基于单片机的红外发射和接受装置的设计
基于单片机的红外遥控发送系统的设计实现
基于单片机的红外遥控发送系统的设计实现
一、系统概述
本系统是基于单片机的红外遥控发送系统，可以将用户设定的按键信
息发送出去，控制外设。
从外观来看，它可以分为硬件电路和软件电路两
部分。
硬件电路是用来处理输入的数据，并将信号转换为红外信号，发射
到外设；软件电路是由单片机组成的，它负责处理用户设定的按键信息，
并将其转换成红外信号传输到外设。
二、硬件电路
硬件电路按照功能可分为输入电路、信号处理电路和红外发射电路三
部分。
1、输入电路
输入电路主要由按键，按键扩展板，ADC转换器，RS485总线和DAC
电路组成。
按键用来接收用户设定的按键信息，按键扩展板用来将多个按
键输入信号汇总成一个；然后由ADC转换器将按键信息转换成数字信号传
输到软件电路；RS485总线连接ADC转换器和软件电路；DAC电路将软件
电路处理完的数字信号转换成模拟信号传输到信号处理电路。
2、信号处理电路
信号处理电路的功能是将数字信号转换成红外信号，其由数据解码器，滤波器，PWM调制器，发射管，红外发射滤波器等组成。
基于单片机的红外遥控收发系统的设计实现_电子电路综合实验
电子电路综合设计实验报告设计实验选题七（接收部分）---基于单片机的红外遥控收发系统的设计实现摘要红外线是现代社会中已经极为常见，在遥测、遥控等领域中，往往使用微机与单片机组成多机通信系统来完成测控任务。
其中，常用的方法是使用微机的RS-232C串行接口进行串行数据通信。
由于受环境的影响以及RS-232C串行接口电气性能的限制，加上连接线长、接线麻烦等缺点，其通信的空间范围总是受到限制，并使人们感到不便。
因此，人们想到了无线传输。
常用的无线传输方式有无线短波传输和红外线传输，但这两种方式都有一定的局限性，如短波方式易受外界电磁场的干扰，线外线传输方式不能隔墙传输等等，本文将介绍采用最新的无线长波收发模块638以及三态编解码芯片MC145026/ MC145027来设计无线数据通信装置的方法。
该装置具有抗干扰性能好、穿透性强、传输距离远等特点。
由于串行接口传输速度慢，信号处理电路复杂，外接模块困难。
因此，本装置选用并行接口通信，从而使得电路简单易做、可靠性高。
本设计是以STC89C51单片机为控制核心，本装置主要由数据编解码和发射接收两大模块组成，设计系统组成图如下：发射部分电路模块：STC889C51单片机作为主控核心，采用三态编解码芯片MC145026作为编码芯片，CD4011逻辑器件作为反相用途，采用单段的数码管显示发射的数字，采用八位按键输入，采用MAX232作为电平转换电路作为单片机与PC机之间的程序下载用途。
接收部分电路模块：STC889C51单片机作为主控核心，与MC145026配对使用的三态编解码芯片MC145027作为解码芯片。
74LS02逻辑器件作为反相用途，采用单段的数码管显示发射的数字，八位的发光二极管显示顺序，638作为红外的接收头，采用MAX232作为电平转换电路作为单片机与PC机之间的程序下载用途。
实现方法：本实验采用单片机控制，发射部分的数据经过调制编码后送入电光变换电路经过红外发射管转换为红外光脉冲发射出去，为了增加抗干扰能力将编码的信号调制在较高的频率载波上发射。
基于单片机的红外遥控电路设计
基于单片机的红外遥控电路设计引言近年来，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。
本次设计的主题就是红外遥控电路设计。
红外遥控的特点是利用红外线进行点对点通信的技术，不影响周边环境，不干扰其他电器设备。
室内近距离（小于10米），信号无干扰、传输准确度高、体积小、功率低的特点,遥控中得到了广泛的应用。
常用的红外遥控系统分发射和接收两个部分。
发射部分的主要元件为红外发光二极管。
它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。
红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。
接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。
在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。
红外发光二极管一般有圆形和方形两种。
由于红外发光二极管的发射功率一般都较小，所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。
最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。
成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。
均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO 或OUT）。
红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。
设计要求及指标红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。
红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。
在家庭生活中，录音机、音响设备、空调彩电都采用了红外遥控系统。
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。
基于单片机的红外遥控设计与制作
基于单片机的红外遥控设计与制作引言：红外遥控技术已广泛应用于日常生活中，如电视机、空调、音响等家电产品的遥控控制。
本文将介绍基于单片机的红外遥控器的设计和制作过程。
一、设计方案1.硬件设计（1）红外发射模块：负责发射红外信号，通过红外LED进行。
（2）红外接收模块：负责接收外界发射的红外信号，通过对接收到的信号进行解码，判断所接收到的红外遥控码是否与预设的相同。
（3）单片机：作为中央处理单元，负责控制红外发射和接收模块的工作。
（4）按键开关：用于控制红外发射模块，当按键按下时，红外发射模块进行红外信号的发射。
2.软件设计（1）初始化：对硬件进行初始化，包括设置单片机引脚的输入输出方向、设置红外接收模块相关参数等。
（2）红外码解码：通过红外接收模块接收到的红外信号进行解码，判断接收到的红外遥控码是否与预设的相同。
（3）功能实现：根据接收到的红外码，判断所对应的功能，并执行相应的操作。
二、制作过程1.硬件制作（1）选择合适的单片机，并连接红外发射和接收模块到单片机上。
（2）按照电路图进行焊接，注意焊接时的接线是否正确。
（3）搭建电路测试台，连接电源和调试设备，进行电路的测试和调试。
2.软件开发（1）选择合适的单片机开发工具，如Keil C51等，进行软件开发环境的搭建。
（2）编写初始化代码，并将其烧录到单片机上。
（3）编写红外码解码函数和功能实现函数，通过对接收到的红外码进行判断，执行相应的功能。
三、测试与调试1.进行硬件的测试和调试，检查电路连接是否正常，并观察红外接收模块是否能正确接收到红外信号。
2.进行软件的测试和调试，观察是否能正常解码和执行功能。
四、应用与展望总结：本文介绍了基于单片机的红外遥控器的设计和制作过程，包括硬件设计、软件设计、制作过程以及测试与调试。
通过制作一个简单的红外遥控器，我们可以更好地理解红外遥控技术的原理和应用，并可以根据实际需求进行功能扩展和优化。
本设计方案采用STC单片机实现对红外线发射接收及继电器控
目录引言------------------------------------------------------------------------1 一系统设计-------------------------------------------------------------------1 二总体设计方案--------------------------------------------------------------1 2.1设计思路-------------------------------------------------------------- 12.2方案论证与比较-------------------------------------------------------- 12．2．1控制部分设计方案-------------------------------------------------12.2.2显示部分设计方案-------------------------------------------------12.3 系统组成--------------------------------------------------------------2 三单元电路设计--------------------------------------------------------------33.1控制部分电路---------------------------------------------------------33.2 PS2控制部分电路----------------------------------------------------- 43.3 液晶显示电路---------------------------------------------------------43.4 温度传感器部分-------------------------------------------------------53.5 电源电路-------------------------------------------------------------63.6 扬声器控制电路-------------------------------------------------------63.7 红外遥控键盘控制电路-------------------------------------------------73.8 串口部分电路---------------------------------------------------------83.9 家电控制电路----------------------------------------------------------8 四软件设计-------------------------------------------------------------------8 五、程序流程方框图-------------------------------------------------------------9参考文献---------------------------------------------------------------------10 附录一：程序清单--------------------------------------------------------------11引言本设计采用STC单片机实现对红外线发射接收及继电器的控制，系统由STC单片机控制部分和红外遥控及液晶显示部分、等组成。
