1、电子电路综合设计实验报告题目：红外遥控器信号接收和显示的设计实现（选题十四）班级：08-0441姓名：简杰学号：2008044127日期：2011.4.62011.4.13成绩：摘要：随着电子技术的发展，红外遥控器越来越多的用到电器设备中，为电器用户提供了极大的方便。但是，对于电器生产厂家来说，各种型号的遥控器的大量使用带来的遥控器的大批量多品种的生产检测却是一个难题。目前市场上对遥控器的检测还是使用比较落后的手动方式逐一进行，使得一线的检测工人既费时费力而又效率低下；另外，在电器产品的调试过程中，当出现控制故障时，很难判断到底是遥控器的发射故障还是电器上的接收故障。因此，研制一种智能红外遥控
2、器检测装置，以改变生产一线的这种状况成为一种迫切的需要。本实验中的红外遥控器信号的接收和显示电路以单片机和一体化红外接收器为核心技术，具体由单片机最小系统、单片机与 PC 机间的通信模块、红外接收模块、数码管显示模块和流水灯模块组成。在实验的设计中，采用 HS0038塑封一体化红外线接收器，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与 TTL电平信号兼容的所有工作，而且体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。整个电路分为四个模块：单片机最小系统、通信模块、红外接收模块以及数码管显示模块。根据输入信号的不同，在数码管显示电路上显示相应的按键数字或音量调节表现出
3、的流水灯功能，并通过串口调试助手，在遥控器有按键按下时，将其键值显示在 PC 机上。一.设计任务与要求：结合单片机最小电路和红外线接收接口电路共同设计一个基于单片机的红外遥控信号接收与转发系统，用普通电视机遥控器控制该系统，使用数码管显示信号的接收结果。1.当遥控器重复按下某数字键时，数码管显示不变。2.当遥控器按下某数字键时，在数码管上显示其键值。如按下数字键 1，则在数码管上显示号码 “01”。 3.当遥控器按下音量加减键时，用两位数码的周围段实现顺时针或者逆时针旋转的流水灯功能。4.运用串口调试助手，当遥控器有按键按下时，将其键值显示在 PC机上。二系统概述1 设计方案为了实现系统整体功
4、能，红外解码部分是核心，红外解码指将遥控发射器所产生的红外遥控编码脉冲所对应的键值翻译出来的过程。下面将系统方案做一论证，通常有硬件解码和软件解码两种方案。方案一: 硬件解码此方案中，使用专用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的设置控制信号，然后将信号送到专用的解码芯片中进行解码，解码后将信号送到单片机，由单片机查表判断这个信号是按键数值信号或控制音量、频道等信号，当确认是何种信号后，启动子程序，然后进行查询。每次红外接收头接收到红外信号传到解码器中，解码器解码完毕后送到单片机，单片机再通过查表确定这些数值并进行相应功能的控制。设计原理图如图
5、1所示。图 1 方案一原理图方案二：软件解码此方案中，采用普通的家用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的红外线控制信号，然后把这个信号转换成电信号，传到单片机中，利用单片机对这个信号进行解码，解码完成后查表确定是按键数值信号或控制音量、频道等信号，启动子程序，进行相应的显示数字等功能。然后查询，重复上述流程。设计原理图如图 2所示。图 2 方案二设计原理图2 方案比较与选取方案一为硬件解码方案，硬件解码需要使用与遥控器相配套的专用的解码器芯片，而解码芯片一般不易得到，价格也较贵，或者自行开发解码电路（但电路太复杂，性能欠佳）。方案二为软件解码方
6、案，软件解码可以不考虑遥控器的芯片是什么型号的，因为我们只需检测到它的发射编码，然后用软件方式来对它进行处理，从而得到所要的信息。软件解码具有灵活、硬件精简（仅需集成红外接收头和一片单片机）、可靠性高，成本低等特点。基于以上特点，选取方案二作为实验方案。3 系统框图系统框图如图3所示。单 片 机通 信 模 块 数 码 管H S 0 0 3 8 红 外 接 收图3 系统框图遥控器为控制信号的发出装置，用一体化红外接收装置HS0038接收遥控器发出的红外线控制信号，并与单片机相连实现数据传输，通过单片机编程将接收到的数字编码在数码管上显示出来，当按下左右键时，数码管将实现流水灯现象。使用MAX23
7、2芯片、串口及若干电容来完成串口模块，以实现单片机和PC 机的通信功能并且达到可以使用串口调试助手的目的。三单元电路设计与分析1 单片机最小系统单片机选用 STC89C51，主要负责整个系统的控制及数据的存储和处理。放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。根据情况本设计中选择 11.0592MHz 的晶振，补偿电容选择 30pF 左右的电容。 单片机最小系统电路图如图 4所示。图 4 单片机最小系统2 通信模块通信模块用于将编写好的程序下载至单片机中，采用 MAX232与串口相连组成了通信下载电路。MAX232
8、 是 MAXIM公司专门为 PC视RS-232标准串口设计的电平转换电路。该芯片与 TTLCOMS 电平兼容，片内有 2个发送器，2 个接收器，且使用+5 V单电源供电。通信模块电路如图 5所示。图 5 通信模块电路图3 红外接收模块本电路采用 HS0038塑封一体化红外线接收器，它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与 TTL电平信号兼容的所有工作，没有红外遥控信号时为高电平，收到红外信号时为低电平，而且体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。电路图如图 6所示。图 6 红外接收电路4 数码管显示电路数
9、码管显示电路采用两位共阳数码管LG5022BH，由单片机的P32和P33作为位选口，输出低电平时数码管被选中；P1口作为段选。选用三极管S8550驱动，e极与VCC相连，b极接电阻后与单片机的P32和P33口相连，c极与数码管的位选口相连。数码管显示电路如图7所示。图 7 数码管显示电路四 安装调试及测量数据分析总体电路一次组装完毕后，首先采用分块调试，采用这种调试的方法，可以缩小问题出现的范围，可及时发现，易于解决。首先进行单片机最小系统的测试，将单片机的 VCC与电源正极相连，连接完成后用示波器观察晶振两端起振，且 30管脚有波形。单片机最小系统正常工作。其次测试通信模块，测试单片机与 PC机之间能否正常通信，单片机与 PC机之间正常通信，通信模块测试正常。再次对数码管显示电路进行测试，首先将数码管动态显示的程序下载至单片机中对数码管显示电路进行测试，数码管显示正常。
