基于单片机的红外发射和接受装置的设计
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1
AT89S52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
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
图10.矩阵键盘
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。
如图13所示。
五、系统软件设计
系统软件可分为键盘管理、显示管理、二进制编码、解码管理，显示管理等五部分。键盘管理，显示管理和二进制编码属于发射模块编程，另外两个为接收模块编程。
发射模块
图12.红外接收头连接图
图管脚图
键盘管理：
采用逐行扫描法。先把行线置零，然后扫描列线，如果不是初始状态，说明有键按下，然后在有列线按下的条件下，逐个扫描行线。
编码管理：
流程图见图14。具体的编码原理见（和）
图14.发射流程图
接收模块
接收主流程图见图15。二进制数码的解调、解码、以及基于字节的传输见显示部分软件设计，由单片机的控制液晶显示接受的信号译码。
图15.接受头解码流程图
调试
硬件调试
采用静态调试的方法从常见的硬件故障：逻辑错误；元器件失效；可靠性差；等方面进行调试。
软件调试
先独立后联机，先分块后组合，先单步后连续的方法，进行计算机程序的调试、I/O处理程序的调试、综合调试，针对常见的软件错误：程序失控；中断错误；输入/输出错误；结果不正确等进行调试.
六、心得体会
单片机课程设计，是针对单片机知识的验证，可以帮助我们理解巩固所学的知识，激发我们对单片机课程的兴趣，更锻炼我们独立思考，开拓创新的能力。
7月5日至7月18日，我们将进行为期两周的单片机课程设计。今天，已离结束只剩下三天时间了，回想这几天的制作和调试过程，感受颇多！
我设计的课程题目是：简单的红外收发器。第一天接到任务之后，就开始分析，琢磨，构思。上网搜索有用的信息资料，了解红外收发的原理。翻阅、搜索的结果，令我更加的模糊，感觉从课本上学的那点知识来设计这个课题，似乎远远不够！要完成这个课题，需要掌握的知识相当的多，要了解红外线的特性，红外发光二极管的特性，红外接收器件的原理等准备工作。开始动手之前，需要明白这两个问题：一个数据怎样被红外线发送；又怎样被红外接收器件接收。查阅了相关资料后，才明白（见前面的原理分析）。这两个问题虽是明白了，但是这只是一个总体的框架而已。具体怎么做？又是一个问题。还有接下来的硬件连接，软件编程。硬件连接有时想当然，而软件设计分为四个部分：按键、编码、解码、显示。这四个部分之间怎样衔接，每个部分又是怎样进行的？这又是问题！……种种的问题都出来了，使我无从下手，感觉设计完成渺茫。
虽然是如此，但是我没有放弃的念头也没我有抱着胡混弄的态度去完成任务。我想，即使不能够满意的完成，但是只要认真对待，亲手去做，记录过程中每一环节的心得，相信也会把单片机这门课程做学的知识得以进一步理解与巩固。
最后，通过本次课程设计，使我深深的体会到这次设计不仅仅是单纯的一个单片机的应用,而是多学科的综合设计，要想满意的完成，不光是靠学好单片机这一门课就可以的.在这个课程的设计过程中,我充分体会到了要全面发展,各个学科都要里了解、甚至学好,知识的全面性很重要.以后在这方面多努力！
附图.1 发射接收模块原理图
PCB版图
附图.2 发射接收模块仿真电路图
基于51单片机的红外发射接收温度传感装置
2015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：2014212652 学院：自动化学院 队员：李嘉伟 学号：2014212650 学院：自动化学院 唐泓 学号：2014212640 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，弄清结构和功能，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，团队合作完成本次比赛。 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、项目简介 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、安全监控等领域，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。它可以分为六个部分： （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：对输入的数据进行编码。 2：对编码进行脉冲调制。