单片机红外接受发送实验报告
单片机红外发射与接收实验报告指导老师：报告人：一·实验选题：基于单片机的红外发射与接收设计任务要求：设计一个以单片机为核心控制器件的红外收发系统。
发射载频：38KHz工作温度：-40℃--+85℃接收范围：2m二·系统概述方案设计与论证红外遥控收发系统（以下简称红外遥控系统）是指利用红外光波作为信息传输的媒介以实现远距离控制的装置。
从实际系统的硬件结构看，红外遥控系统包括发射装置和接收装置，其中发射装置包括电源模块、输入模块、红外发射模块和单片机最小系统，接收装置包括电源模块、红外接收模块、输出模块和单片机最小系统。
本设计选题设计任务要求设计一个以单片机为核心控制器件的红外收发系统。
其中，发射载波 38KHz，电源 5V/0.2A 5V/0.1A，工作温度-40℃--+85℃，接收范围 2m，传输速率 27bit/s，反应时间 2ms。
利用单片机的定时功能或使用载波发生器（用于产生载波的芯片）均可产生 38KHz 的发射载波。
单片机系统可以直接由 5V/0.1A 的电源供电，也可以通过三端稳压芯片由 9V/0.2A 电源供电。
采用工业级单片机可以工作在-40℃--+85℃。
为保证接收范围达到 2m，在发射载频恒为 38KHz 的前提下，应采用电流放大电路使红外发射管发射功率足够大。
传输速率和反应时间取决于所使用的编码芯片或程序的执行效率。
通过上述分析可知，为实现设计任务并满足设计指标，应采用工业级单片机，由电流放大电路驱动红外发射管。
将针对设计任务提出两种设计方案。
三·程序功能将程序编译通过并下载成功后，两个板上的红外光电器件都要套上黑色遮光罩，就可以进行实验了。
测距实验：手持1号板和2号板，两管相对，慢慢拉远或移近两管的距离，观察ＬＥＤ的读数变化。
阻断实验：可请另一人协助，将一张纸或其他障碍物放在两管之间再拿开，会看到读数有大幅度的变化。
反射实验：将1号和2号实验板并排拿在手中，并形成一个小夹角，向一张白纸移动观察读数变化。
基于单片机的红外遥控系统设计毕业设计
本科生毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的红外遥控系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：本设计是基于单片机的红外遥控系统设计，设计内容包括了红外接收，红外解码和步进电机控制三大块。
如今红外遥控技术已经得到了广泛的应用；其利用红外线来传输数据，这种情况下不需要实体连线，体积小，成本低，功能强。
我们日常生活中的电视机，洗衣机，空调，航天飞机，工业现场设备等都运用了红外遥控的技术。
本设计中发射端采用专用的发射芯片来实现红外遥控码的发射，且遥控码格式是NEC标准。
接收端采用市面上流行的1838一体化红外接收头，接收到的红外信号经由1838接收头完成光/电转化和解调的工作，然后把33位的完整码发送到解码芯片中去完成解码工作。
本设计中的主芯片是STC89C52单片机，主芯片和解码芯片之间进行串行通讯。
系统启动后，解码芯片将解码后得到的8位数据码串行发送到主芯片中，然后通过主芯片来控制步进电机的正转，反转，加速，减速。
本设计中的被控对象是步进电机，步进电机最适合做数字控制。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
基于51单片机的红外发射接收温度传感装置
2021 年高校联盟电子制作大赛题目〔数字类〕技术报告队长：黄文杰学号：2021212652学院：自动化学院队员：李嘉伟学号：2021212650学院：自动化学院唐泓学号：2021212640学院：自动化学院题目名称：简易红外光数字通信装置1、设计题目：单片机应用系统设计基于单片机的——简易红外光数字通信装置2、总体要求：本次大赛设计内容从主办方所给的题目出发，参赛者应了解单片机实际的应用系统，并自学红外信号编码，弄清构造和功能，结合单片机课程知识及其他相关课程知识，充分发挥自己的想象力和创造力，实现主办方题目要求并适当发挥，团队合作完本钱次比赛。
3、具体要求：1）确定应用系统功能参数2）设计合理的电路原理图3）Proteus仿真原理图4）制作电路板并检测5）设计程序6）电路板调试运行7）技术报告单片机技术报告一、工程简介单片机被广泛应用于仪器仪表、工业自动控制、家用电器、医用设备、办公自动化设备、平安监控等领域，涵盖了人类生活的方方面面。
二、系统功能描述这是一款基于STC89C52RC单片机的简易红外光数字通信装置。
它可以分为六个局部：（1）红外功能，可以红外传送数据（2）音阶功能，在发射板上按动七个音阶，在接收板上可以响出duo rai mi fa suo nai xi 七个音阶（3）温度检测，在发射板上可以检测温度，在接收板上可以显示温度，每隔0.5秒更新一次温度。
三、设计思路红外模块设计思路:1：对输入的数据进展编码。
2：对编码进展脉冲调制。
3：信号放大后，通过发射管发送38khz信号。
4：接收信号，进展解码。
5：让51 对信号进展处理〔显示，统计，分析〕。
音阶模块设计思路：1:计算音阶响应相应延时2：建立延时数组，按键控制取数组里的值。
3：用延时控制发出不同声音温度模块设计：1：温度测出数据，读取温度感应数据，计算成十进制数。
2：在数码管上显示十进制数3：延时控制发射更新温度数据四、程序局部1.红外局部，红外局局部为，发射和接收局部，发射局部，通过定时器0产生38k载波，通过定时器1发送信号。
基于单片机的红外通信系统设计
基于单片机的红外通信系统设计1 简介红外通信是指利用红外线进行信息传输的一种无线通讯方式。
其传输距离在10米以内，速度较快，常用于遥控器、智能家居、安防监控等领域。
本文将介绍基于单片机的红外通信系统设计。
2 系统原理红外通信系统需包含红外发射器、红外接收器和处理器三个部分。
通信原理是将信息编码成红外信号，通过红外发射器发出，再由红外接收器接收，经过解码后传输到处理器中处理。
3 系统设计步骤3.1 红外接收器电路设计红外接收器采用红外管接收器，其特点是灵敏度高，在不同角度能接收到较远的红外信号。
红外管接收器与电路板焊接，电路板再选用较长的电线接到处理器的端口上。
3.2 红外发射器电路设计红外发射器采用红外二极管，其工作电压一般为1.2-1.4V。
通过接通1kHz以上的方波信号控制二极管的导通，使其发出红外光。
为保证其稳定性和较远的有效距离，需在电路中添加反向电流保护二极管。
3.3 处理器设计处理器选用常用的单片机，如AT89C51等。
单片机内置了红外通信模块，可用来发送和接收红外信号。
同时，还需通过编程实现对红外信号的解码和编码，实现信息传输与处理。
4 系统测试测试时，可用遥控器模拟发送红外信号，系统接收并解码后显示在液晶屏幕上。
测试距离一般在10米以内，且需保持天空无其它遮挡物。
5 总结基于单片机的红外通信系统设计，具有灵敏度高、速度快、传输距离短等特点。
其应用广泛，在智能家居、安防监控、车载通信等领域均有应用。
但需注意遮挡物的影响，以及信号干扰等问题。
基于单片机的红外线遥控器设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｒ ａｒ ｅ ｄ Ｒｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｏ ｎ ＭＣＵ
Ｗ ＡＮ Ｇ Ｈｏ ｎ ｇ ｒ ｎ ｅ ｉ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｔ ｉ ａ ｎ ｂ ｏ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ Ｔ Ｄ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ０ ７ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
子技 术 ， ２ ０ ０ ３ ， （ ０ ６ ） ： ４ ０ — ４ １
自动 化应 用 ｛ ２ ０ １ ３ ９期
３ ２
图１ 单 片 机 遥 控 发射 器 和接 收器 设 计 原 理 图
难度大 因此 ， 这几种方式都未能大量使用 。
