数字系统课程设计 红外线遥控接收器

数字系统课程设计报告

第一部分设计题目及要求

本次课程设计的题目及要求如下：

一、设计题目

红外线遥控接收器

二、设计步骤

1、EDA实验板组装调试

参照提供的EDA实验板电路原理图、PCB图以及元器件清单进行电路板的组装。电路板组装完成后，编写三个小程序进行电路板测试。

2、红外遥控系统的设计

（1）发射编码部分

使用指定的元器件在万用板上完成红外遥控器的制作。

（2）接收解码部分

接收解码用VHDL语言编写程序，在EDA实验板上实现解码。

二、功能要求

1、将一体化红外接收解调器的输出信号解码（12个单击键、6个连续键，单击

键编号为7－18，连续键编码为1－6），在EDA实验板上用七段数码管显示出来。

2、当按下遥控器1—6号连续键时，在EDA实验板上用发光二极管点亮作为连

续键按下的指示，要求遥控器上连续键接下时指示灯点亮，直到松开按键时才熄灭，用于区别单击键。

3、EDA实验板上设置四个按键，其功能等同于遥控器上的1—4号按键，当按下此四个按键时七段数码管分别对应显示“1”、“2”、“3”、“4”。

4、每当接收到有效按键时，蜂鸣器会发出提示音。

第二部分设计分析

本次课程设计包括两大部分，一是电路设计及电路焊接，二是程序的设计及编写。

电路部分，根据题目要求，要做到红外发送，显然整个电路系统要分为红外发射和红外接收两个电路，分别做到红外的编码发射和译码接受，再在接收板上显示接受到的红外信号。另外还包括一个从电脑下载程序到芯片上的下载线电路。

一、红外发射电路

本次课程设计的红外遥控器由红外遥控专用芯片PT2248作为编码及发送部分，PT2248最大可用作18路红外遥控系统的编码，其内部己集成了38kHz的红外载波振荡及相应的数字脉码调制电路，只需外接3×6的矩阵式按键、红外发光二极管及其驱动电路等少量元器件便可完成编码发送的功能。

由PT2248和少量外围元件组成的红外遥控发射电路如下图所示

芯片的发送指令由12位码组成，其中C1～C3是用户码，可用来确定不同的模式。用户码设定是以列线内接入二极管为界线，当T1～T3与CODE之间分别接入二极管时，用户码(C1～C3)为“1”；当T1～T3引脚不接二极管时，用户码为“0”。如果该芯片与BL9150相结合，则C3引脚必须接入二极管；如果该芯片与BL9149相结合，则C2必须接二极管，H、S1和S2是代表连续发送或单次发送的码，且分别与T1、T2和T3列的键对应。D4～D6是发送的数据码(也是键输入码)

上图中3V电源电压一方面为芯片提供推荐工作电压并加到引脚16，另一方面作为信号输出指示复合管的工作电压。为了使振荡频率为455kHz，特采用外

接晶振，并外接两个电容120pF旁路到地。图7中三列T

1、T

2

、T

3

和CODE分别

接一个二极管，目的是为了使用户码(C

1、C

2

、C

3

)为“1”。

二、红外接受部分

本次课程设计的红外接受部分采用EDA实验板，EDA实验板的顶层PCB图如下：

.

硬件部分的设计：

板的中心部件采用的是max7000系列CPLD，另外采用4M晶振以及红外接

收管（38K接收头）直接在逻辑箱制作红外接收解码电路。红外接收管有3个管脚，自左至右分别是信号输出端，地端，电源端，分别接到逻辑箱的相应管脚上；同时，为了得到更加稳定的信号，在信号输出端与地端加入一滤波电容。

三，下载线电路

本次课程设计采用的下载线把电脑的打印机口和实验板的数据口连接起来，从而把程序从电脑下载到实验板的芯片里，如下图：

下载线电路采用芯片74LS244构成下载线电路，电路图如下：

下载线电路板的顶层PCB图如下：

第三部分系统模块的划分以及各模块

的功能描述

在这一部分，我将对系统功能进行模块化划分，对各模块功能作详细阐述。一、发射板部分

发射板主要由红外线编码芯片PT2248 构成红外编码这个模块。

PT2248的管脚图如下图所示：

其各个管脚的功能如下表：

PT2248组成的十八路遥控发送器其编码规则如下：

（1）设a为一个时间单位，时间长度是38kHz的16个时钟周期，即

a＝1÷38kHz×16＝0.421ms

编码是以串行形式发送的，在接收端（38kHz一体化红外接收解调器）接收到如下形式的1位的编码时分别表示“0”和“1”：

1个a的低电平，3个a的高电平表示编码“0”

3个a的低电平，1个a的高电平表示编码“1”

编码以串行形式发送，接收端的一体化红外接收解调器输出波形如下图所示：

此外，由于发射器发送的时候，有两个信号，一种是表示单击的，一种则是表示连续的，这两种不同的信号，其自身都有自己的特点：

（2）遥控器的每个按键编码由12位按以上编码规则所代表的“0”、“1”组成，时间长度为48a，当按下遥控器的7到18号单击按键，则以12位为一组（48a）发送两次编码，如下图所示：

60a为自按下按键到发送编码的等待时间，80a是前后两次发送12位48a编码的高电平时间间隔。7到18号单击按键无论发送端按键时间持续多长只发送一次这样形式的两组相同的12位编码。

（3）当按下1到6号连续按键时，编码按如下格式连续发送：

由上图可以清楚的看到，两种信号的巨大差别，可是在程序的编写过程中，这种差别却没有什么很大的作用，因为两种信号在译码上的区别也是相当明显