3：信号放大后，通过发射管发送38khz信号。 4：接收信号，进行解码。 5：让51 对信号进行处理（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、程序部分 1.红外部分，红外部分分为，发射和接收部分，发射部分，通过定时器0 产生38k载波，通过定时器1发送信号。接收部分，通过外部中断（下 降沿触发）接收信号，通过定时器计算两个下降沿之间的时间来确定收 到的是0还是1。 2.音阶部分：按键1~7，每次按键按下，发送控制数据，控制接收蜂鸣器 根据不同频率发出不同声音。 3.温度部分：发射端温度传感器，测出温度，通过计算得到温度具体数值， 发送数据，接收端，根据接收的数据，显示在数码管上。
51单片机中断程序大全
//实例42 ：用定时器T0 查询方式 P2 口8 位控制LED 闪烁 //#include
定时器的高8 }} 1KHzT1：用定时器43 实例// 音频查询方式控制单片机发出 #include
基于51单片机的红外遥控
基于51单片机的红外遥控 红外遥控是无线遥控的一种方式，本文讲述的红外遥控，采用STC89C52单片机，1838红外接收头和38k红外遥控器。 1838红外接收头： 红外遥控器： 原理： 红外接收的原理我不赘述，百度文库上不少，我推荐个网址，这篇文章写得比较清楚，也比较全面，https://www.360docs.net/doc/2e9014359.html,/view/c353e8360b4c2e3f57276349.html 我主要讲下程序的具体意思，在了解原理的基础上，我们知道，当我们在遥控器上每按下一个键，遥控器上的红外发射头都会发出一个32位的编码（32位编码分成4组8位二进制编码，前16位为用户码和用户反码，后16位为数据码和数据反码，用户码表示遥控器类型，数据码表示按键编码），不同的键对应不同的编码，红外接收头接收到这个编码后，发送给单片机，再进行相关操作。 源程序1：（这个程序的功能是将用户码和用户反码，数据码和数据反码显示在1602液晶上，因为遥控器买回来是不会说明按键对应什么码值，所以先自己测试，确定每个 按键的码值） #include
/*端口定义*/ sbit lcd_rs_port = P3^5; /*定义LCD控制端口*/ sbit lcd_rw_port = P3^6; sbit lcd_en_port = P3^4; #define lcd_data_port P0 /////////////////////////////////// void delay1 (void)//关闭数码管延时程序 { int k; for (k=0; k<1000; k++); } //////////////////////////////////// uchar code line0[16]={" user: "}; uchar code line1[16]={" data: "}; uchar code lcd_mun_to_char[16]={"0123456789ABCDEF"}; unsigned char irtime;//红外用全局变量 bit irpro_ok,irok; unsigned char IRcord[4];//用来存放用户码、用户反码、数据码、数据反码unsigned char irdata[33];//用来存放32位码值 void ShowString (unsigned char line,char *ptr); ////////////////////////////////////////////// void Delay(unsigned char mS); void Ir_work(void); void Ircordpro(void); void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1//定时器0中断服务函数 { irtime++; } void ex0_isr (void) interrupt 0 using 0//外部中断0服务函数 { static unsigned char i; static bit startflag; if(startflag){ if(irtime<63&&irtime>=33)//引导码TC9012的头码 i=0; irdata[i]=irtime; irtime=0; i++; if(i==33){ irok=1; i=0; }
基于某单片机地红外遥控设计与制作
基于单片机的红外遥控设计与制作 13工试2班舒佳章韬略 一、设计目的 对于本课题的研究，其理论中的价值是对红外线这种电磁波的特性进行更加深入的研究。同时在与单片机和电子电路的共同作用下，找到单片机及电子电路在实际运用中的更多功能，从而挖掘出红外线和硬件设备结合中的更多可能性。在现实意义中，对于红外线的使用，它不仅提高了单片机、硬件设备和硬件系统在智能遥控领域的广泛应用，而相对了在硬件设施上使用了红外线的遥控技术，也同时大大拓宽了硬件设施的应用围。在不久的将来，我相信，人们对于红外遥控控制的运用，会变得越来越广。 二、设计要求 基本功能要求： 1.以一个单片机作为控制遥控器，另一个单片机控制系统为被遥控对象； 2.用遥控器的10个遥控开关，控制遥控对象的10个电源开关通断； 3.能实现10个电源开关状态显示； 4.能实现定时开关某一个电源开关。 扩展功能： 1.能实现灯光亮度连续调节；