而 红 外 遥 控 方 式 是 以 红 外 线 作 为 载 体 来 传 送 控 制信息 的 ， 因其 反 应 速 度 快 、 传 输效率 高 、 工 作 稳 定 可 靠 等 优 点 而 广 泛 应 用 红 外 线 发 射 装 置 采 用 红 外 发光 二 极管 ． 遥 控 发 射 器 易 于 小 型化 且 价 格 低 廉 ： 采 用 数 字 信 号 编 码 和二 次 调 制 方 式 ． 不 仅 可 以 实 现 多 路 信 息 的控 制 ． 增加遥控功能 ， 提高信 号传输的率 消 耗 低 ： 红 外 线 不 会 向室 外 泄 露 ，
率。
参 考文献
该 系统在实 验过程 中运行 稳定 、 控制 准确 、 操作
一
。
—
５ Ｉ Ｘ Ｔ Ａ Ｌ １ Ｐ Ｉ ． ４ ￣ １
［ １ 】曹建 军 ， 戴 兵． 无 线 遥 控技 术在 施 工现 场 的应 用—— 利 用 弱 电控制 强 电实现 节 能减 材［ Ｊ ］ ． 施 工技 术 ， ２ ０ １ １ ，
基于51单片机的红外通信设计报告
基于51单片机的红外通信设计报告研究方案：基于51单片机的红外通信设计报告摘要：本研究旨在通过对基于51单片机的红外通信的研究与实践，对红外通信协议进行优化和改进，提高通信的可靠性和稳定性。
通过设计红外发射器和接收器，并利用51单片机进行编程控制，实现了红外信号的发送与接收。
在实验中，采集了一系列数据，通过对这些数据的整理和分析，发现了现有研究成果的不足之处，并提出了一种新的观点和方法，为解决实际问题提供了有价值的参考。
1. 引言红外通信是一种常见的无线通信方式，具有传输速度快、安全可靠等优点，在家庭电器控制、遥控玩具、无线数据传输等领域广泛应用。
本研究基于51单片机进行红外通信协议的设计与实践，旨在优化和改进红外通信的性能。
2. 研究设计2.1 硬件设计2.1.1 红外发射器设计通过使用红外发光二极管作为发射器，并连接到51单片机的IO口，控制IO口的高低电平来实现对发射器的开关控制。
2.1.2 红外接收器设计通过使用红外接收头作为接收器，并将其连接到51单片机的IO口，通过检测接收器的信号电平变化来判断接收到的红外信号。
2.2 软件设计2.2.1 红外信号解析与发送在51单片机上编写红外信号解析与发送的程序，通过对输入信号的解析，将需要发送的红外信号编码成特定协议的数据帧，再通过IO口的控制将数据帧发送出去。
2.2.2 红外信号接收与解析在51单片机上编写红外信号接收与解析的程序，通过IO口的状态变化检测，获取红外接收器接收到的信号，并对接收到的信号进行解析，还原成原始数据。
3. 实验与调查情况在本研究中，我们通过实验和调查采集了一系列的数据来评估所设计的红外通信系统的性能。
3.1 实验设置我们设置了一个包含发射器和接收器的实验平台。
通过按下遥控器上的按键，触发发射器发送特定红外信号，在接收器上探测到红外信号，并通过51单片机进行信号解析。
3.2 数据采集与分析通过对实验中采集到的数据进行整理和分析，我们可以得到以下结论：（1）在传输距离较近的情况下，信号的可靠性和稳定性良好。
基于单片机的红外线遥控器设计毕业设计
毕业设计设计课题：基于单片机的红外线遥控器设计摘要随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。
传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。
而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。
本设计主要应用了AT89C51单片机作为核心，综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点。
遥控操作的不同，遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作。
遥控接收器通过对红外光接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个红外遥控发射、接收过程。
其优点硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
关键词：单片机，红外遥控，中断，定时，计数，频率AbstractWith the development of our society and the gradual improvement of science and technology, various kinds of help remote control systems have began to enter people’s life. The traditional remote controllers adopt special remote control code and decode integrated circuits, though this kind of method is simply and easily, it is only the practical application ofsome certain special electric equipments because of the counted functional keys is counted and the restricted function, so the range of application is limited. But the remote controllers which adopt the microprocessors have many advantages such as flexible operating and unceremonious manipulative keys.The design has used AT89C2051 microprocessor as core, integratively apply the interruptive system, timer , counter ,etc. mainly to design originally and also take the advantage of the infrared light. The remote control launcher distinguishes different operation through the control on frequency of infrared emission of light. The remote control receiver judges control operation by adopting the discerned frequency of the received infrared light to finish the whole launching and receiving course.Its advantage is that the hardware circuit is simple, the software is with perfect function, have certain use and reference valueKeywords: Microprocessor, Infrared remote control，Interrupt，Timing，Counting，Frequency目录绪论 (7)第一章红外发射部分 (8)1、引言 (8)2、设计要求与指标 (9)3 红外遥感发射系统的设计 (9)4、红外发射电路的设计 (10)5 调试结果及其分析 (15)6、结论 (16)第二章红外接受部分 (16)1、引言 (16)2、设计要求及指标 (17)3、红外遥控系统的设计 (17)4、系统的功能实现方法 (21)5、红外接受电路图 (23)6、软件设计： (24)7、调试结果及分析： (26)8、结论： (26)参考文献 (27)绪论人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
基于51单片机的红外遥控器设计
基于51单片机的红外遥控器设计近年来，随着智能家居的兴起，红外遥控器在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
本文将基于51单片机，设计一个简单的红外遥控器。
首先，我们需要了解红外遥控器的工作原理。
红外遥控器使用红外线来传输指令。
当用户按下遥控器上的按键时，红外发射器发射一个特定的红外信号。
接收器接收到这个信号后，将其转换成电信号，并将其发送到电子设备中，实现对设备的控制。
接下来，我们需要选择合适的红外发射器和接收器。
常见的红外发射器有红外LED，常见的红外接收器有红外接收头。
在选择红外发射器和接收器时，要根据其工作频率、传输距离、灵敏度等因素进行选择。
在本设计中，我们选择了工作频率为38kHz的红外发射器和接收器。
接下来，我们需要设计电路，并进行程序开发。
首先，我们需要连接红外发射器和接收器到51单片机上。
红外发射器的一个引脚连接到51单片机的I/O口，另一个引脚连接到正极电源，第三个引脚连接到电源的接地端。
红外接收器的输出引脚连接到51单片机的I/O口，电源和接地端分别连接到正负电源。
接下来，我们需要编写程序。
首先，我们需要设置51单片机的I/O 口为输入或输出。
然后，我们需要编写程序来发送红外信号。
我们可以使用PWM技术来模拟红外信号的脉冲。
当用户按下遥控器上的按键时，我们可以发送一个特定的脉冲序列，来控制电子设备。
同时，我们还需要编写程序来接收红外信号。
当红外接收器接收到红外信号时，会输出一个特定的电平信号。
我们可以使用外部中断来检测这个信号，并进行相应的处理。
在程序开发过程中，我们需要注意红外信号的协议。
常见的红外信号协议有NEC、SONY等。
我们需要根据所使用的红外接收器的协议来编写相应的程序。
最后，我们需要测试代码的功能和稳定性。
可以通过连接电子设备，按下遥控器上的按键，来测试红外信号的发送和接收功能。
如果一切正常，我们的红外遥控器设计就完成了。
