 附录 3：红外发射电路图 . 40 附录 4：红外接收电路图 . 41 致 谢 . 43 英文资料及中文翻译

9、 . 44 1 1 引言 随着远程教育系统的不断发展和日趋完善，利用多媒体作为教学手段在各级各类学校都得到了广泛应用。近年来，在多媒体教学系统的使用、开发和研制中，经常遇到同时使用多种设备，如：数字投影机、 DVD、 VCD、录像机、电视机等，由于各种设备都自带遥控器，而且不同的设备所遵循的红外传输规约也不尽相同，操纵这些设备得使用多种遥控器，给使用者带来了诸多不便。本次毕业 设计的主题就是红外遥控电路设计。通过 单片机的控制指 令来对 不同 设备进行远程控制， 从而方便快捷的实现远程控制。 红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。 它是把红外线作

10、为载体的遥控方式。由于红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。 红外遥控是利用波长为 0.76 m-1.5 m 之间的近红外线来传递控制信号的。它具有以下特点 2： 1由于为不可见光，因此，对环境影响很小。红外线的波长远小于无线电波的波长，所以，红外遥控不会干扰其它家用 电器，也不会影响近邻的无线电设备。 2红外线为不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗，警戒等安全保卫装置中也得到了广泛的应用。 3红外线遥控的遥控距离一般为几米至几十米或更远一点。 4红外线遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工

11、作可靠性高等一系列优点，特别是室内遥控的优先遥控方式。同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。 它在技术上的主要优点是： 1. 无需专门申请特定频率的使用执照； 2 具有移动通信 设备所必需的体积小、功率低的特点； 3 传输速率适合于家庭和办公室使用的网络； 4 信号无干扰，传输准确度高； 它的缺点是：由于它是一种视距传输技术，采用点到点的连接具有方向性，两个设备之间如果传输数据，中间就不能有阻挡物 ;而且通讯距离较短，此外红外 LED不是一种十分耐用的器件。 2 由于红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，具有光波的直线

12、传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。信息可以直接对红外光进行调制传输，例 如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是我们今天看到的大多数红外遥控器所采用的方法。 由于红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用 红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。 3 2 方案论证 与发展趋势 2.1 方案论证 根据任务书的要求，

13、利用单片机设计一个遥控开关电路，可以拟定以下的几种方案。 方案一：（ 简易红外遥控电路 ） 在不需要多路控制的应用场合，可以使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路。这种遥控电路不需要使用较贵的专用编译码器，因此成本较低 。 红外发射部分 ： 图 2.1 红外发射框图 考虑到本方案电路是简单的单通道遥控器，可直接产生一个控制功能的震荡频率 ，再通过红外发光二极管发射出去。 红外接收部分 ： 图 2.2 红外接收框图 当红外接收头接收到控制频率时，由一个电路对其进行解调并产生相应的控制功能。 方案二：（利用红外遥控开关电路） 产生 震荡 频率 红外 发射 红外 接收 解调 控制 受控 电器 4

14、 红外线发射 /接收控制电路均采用单片机来实现，输出控制方式可选择，实用性强。 方案结构图： 红外发射部分： 图 1.3 图 2.3 红外发射框图 当按下遥控按钮时，单片机产生相应的控制脉冲，由红外发光二极管发射出去 。 红外接收部分： 图 1.4 图 2.4 红外接收框图 当红外接收器接收到控制脉冲后，由控制方式选择开关选择是“互锁”还是单路控制，再由单片机处理后，对相应的受控电器产生控制。 单 片 机 遥控 按钮 红外 发射 单 片 机 红外 接收 控制方式选择开关 受控 电器 5 方案三：利用红外遥控开关电路 用单片机制作一个红外电器遥控器，可以分别控制 5 个电器的电源开关，和一个电灯开关，并且可以对电灯进行亮度的调光控制。 红外发射部分结构图如下： 图 1.5 图 2.5 红外发射框图 当按下遥控按钮时，单片机产生相应的控制脉冲，由红外发光二极管发射出去。 红外接收部分结构如下： 图 1.6 当红外接收器接收到控制脉冲后，经单片机处理由显示设备显示出当前受控电器的序号，并判断是否对电灯进行调光，如需调光则经调光电路处理后实现调光功能。 单 片 机 按键 控制 红外 发射 单 片 机 显示 红外接收 受控电器 电源开关 调光电路 电灯