2.能根据不同电器实现不同时间通断控制； 3.其他扩展功能。 三、方案设计 3.1红外遥控发射电路的方案 采用指令键产生电路产生不同的控制指令，单片机进行状态的编码，直接由单片机的口输出方波信号控制红外发射管进行发射。红外发射管采用普通的红外发射二极管。 3.2红外遥控接收电路的方案 遥控系统采用红外线脉冲个数编码，直接利用单片机软件解码，实现功能的遥控。 3.3单片机的选择 本设计所编写的程序比较简单，功能也比较少，所用到的输入输出端口也不是很多，所以我们决定用STC89C52单片机来完成本设计，既方便也很实用。 3.4红外遥控系统电路的原理框图以及各部分作用
各部分作用： （1）行列式键盘 行列式键盘又称为矩阵式键盘，用I/O线组成行列结构，按键设置在行列的交点上，行列式分别连接到按键开关的两端。键盘中有无按键按下是由行线送入扫描字及列线读入列线状态字来判断的，有键按下时通过查键并执行键功能程序。 （2）红外线发射电路 遥控器信息码由单片机的定时器1中断产生40KHZ红外线方波信号。由P3.5口输出，经过三极管放大，由红外线发射管发送。 （3）单片机 单片机用于输出方波信号控制红外发射电路的工作。 3.5红外接收部分原理框图以及各部分作用 各部分作用： (1)+5V电源电路 给单片机最小系统、控制电路提供以及红外接收电路提供电压。
38khz红外发射与接收解析
38khz红外发射与接收 38khz红外发射与接收 红外线遥控器在家用人的眼睛能看到的可见光,若按波长排列,依次(从长到短)为红,橙,黄,绿,青,蓝,紫,如图1所示. 由图可见,红光的波长范围为0.62μm～0.76μm,比红光波长还长的光叫红外线.红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的. 红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境. 人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分.发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光,如图2所示. 常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右,外形与普通φ5mm发光二极管相同,只是颜色不同.一般有透明,黑色和深蓝色等三种.判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法.单只红外发光二极管的发射功率约100mW.红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定,而业余条件下,只能凭经验用拉距法进行粗略判定. 接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度.红外接收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较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路.然而现在不论是业余制作或正式的产品,大都采用成品的一体化接收头,如图3所示.红外线一体化接收头是集红外接收,放大,滤波和比较器输出等的模块,性能稳定,可靠.所以,有了一体化接收头,人们不再制作接收放大电路,这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高. 图3是常用两种红外接收头的外形,均有三只引脚,即红外接收头的主要参数如下: 工作电压:4.8～5.3V 工作电流:1.7～2.7mA 接收频率:38kHz 峰值波长:980nm 静态输出:高电平 输出低电平:≤0.4V 输出高电平:接近工作电压 3.红外线遥控发射电路 红外线遥控发射电路框图如图4所示. 框图4是目前所有红外遥控器发射电路的功能组成,其中的编码器即调制信号,按遥控器用途的编码方式可以很简单,也可以很复杂.例如用于电视机,VCD,DVD 和组合音响的遥控发射的编码器,因其控制功能多达50种以上,此时的编码器均采用专用的红外线编码协议进行严格的编程,然而对控制功能少的红外遥控器,其编码器是简单而灵活.前者编码器是由生产厂家的专业人员按红外遥控协议进行编码,而后者适用于一般图4中编码器的编码信号对38kHz的载波信号进行调制,再经红外发射管D向空间发送信号供遥控接收端一体化接收头接收,解调输出,再作处理.