总结起来，基于51单片机的红外遥控器设计是一个简单而有趣的项目。
基于单片机的红外发射控制灯的设计
方案二：微处理器单独解决方案。电路如图（a）所示。 该方案使用微处理器的I/O口直接产生38KHZ已调波，驱动红外发光 二极管，发射红外数据。38KHZ方波由CPU的定时器产生或由软件编程产 生。红外编码工作由软件完成，因此，红外编码方案可以任意设计，外 部只需配接非常简单的硬件电路，大大降低了了电路的复杂性，有利于 降低成本，减小遥控器的体积。由于使用软件编码方案，占用了CPU的 一定的时间，CPU处理速度受到一定的影响，但是，对于遥控器这一类 功能比较单一的系统来说，处理任务比较少，根本影响不了CPU的处理 效率，仅仅是增加了软件编程的负担。 经比较，方案二既可满足题目要求，电路又非常简单，硬件成本又 很低，仅仅是增加了软件的编程负担，使得红外编码非常灵活，所以采 用该方案。 (2)红外接收和解码部分 方案一：分立元件解决方案，电路如图2-1所示。 图中RD1为红外接收管;R3、R4，VT1构成反相放大器;VT2、R5、C2 构成滤波器，滤掉38KHZ的高频载波;R6、R7、VT3构成整形电路，将滤 波后的波形处理为较好的方波;Cl、C3为耦合电容;R2为限流电阻，当接 收到较强的信号是保护VT1。该方案最大的优点是供电电压比较低，可 用两节电池3V电压供电。但是，由于电路使用分立元件构成，其稳定性 和抗干扰能力不高，影响红外数据传输的准确性。
D、红外接收头接收的波形（输入） E、解调后的输出波形 图2-4、HS0038的输入输出波形
红外发射和接收电路设计毕业设计论文
红外线的光谱位于红色光之外， 波长是0.76～1.5μm，比红光的波长还长。红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制方式，红外遥控具有抗干扰，电路简单，容易编码和解码，功耗小，成本低的优点。红外遥控几乎适用所有家电的控制。红外遥控是以调制的方式发射数据，就是把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样既可以提高发射效率又可以降低电源功耗。目前有很多种芯片可以实现红外发射，可以根据选择发出不同种类的编码。由于发射系统一般用电池供电，这就要求芯片的功耗要很低，芯片大多都设计成可以处于休眠状态，当有按键按下时才工作，这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力。红外接收头的种类很多，引脚定义也不相同，一般都有三个引脚，包括供电脚，接地和信号输出脚。根据发射端调制载波的不同应选用相应解调频率的接收头。红外接收头内部放大器的增益很大，很容易引起干扰，因此在接收头的供电脚上须加上滤波电容，一般在22uf以上。
图 1.1红外线遥控系统框图
第1.2节
本设计主控芯片采用目前比较通用的MCS-51系列单片机。此类单片机的运算能力强，软件编程灵活，自由度大，市场上比较多见，价格便宜且技术比较成熟容易实现。
红外传输利用载波对信号进行调制从而减少信号传输过程中的光波干扰,提高数据传输效率。由单片机AT89S51定时器T0产生周期性的26.3的矩形脉冲,即每隔13us，定时器T0产生中断输出一个相反的信号使输出端产生周期的38KHz脉冲信号。再由单片机将键盘信息及系统识别码等数据调制在红外载波上经红外发射头发射出去。接收方由红外一体化接收头实现对接收信号的放大解调并还原为数据流，经由单片机解码后对相关IO口进行操作[3]（如图 1.1）。
基于单片机红外遥控开关的设计
基于单片机红外遥控开关的设计一、引言随着科技的发展和人们对生活品质的追求，智能化家居逐渐成为人们生活中的一部分。
其中，红外遥控技术是实现智能化家居的重要手段之一、本文将介绍基于单片机的红外遥控开关的设计方案，通过学习该方案，读者可以了解到红外遥控技术的原理和应用。
二、设计方案1.硬件设计本设计方案采用AT89S52单片机作为控制核心，通过红外接收头接收红外信号，并通过解码，将信号转化为数字信号；同时，使用继电器作为开关，通过控制继电器的通断，实现对电器设备的开关控制。
2.红外信号解码红外信号解码是实现遥控开关的关键步骤。
当用户按下遥控器上的按键时，红外发射器会发射一组特定的红外信号。
这组信号会被红外接收头接收，并通过解码器进行解码。
解码器将解码后的信号与预设的数据进行比对，确认遥控指令是否有效。
如果有效，则向单片机发送指令，控制继电器通断。
3.程序设计在单片机中，需要编写相关的程序，实现对红外信号的解码和继电器的控制。
首先需要配置单片机的I/O口为输入和输出模式，然后初始化红外接收头，设置外部中断，以便能够接收到红外信号。
接收到红外信号后，将解码后的数据与预设的数据进行比对，如果相同，则通过单片机的输出口控制继电器的通断，实现开关控制。
三、实验结果通过实验验证，基于单片机红外遥控开关的设计方案可以正常工作。
用户可以通过按下遥控器上的按键，控制继电器的通断，从而实现对电器设备的开关控制。
四、应用展望基于单片机红外遥控开关的设计方案可以广泛应用于智能化家居中，通过设置不同的红外编码，可以实现对不同设备的开关控制。
例如，通过不同编码实现对灯光、电视、空调等设备的开关控制。
此外，还可以通过增加传感器模块，实现对环境的监测和控制。
比如，根据温度传感器的数据，自动控制空调的开关，实现智能化温度控制。
总结：基于单片机红外遥控开关的设计方案利用了红外遥控技术和单片机控制技术，实现了对电器设备的智能化控制。
通过学习该方案，读者可以了解到红外遥控技术的原理和应用，以及单片机的应用。
单片机红外接受发送实验报告（可编辑）
单片机红外接受发送实验报告单片机红外发射与接收实验报告指导老师报告人一·实验选题基于单片机的设计任务要求设计一个以单片机为核心控制器件的红外收发系统发射载频38KHz 工作温度-40--85℃接收范围2m系统概述方案设计与论证红外遥控收发系统以下简称红外遥控系统是指利用红外光波作为信息传输的媒介以实现远距离控制的装置从实际系统的硬件结构看红外遥控系统包括发射装置和接收装置其中发射装置包括电源模块输入模块红外发射模块和单片机最小系统接收装置包括电源模块红外接收模块输出模块和单片机最小系统本设计选题设计任务要求设计一个以单片机为核心控制器件的红外收发系统其中发射载波 38KHz电源 V02A 5V01A工作温度-40--85℃接收范围 2m传输速率 27bits反应时间 2ms 利用单片机的定时功能或使用载波发生器用于产生载波的芯片均可产生 38KHz 的发射载波单片机系统可以直接由 5V01A 的电源供电也可以通过三端稳压芯片由 9V02A 电源供电采用工业级单片机可以工作在-40--85℃为保证接收范围达到 2m在发射载频恒为 38KHz 的前提下应采用电流放大电路使红外发射管发射功率足够大传输速率和反应时间取决于所使用的编码芯片或程序的执行效率通过上述分析可知为实现设计任务并满足设计指标应采用工业级单片机由电流放大电路驱动红外发射管针对设计任务提出设计方案程序功能将程序编译通过并下载成功后两个板上的红外光电器件都要套上黑色遮光罩就可以进行实验了测距实验手持号板和号板两管相对慢慢拉远或移近两管的距离观察ＬＥＤ的读数变化阻断实验可请另一人协助将一张纸或其他障碍物放在两管之间再拿开会看到读数有大幅度的变化反射实验将号和号实验板并排拿在手中并形成一个小夹角向一张白纸移动观察读数变化寻迹实验将白纸的部分区域涂黑让你手中的这对红外发射与接收器件在黑色区域与白色区域之间来回移动观察读数变化另外我们选用的红外接收管灵敏很高对室内散射光计算机显示器的辐射日光灯管甚至冬天的暖气等都有感应实验时要注意这些因素的干扰注意实验场地要适当遮光不要有直射光或在窗前进行实验红外线接收模块的原理如下以小型红外接收解调模块SFH506-38超小型红外接收解调模块RPM-638CBR为例来介绍分析一般的红外接收模块主要由CX2016APC1373等集成电路外加阻容元件红外线接收管及滤波光片等组成因而体积较大而新一代一体化红外遥控接收头SFH506-38与RPM-638CBR将红外接收管前置放大解调等电路集成在同一基片上内电路框图如图1所示具有体积小无外部元件抗干扰性能好接收角度宽价格低等优点1小型红外接收解调模块SFH506-38该接收模块采用黑色环氧树脂封装灵敏度较高用小功率红外发射管发射信号接收距离达35米其外型及管脚如图2所示主要电参数如下电源电压VCC为5V 接收峰值波长为095um接收角度为-55度接受距离为35米最大静态电流05mA接收频率为38KHz另有派为3033364056KHz系列供选用2超小型红外接收解调模块RPM-638CBR次模块采用树脂封装有直立与卧式两种封装形式其主要电参数VCC为45--55V静态电流无光照及信号输入Icc为3MA峰值波长为094uM接收最大距离为8--15M水平接收角为33度上下接收角为14度接收频率为38KHz工作温度为-25度----75度由于SFH506-38和RPM-638CBR能直接与红外遥控专用解码电路配合使用因此完全可以取代电视音响等设备中的常规红外接收头且实践证明效果很好红外线接收模块的技术参数1工作电压DC5-20V 可订做范围DC3V-DC24V2静态功耗lt50微安3集电极开路输出负载电流 500mA 其它电流值需订做4延时时间可订做零点几秒几十分钟5封锁时间可订做零点几秒几十秒6触发方式L不可重复触发H可重复触发7感应范围 140度距离5-7米以内 25时8尺寸直径 23mm 默认另有127mm8mm可选9工作温度-20-70℃10外形尺寸2638mm螺丝孔距325mm 注可按客户的各种要求生产模块11感光度可按要求订做 21 红外接收电路一体化的红外接收装置将遥控信号的接收放大检波整形集于一身并且输出可以让单片机识别的TTL 信号这样大大简化了接收电路的复杂程度和电路的设计工作方便使用在本系统中我们采用红外一体化接收头HS0038外观图如图 3 所示HS0038 黑色环氧树脂封装不受日光荧光灯等光源干扰内附磁屏蔽功耗低灵敏度高在用小功率发射管发射信号情况下其接收距离可达35m它能与TTLCOMS 电路兼容HS0038 为直立侧面收光型它接收红外信号频率为38 kHz周期约26 μs同时能对信号进行放大检波整形得到TTL 电平的编码信号三个管脚分别是地＋5 V 电源解调信号输出端红外一体化接收头的测试可以利用图4 所示的电路进行在HS0038 的电源端与信号输出端之间接上一只二极管及一只发光二极管后再配上规定的工作电源为＋5V当手拿遥控器对着接收头按任意键时发光二极管会闪烁说明红外接收头和遥控器工作都正常如果发光二极管不闪烁发光说明红外接收头和遥控器至少有一个损坏只要确保遥控器工作正常很容易判断红外接收头的优劣HS0038的内部结构1PINPIN光敏二极管光敏二极管工作时加有反向电压没有光照时其反向电阻很大只有很微弱的反向饱和电流暗电池当有光照时就会产生很大的反向电流亮电流光照越强该亮电流就越大光敏二极管是一种光电转换二极管所以又叫光电二极管PN结光敏二极管由于相应速度慢不能再通信系统中得到应用PIN光敏二极管就是在PN结中间夹入一层轻掺杂本征半导体PIN光敏二极管特点响应时间短暗电流小入射光量与输出电流的直线性良好PIN光敏二极管的主要用途遥控传真机光通信短距离2AGC Automatic Gain Control 自动增益控制放大器增益表示放大器功率放大倍数以输出功率同输入功率比值的常用对数表示单位为分贝它是输出限幅装置的一种是利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整当输入信号较弱时线性放大电路工作保证输出信号的强度当输入信号强度达到一定程度时启动压缩放大线路使输出幅度降低满足了对输入信号进行衰减的需要也就是说AGC功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度它能够在输入信号幅度变化很大的情况下使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化不至于因为输入信号太小而无法正常工作也不至于因为输入信号太大而使接收机发生饱和或堵塞3Band Passband-pass filter 带通滤波器带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器4Demodulator解调器解调是将模拟信号- 数字信号HS0038参考电路在实际的应用中可以参考以下电路进行电路原理图的设计TSAL62是指红外发射头TSAL6200uc是指微控制器HS0038对数据格式的要求 The data signal should fullfill the following condition载波频率接近38kHz1要求脉冲的长度不小于10个周期2脉冲之间的时间距离不小于14个周期3如果每个脉冲的长度超过18ms那么需要在数据流中添加一些空隙空隙的长度要在脉冲长度的4倍以上4每秒钟可以连续接收800个短脉冲符合数据格式的列子有 Some examples for suitable data format areNEC CodeToshiba Micom Format Sharp Code RC6 Code R–2000 Code等红外通信解调功能从图中我们可以看出HS0038接收到的信号正好与发射信号是不对应的当输出脉冲为高时对应HS0038的低电平也就是说发送的红外信号与接收到的红外信号互为相反hs0038 应用 C51编程五·外围器件一．电阻器简介11 电阻器的含义在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻12 电阻器的英文缩写RResistor 及排阻RN13 电阻器在电路符号 R14 电阻器的常见单位千欧姆KΩ兆欧姆MΩ15 电阻器的单位换算 1兆欧 103千欧 106欧16 电阻器的特性电阻为线性原件即电阻两端电压与流过电阻的电流成正比通过这段导体的电流强度与这段导体的电阻成反比即欧姆定律I UR 表 17 电阻的作用为分流限流分压偏置滤波与电容器组合使用和阻抗匹配等18 电阻器在电路中用R加数字表示如R15表示编号为15的电阻器19 电阻器的在电路中的参数标注方法有3种即直标法色标法和数标法a直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上其允许偏差则用百分数表示未标偏差值的即为±20b数码标示法主要用于贴片等小体积的电路在三为数码中从左至右第一二位数表示有效数字第三位表示10的倍幂或者用R表示 R表示0 如472 表示 47×102Ω即47KΩ 104则表示100KΩR22表示022Ω 122 1200Ω 12KΩ 1402 14000Ω 14KΩ R22 022Ω 50C 324100 324KΩ17R8 178Ω000 0Ω 0 0Ωc色环标注法使用最多普通的色环电阻器用4环表示精密电阻器用5环表示紧靠电阻体一端头的色环为第一环露着电阻体本色较多的另一端头为末环现举例如下如果色环电阻器用四环表示前面两位数字是有效数字第三位是10的倍幂第四环是色环电阻器的误差范围见图一四色环电阻器普通电阻标称值第一位有效数字标称值第二位有效数字标称值有效数字后0的个数 10的倍幂允许误差颜色第一位有效值第二位有效值倍率允许偏差黑0 0 棕 1 1 ±1 红 2 2 ±2 橙3 3 黄4 4 绿5 5 ±05 蓝6 6 ±025 紫7 7 ±01 灰8 8白9 9 ―20 50 金 5 银10无色20 图1-1 两位有效数字阻值的色环表示法如果色环电阻器用五环表示前面三位数字是有效数字第四位是10的倍幂第五环是色环电阻器的误差范围见图二五色环电阻器精密电阻标称值第一位有效数字标称值第二位有效数字标称值第三位有效数字标称值有效数字后0的个数10的倍幂允许误差颜色第一位有效值第二位有效值第三位有效值倍率允许偏差黑0 0 0 棕 1 1 1 1 红 2 2 22 橙3 3 3 黄4 4 4 绿55 5 05 蓝6 6 6 025 紫7 7 7 01灰8 8 8 白9 9 9 -20～50 金±5 银±10图1-2 三位有效数字阻值的色环表示法110 SMT电阻的尺寸表示用长和宽表示如0201060308051206等具体如02表com111 一般情况下电阻在电路中有两种接法串联接法和并联接法电阻的计算R1 R1 R2R2串连并联R R1R2 R 1R11R2112 多个电阻的串并联的计算方法串联R总串 R1R2R3Rn并联1R总并 1R2R3R1Rn二．电容器1 电容器的含义衡量导体储存电荷能力的物理量2 电容器的英文缩写C capacitor3 电容器在电路中的表示符号 C 或CN 排容4 电容器常见的单位毫法mF微法uF纳法nF皮法pF5 电容器的单位换算 1法拉 103毫法 106微法 109纳法 1012皮法1pf 10-3nf 10-6uf 10-9mf 10-12f6 电容的作用隔直流旁路耦合滤波补偿充放电储能等7 电容器的特性电容器容量的大小就是表示能贮存电能的大小电容对交流信号的阻碍作用称为容抗它与交流信号的频率和电容量有关电容的特性主要是隔直流通交流通低频阻高频8 电容器在电路中一般用C加数字表示如C25表示编号为25的电容9 电容器的识别方法与电阻的识别方法基本相同分直标法色标法和数标法3种a 直标法是将电容的标称值用数字和单位在电容的本体上表示出来如220MF表示220UF01UF表示001UFR56UF表示056UF6n8表示6800PFb 不标单位的数码表示法其中用一位到四位数表示有效数字一般为PF而电解电容其容量则为UF如3表示3PF2200表示2200PFcomFc 数字表示法一般用三为数字表示容量的大小前两位表示有效数字第三位表示10的倍幂如102表示10102 1000PF224表示22104 02UFd 用色环或色点表示电容器的主要参数电容器的色标法与电阻相同电容器偏差标志符号100-0--H100-10--R50-10--T30-10--Q50-20--S80-20--Z10 电容的分类根据极性可分为有极性电容和无极性电容我们常见到的电解电容就是有极性的是有正负极之分11 电容器的主要性能指标是电容的容量即储存电荷的容量耐压值指在额定温度范围内电容能长时间可靠工作的最大直流电压或最大交流电压的有效值耐温值表示电容所能承受的最高工作温度稳压二极管发光二极管光电二极管变容二极管3 半导体二极管在电路中常用加数字表示如D5表示编号为5的B锗二极管在两极加上电压并且电压大于02V时才能导通导通后电压保持在02-03V之间5 半导体二极管主要特性是单向导电性也就是在正向电压的作用下导通电阻很小而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大 7 半导体二极管的识别方法a目视法判断半导体二极管的极性一般在实物的电路图中可以通过眼睛直接看出半导体二极管的正负极在实物中如果看到一端有颜色标示的是负极另外一端是正极b用万用表指针表判断半导体二极管的极性通常选用万用表的欧姆档 R＊100或R＊1K 然后分别用万用表的两表笔分别出接到二极管的两个极上出当二极管导通测的阻值较小一般几十欧姆至几千欧姆之间这时黑表笔接的是二极管的正极红表笔接的是二极管的负极当测的阻值很大一般为几百至几千欧姆这时黑表笔接的是二极管的负极红表笔接的是二极管的正极 c测试注意事项用数字式万用表去测二极管时红表笔接二极管的正极黑表笔接二极管的负极此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值这与指针式万用表的表笔接法刚好相反变容二极管是根据普通二极管内部 PN结的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上实现低频信号调制到高频信号上并发射出去在工作状态变容二极管调制电压一般加到负极上使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化变容二极管发生故障主要表现为漏电或性能变差1发生漏电现象时高频调制电路将不工作或调制性能变差2变容性能变差时高频调制电路的工作不稳定使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真三极管在电路中常用Q加数字表示如Q17表示编号为17的三极管特点三极管简称管是内部含有2个PN结并且具有放大能力的特殊器件它分NPN型和PNP型两种类型这两种类型的三极管从工性上可互相弥补所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用按材料来分可分硅和锗管我国目前生产的硅管多为NPN型锗管多为PNP型E 发射极 C 集电极 E 发射极 C 集电极B 基极B 基极NPN型三极管 PNP 型三极管4 半导体三极管放大的条件要实现放大作用必须给三极管加合适的电压即管子发射结必须具备正向偏压而集电极必须反向偏压这也是三极管的放大必须具备的外部条件5 半导体三极管的主要参数a 电流放大系数对于三极管的电流分配规律Ie IbIc由于基极电流Ib的变化使集电极电流Ic发生更大的变化即基极电流Ib的微小变化控制了集电极电流较大这就是三极管的电流放大原理即βΔIcΔIbb极间反向电流集电极与基极的反向饱和电流c极限参数反向击穿电压集电极最大允许电流集电极最大允许功率损耗6半导体三极管具有三种工作状态放大饱和截止在模拟电路中一般使用放大作用饱和和截止状态一般合用在数字电路中a半导体三极管的三种基本的放大电路共射极放大电路共集电极放大电路共基极放大电路电路形式直流通道静态工作点交流通道微变等效电路ri Rbrbe ro RC RC 用途多级放大电路的中间级输入输出级或缓冲级高频电路或恒流源电路b三极管三种放大电路的区别及判断可以从放大电路中通过交流信号的传输路径来判断没有交流信号通过的极就叫此极为公共极注交流信号从基极输入集电极输出那发射极就叫公共极交流信号从基极输入发射极输出那集电极就叫公共极交流信号从发射极输入集电极输出那基极就叫公共极7 用万用表判断半导体三极管的极性和类型用指针式万用表a先选量程R＊100或R＊1K档位b判别半导体三极管基极用万用表黑表笔固定三极管的某一个电极红表笔分别接半导体三极管另外两各电极观察指针偏转若两次的测量阻值都大或是都小则改脚所接就是基极两次阻值都小的为NPN型管两次阻值都大的为PNP型管若两次测量阻值一大一小则用黑笔重新固定半导体三极管一个引脚极继续测量直到找到基极c判别半导体三极管的c极和e极确定基极后对于NPN管用万用表两表笔接三极管另外两极交替测量两次若两次测量的结果不相等则其中测得阻值较小得一次黑笔接的是e极红笔接得是c 极若是PNP型管则黑红表笔所接得电极相反d 判别半导体三极管的类型如果已知某个半导体三极管的基极可以用红表笔接基极黑表笔分别测量其另外两个电极引脚如果测得的电阻值很大则该三极管是NPN型半导体三极管如果测量的电阻值都很小则该三极管是PNP型半导体三极管五．PCB的简介1 PCB的英文缩写PCB Printed Circuit Board2 PCB的作用PCB作为一块基板他是装载其它电子元器件的载体所以一块PCB设计的好坏将直接影响到产品质量的好坏3 PCB的分类和常见的规格根据层数可分为单面板双面板和多层板我们主机板常用的是4层板或者6层板而显示卡用的是8层板而主机板的尺寸为AT规格的主机板尺寸一般为13X12 单位为英寸 ATX主机板的尺寸一般为12X96 单位为英寸 Micro Atx主机板尺寸com 单位为英寸注明1英寸 254CM六．晶振1晶振在线路中的符号是”X”Y2晶振的名词解释能产生具有一定幅度及频率波形的振荡器3晶振在线路图中的表示符号4晶振的测量方法测量电阻方法用万用表RX10K档测量石英晶体振荡器的正反com英晶体振荡器有一定的阻值或为零则说明该石英晶体振荡器已漏电或击穿损坏动态测量方法用是波器在电路工作时测量它的实际振荡频是否符合该晶体的额定振荡频率如果是说明该晶振是正常的如果该晶体的额定振荡频率偏低偏高或根本不起振表明该晶振已漏电或击穿损坏七·555定时器555集成时基电路称为集成定时器是一种数字模拟混合型的中规模集成电路其应用十分广泛该电路使用灵活方便只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳多谐和施密特触发器因而广泛用于信号的产生变换控制与检测它的内部电压标准使用了三个5K的电阻故取名555电路其电路类型有双极型和CMOS型两大类两者的工作原理和结构相似几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556两者的逻辑功能和引脚排列完全相同易于互换555和7555是单定时器556和7556是双定时器双极型的电压是5V15V输出的最大电流可达200mACMOS型的电源电压是3V18V 图8-1 555定时器内部框图555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图8-1所示它含有两个电压比较器一个基本RS 触发器一个放电开关T比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态当输入信号输入并超过时触发器复位555的输出端3脚输出低电平同时放电开关管导通当输入信号自2脚输入并低于时触发器置位555的3脚输出高电平同时放电开关管截止是复位端当其为0时555输出低电平平时该端开路或接VCCVc是控制电压端5脚平时输出作为比较器A1的参考电平当5脚外接一个输入电压即改变了比较器的参考电平从而实现对输出的另一种控制在不接外加电压时通常接一个001uf的电容器到地起滤波作用以消除外来的干扰以确保参考电平的稳定T为放电管当T导通时将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路555定时器的典型应用图8-2 555构成单稳态触发器上图8-2为由555定时器和外接定时元件RC 构成的单稳态触发器D为钳位二极管稳态时555电路输入端处于电源电平内部放电开关管T导通输出端Vo输出低电平当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端并使2端电位瞬时低于低电平比较器动作单稳态电路即开始一个稳态过程电容C 开始充电Vc按指数规律增长当Vc充电到时高电平比较器动作比较器A1翻转输出Vo从高电平返回低电平放电开关管T重新导通电容C上的电荷很快经放电开关管放电暂态结束恢复稳定为下个触发脉冲的来到作好准备波形图见图8-3 图8-3 单稳态触发器波形图暂稳态的持续时间Tw即为延时时间决定于外接元件RC的大小Tw 11RC通过改变RC的大小可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化当这种单稳态电路作为计时器时可直接驱动小型继电器并可采用复位端接地的方法来终止暂态重新计时此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接以防继电器线圈反电势损坏内部功率管如图8-4由555定时器和外接元件R1R2C构成多谐振荡器脚2与脚6直接相连电路没有稳态仅存在两个暂稳态电路亦不需要外接触发信号利用电源通过R1R2向C充电以及C通过R2向放电端放电使电路产生振荡电容C在和之间充电和放电从而在输出端得到一系列的矩形波对应的波形如图8-5所示图8-4 555构成多谐振荡器图8-5 多谐振荡器的波形图输出信号的时间参数是 T07R1R2C07R2C其中为VC由上升到所需的时间为电容C放电所需的时间555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ但两者之和应不大于33MΩ外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力因此这种形式的多谐振荡器应用很广3组成占空比可调的多谐振荡器电路如图8-6它比图8-4电路增加了一个电位器和两个引导二极管D1D2用来决定电容充放电电流流经电阻的途径充电时D1导通D2截止放电时D2导通D1截止图8-6 555构成占空比可调的多谐振荡器可见若取电路即可输出占空比为50℅的方波信号图8-7 555构成施密特触发器图8-8 555构成施密特触发器的波形图实现基本和常用逻辑运算的电子电路叫逻辑门电路实现与运算的叫与门实现或运算的叫或门实现非运算的叫非门也叫做反相器等等用逻辑1表示高电平用逻辑0表示低电平2 与门逻辑表达式F＝A B。
红外遥控系统毕业设计基于单片机的红外遥控系统设计
《单片机设计》课程设计题目：基于单片机的红外遥控系统设计专业：电气工程系班级：姓名：学号：指导教师：小组成员：成绩：摘要随着社会的进展、科技的进步和人们生活水平的慢慢提高，各类方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。
采纳单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优势。
由于单片机具有集成度高、体积小、靠得住性高、价钱廉价等优势，其在机电一体化、工业操纵、仪器仪表和家用电器等领域取得了普遍应用。
当前单片机对家用电器操纵呈现出外形简单化、功能多样化、产品智能化的进展趋向。
红外遥控技术具有利用方便、功耗低、抗干扰能力强、价钱廉价的特点，因此它的应用前景十分广漠。
本课题以延伸红外无线遥控技术为目的，提出了一种红外遥控器集中操纵的方案，核心是设计出一个红外接收系统。
本设计以红外线作为传递信息的载体，可对受控对象的工作状态进行短距离无线操纵，适用于遥控工业、医疗、家用电器等设备的开闭状态。
并含有设备计数模块，可对处于工作状态的设备进行计数，并显示出来。
课题的重点在于通过软件实现二进制数据的解码工作，然后通过红外收发头进行数据传输操纵系统。
关键词：红外遥控；单片机操纵；显示模块目录1 引言........................................................................................................................................ - 4 -1.1 课题研究的目的........................................................................................................... - 4 -............................................................................................................................................. - 4 - 2设计任务及要求....................................................................................................................... - 5 -2.1红外遥控系统的设计与实现任务，要紧完成：........................................................ - 5 -2.2 红外遥控系统的设计要求：....................................................................................... - 5 -3 红外遥控系统的硬件设计...................................................................................................... - 6 -3.1 本设计方案思路......................................................................................................... - 6 -3.2 研发方向和技术关键................................................................................................. - 6 - ..................................................................................................................................................... - 7 - ...................................................................................................................................... - 7 -3.3.3 红外接收模块.................................................................................................. - 11 -3.3.4 LED模拟外围设备模块.................................................................................. - 12 -.................................................................................................................................... - 13 - 4 红外遥控系统的软件设计.................................................................................................... - 14 -4.1 主控程序..................................................................................................................... - 14 -4.2 遥控发射部份............................................................................................................. - 14 -4.3 遥控接收处置部份..................................................................................................... - 15 -5 测试结果及分析.................................................................................................................... - 15 -5.1 实验仪与运算机的连接............................................................................................. - 15 -5.2 硬件系统的调试......................................................................................................... - 16 -5.3 软件系统的调试......................................................................................................... - 16 -6 总结与体会............................................................................................................................ - 16 - 参考文献.................................................................................................................................... - 17 - 7附录程序代码....................................................................................................................... - 18 -1 引言1.1 课题研究的目的本设计要紧研究并设计一个基于单片机的红外发射及接收系统，实现对温度操纵、蜂鸣器、LED灯的隔离操纵。
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目录一、设计任务与设计要求 (3)设计任务 (3)利用单片机、红外线发射管和一体化接收头以及键盘接口和显示接口电路实现数据的收发。
(3)设计要求 (3)二、设计的目的意义和主要功能 (4)设计的目的和意义 (4)主要功能 (4)三、设计方案 (4)总体方案 (4)工作原理 (5)二进制的编码 (5)二进制的调制 (5)二进制的解调 (6)二进制的解码 (6)基于字节传输的红外收发数据格式 (7)四、系统硬件设计 (7)红外发射硬件设计 (7)AT89S52单片机的最小系统 (8)振荡电路 (9)复位电路 (9)键盘接口电路 (10)红外发射器件 (10)红外发射二极管（SE304） (10)图11.红外发射二极管电路 (10)红外接收硬件设计 (10)红外接收头 (11)液晶1602显示部分 (11)1602字符型液晶是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，能分两行显示，它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，使整个发送和接受过程更直观。
(11)如图13所示。
(11)五、系统软件设计 (11)发射模块 (11)键盘管理： (12)编码管理： (12)接收模块 (13)调试 (14)硬件调试 (14)软件调试 (14)六、心得体会 (15)附图.1 发射接收模块原理图 (16)PCB版图 (17) (17)附图.2 发射接收模块仿真电路图 (18) (18)一、设计任务与设计要求设计任务利用单片机、红外线发射管和一体化接收头以及键盘接口和显示接口电路实现数据的收发。
设计要求1. 应用STC89C52单片机设计简单红外收发器；2. 选用红外发射、红外接收器，红外发射；二、设计的目的意义和主要功能设计的目的和意义训练学生综合运用已学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作,掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。
简单红外收发器是在红外遥控的基础上，利用红外线进行点对点的数据通信装置。
目前，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。
它是把红外线作为载体的遥控方式。
红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有结构简单、制作方便、成本低廉、抗干扰能力强、信息传输可靠、易实现，同时，由于采用红外线收发器件时，工作电压低、功耗低、外围电路简单等优点，因此，被诸多电子设备，特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。
主要功能1.红外线传输，实现较长距离（10M）的数据收发；2.实现发送数据的现实和接收到的数据进行显示。
三、设计方案总体方案按送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。
红外接收模块普照系统设计的功能的要求，初步确定设计系统主要由发射模块与接收模块两部分组成。
发送模块先由键盘操作键值，以二进制信号的形式，传送给单片机，然后单片机将待发遍采用价格便宜，性能可靠的一体化红外接收头(如HS0038，它接收红外信号频率为38KHz，周期约为26us)接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号，再传送给单片机，经单片机解码并由液晶1602显示接收到的数据。
系统的构成框图如图.1。
图.1 红外收发器系统的构成框图工作原理二进制的编码本设计系统采用模拟兼容NEC的uPD6121G芯片发射码格式的芯片组成发射电路的编码原理。
采用脉宽调制的串行码，以脉宽为、间隔、周期为的组合表示二进制的“0”；以脉宽为、间隔、周期为的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。
二进制的调制二进制信号的调制仍由发送单片机来完成，它把编码后的二进制信号调制成频率为38KHz的间断脉冲串，相当于用二进制信号的编码乘以频率为38KHz 的脉冲信号得到的间断脉冲串，即是调制后用于红外发射二极管发送的信号。
如图3所示，A是二进制信号的编码波形，B是频率为38KHz(周期为26us )的连续脉冲串，c是经调制后的间断脉冲串(相当于C=A×B)，用于红外发射二极管发送的波形。
图3中，待发送的二进制数据为101。
二进制的解调二进制信号的解调由一体化红外接收头HS0038来完成，它把收到的红外信号(图4中波形D，也是图3中波形C)经内部处理并解调复原，输出图4中波形E(正好是对图3中波形A的取反)，HS0038的解调可理解为：在输入有脉冲串时，输出端输出低电平，否则输出高电平。
一体化红外接收头HS0038的外部结构如图5所示，1脚GND接电源地，2脚VCC接+5V，3脚OUT为数据输出端(TTL电平，反相图4 红外接收管输出)，可直接与单片机相联。
二进制的解码二进制信号的解码由接收单片机来完成，它把红外接收头送来的二进制编码波形通过解码，还原出发送端发送的数据。
如图4，把波形E解码还原成数据信息101。
图5 HS0038发射波形基于字节传输的红外收发数据格式UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。
芯片厂商把用户识别码固定为十六进制的一组数；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。
UPD6121G最多额128种不同组合的编码。
遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。
一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。
当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个起始码（9ms）,一个结果码（）,低8位地址码（9ms~18ms）,高8位地址码（9ms~18ms）,8位数据码（9ms~18ms）和这8位数据的反码（9ms~18ms）组成。
如果键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码（连发代码）将仅由起始码（9ms）和结束码（）组成。
如图6所示。
图6 遥控信号的周期性波形四、系统硬件设计红外发射硬件设计单片机发送电路主要由操作键盘、单片机和红外发射电路三部分组成，单片机主要完成键盘扫描的管理，二进制信号的编码、调制，单片机选用AT89S52，其中用于输出方波信号，控制红外发射电路的工作。
用P1引脚组成4x4矩阵键盘，按键产生相应的控制命令，通过AT89S52的输出二进制信号编码给红外发射电路，二进制信息码外部载波38KHz的红外方波信号，由红外发射管发射。
原理图见附图1AT89S52单片机的最小系统ATMEL 公司生产的AT89S52单片机，它是AT89C52/51的升级版，其硬件资源完全兼容。
所不同的是AT89S52增加了在线调试功能，即程序可以通过JTAG 接口下载，调试和固化。
因而，该芯片的开发不再需要昂贵的硬件仿真器，可实现实时仿真，所有的资源都可以为用户所使用，可以在线编程或在系统编程，更进一步地说，在线编程或在系统编程是开发的系统具有了通过网络进行升级、维护的潜在功能。
AT89S52的性能及特点：●与MCS-51系列单片机兼容；●片内有4K（8K）可在线重复编程的快速内存可擦写存储器（Flash Memory）；●存储器可循环写入/擦写10000次以上；●存储器数据保存时间为10年以上；●宽工作电压范围：Vcc可为 ；●全静态工作：可从0Hz 24MHz；●程序存储器具有三级加密保护；●128个字节（256字节）的内部RAM；●32条可编程I/O口线；●三个16位定时器/计数器；●中断结构具有5级（6级）中断源和两个优下级；●可编程全双工串行通讯；●空闲维持低功耗和掉电状态保护存储数据；●具有JTAG接口，可方便的在线编程或在系统编程。
振荡电路AT89S52内部有一个用于构成片内振荡器的高增益反相放大器, 振荡器产生的信号送到CPU, 作为CPU 的时钟信号,驱动CPU 产生执行指令功能的机器周期。
引脚XTAL1和XTAL2是此放大器的输人端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器,振荡电路的连接如图所示图8所 示，外接石英晶体或陶瓷谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路, 接在放大器的反馈回路中。
对外接电容C1和C2的值虽然没有严格的要求, 但电容的大小多少会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振圈内部振荡的接法的快速性和温度稳定性。
外接石英晶体时, C1和C2一般取（40pF 10pF ），外接的是石英晶体, 所以，C1、C2选择标称值33pF 。
复位电路单片机复位是使CPU 和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态, 并从这个状态开始工作。
无论是在单片机刚开始接上电源时, 还是断电后或者发生故障后都要复位。
89系列单片机的复位信号是从RST 引脚输人到芯片的施密特触发器中的。
当系统处于正常工作状态时, 且振荡器稳定后, 如果RST 引脚有一个高电平并维持2个机器周期（24个振荡周期）, 则CPU 就可响应并且将系统复位。
复位分为手动复位和上电复位。
本设计系统采用的是手动复位, 当按下按钮时, 即使人的动作很快, 也会使按钮保持通达数十毫秒，所以, 手动复位能确保复位时间要求。
复位电路连接如图9。
图8.振荡电路图9.仿真复位电路键盘接口电路键盘的接口原理：键盘的行线连接到单片机P0口的 ，列线连接到P2口的，组成4x4矩阵键盘。
键盘接口电路如图10。
红外发射器件图10.矩阵键盘红外线特性红外辐射分为四个区域：近红外（λ=）；中红外（λ=3-40um）；远红外（λ=40-1000um），经查阅相关资料，本设计系统采用红外λ=（）um=（940-950）nm。
红外发射二极管（SE304）红外光束编码收发系统的有效作用距离是由馈送进发射LED的电流峰值所决定的，电流平均值越小，其功率越高。
如下图11，改变R2的值，可以改变发射的距离。
对下面的电路，SE304红外发射管特性：耗损功率：D P=100mW；正向电流：F I=50mA；反向电压：R V=5V;结温：Tj=100 C；存放温度：Tstg=-40C+100C。
图11.红外发射二极管电路红外接收硬件设计红外接收电路主要由AT89S52单片机、红外接收头和显示部分组成，发射端发射的红外信号经过接受处理，传给单片机。
接收电路使用一体化的红外接装置，将发送的信号接收，放大、检波、整形，由P32外中断0转化为让单片机识别的TTL 信号，经单片机解码由液晶1602显示。
原理图见附图2。
红外接收头HS0038一体化红外接收头，接收频率为38kHz ，管脚依次为：如右图12。
连接时，在VCC 与GND 之间并入一个的电容有助于改进信号质量。
其可以用于编码接收，也可以用于低码率的数据通讯。
其中，它的圆形面为红外接收面，它与SE304红外发射管的有效收发直射距离可达35M.HS0038 信号电平: 38kHz 红外发射接收到时：OUT 低电平输出38kHz 红外发射接收不到时：OUT 高电平输出液晶1602显示部分1602字符型液晶是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，能分两行显示，它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，使整个发送和接受过程更直观。