基于51单片机的红外遥控器设计
天津职业大学 二○一五～二○一六学年第1学期 电子信息工程学院 通信系统综合实训报告书 课程名称：通信系统综合实训 班级：通信技术（5）班 学号：1304045640 1304045641 1304045646姓名：韩美红季圆圆陈真真指导教师：崔雁松 2015年11月17日
一、任务要求 利用C51单片机设计开发一套红外线收发、显示系统。 具体要求： ●编写相关程序（汇编、C语言均可）； ●用Proteus绘制电路图并仿真实现基本功能； ●制作出实物 二、需求分析（系统的应用场景、环境条件、参数等） 现在各种红外线技术已经源源不断进入我们的生活中，在很多场合发挥着作用。 机场、宾馆、商场等的自动门，会在人进出时自动地开启和关闭。原来，在自动门的一侧有一个红外线光源，发射的红外线照射到另一侧的光电管上，红外线是人体察觉不到的。当人走到大门口，身体挡住红外线，电管接收不到红外线了。根据设计好的指令，触发相应开关，就把门打开了。等人进去后，光电管又可以接到红外线，恢复原来的线路，门又会自动关闭。因此这种光电管被称为“电眼”，在许多自动控制设备中大显身手。 在家庭中，许多电子设备如彩色电视、空调、冰箱和音响等，都使用了各种“红外线遥控器”。利用它我们可以非常方便的转换电视频道或设定空调的温度档次。 三、概要设计（系统结构框图/系统工作说明流程图） 红外线收发、显示系统硬件由以下几部分组成：红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大器一体集成红外接收头，LED灯显示电路。 红外线接收是把遥控器发送的数据(已调信号)转换成一定格式的控制指令脉冲(调制信号、基带信号)，是完成红外线的接收、放大、解调，还原成发射格式（高、低电位刚好相反）的脉冲信号。这些工作通常由一体化的接收头来完成，输出TTL兼容电平。最后通过解码把脉冲信号转换成数据，从而实现数据的传输。 红外遥控系统电路框图
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//实例42：用定时器T0查询方式P2口8位控制L E D闪烁#include
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基于单片机的红外遥控智能小车设计报告
基于单片机的红外遥控智能小车设计报告
毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车
西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件； 掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经 验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日
西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程
主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北 京航空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.360docs.net/doc/2e9014359.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。 （如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。 论文（设计）过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况，适当调整工作进度。
基于单片机的红外发射和接受装置的设计
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；
红外线发射与接收电路图
红外线发射与接收电路图 由455KHZ的晶振CRY，反相器74HC04及电阻、电容构成的振荡器产生455KHZ的方波信号。经脉冲分频器74LS92，六分频成为75.83KHZ的脉冲信号。再经过D触发器构成的2分频/整形电路变成38KHZ的方波信号。由单片机的异步串行口TX输出的串行数据信号，送到与非门74HC00的输入端。与非门的另一输入端接38KHZ的载波信号。与非门的输出信号用来控制三极管的开通或关断，从而控制红外发射管发送信息。这样就达到了用串行口TX输出的串行数据信号直接调制载波，进行红外数据传输的目的。发射电路的调制采用的是时分制幅度键控调制方式。因单片机在复位后，TXD脚为高电平，为满足同步的要求，采用低电平同步脉冲，经与非门(Ｕ3)后变成高电平同步脉冲。所以单片机TXD 发送的编码应是反码。 据说，发送数据"0"的载波脉冲个数不少于14个，这样发送速率不高于1200b 设计中采用一种高效能的红外接收器——德律风根TFMS5380。德律风根所开发的微型接收器TFMS5380是近期市场上最高效能的红外接收器。同一组件内已装上了接收二级管和前置放大器。TFMS5380特点：(1)单一的接收器和前置放大器的组合。(2)超敏感度和传送距离。(3)内置PCM频率过滤器。(4)无外置组件需要。(5)特强光及电场干扰屏蔽。(6) TTL及CMOS兼容，适用于微处理器操作控制。(7)可选频率由30KHZ至56KHZ。(8)低功耗。(9)ISO9000认可。TFMS5380适用于数据传送、电视机、录像机、组合音响及
卫星接收器等。TFMS5380的内部框图及构成的接收电路。如图3所示。 红外二极管就和普通的发光二极管原理一样，就是在半导体PN结区域电子和空穴复合发光。发光的波长和半导体的禁带宽度有关。 光敏红外二极管和普通的光敏二极管也是一样的。在PN结附近由于光照产生的激子被结电场拉开成为电子-空穴对，分别流向不同的电极。一般光敏管反向偏置，有光时反向电阻会变化。 一般红外管用来通信，比如电视机的遥控器。或者测距，比如自动冲水马桶
单片机红外电视遥控器C51程序代码单片机程序
单片机红外电视遥控器C51程序代码单片机程序 //************************************************************** //名称:单片机红外电视遥控器C51程序代码() /*-------------------------------------------------------------- 描述: 一般红外电视遥控器的输出都是用编码后串行数据对38～40kHz的方波进行 脉冲幅度调制而产生的.当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键 不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征： 采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms 的组合表示二进制的“1”。上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz 的载频进行二次调制,然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。 一般电视遥控器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，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位 为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。 根据红外编码的格式,发送数据前需要先发送9ms的起始码和4.5ms的结果码。接收方一般使用TL0038一体化红外线接收器进行接收解码，当TL0038接收到38kHz红外信号时，输出端输出低电平，否则为高电平。 所以红外遥控器发送红外信号时，参考上面遥控串行数据编码波形图，在低 电平处发送38kHz红外信号，高电平处则不发送红外信号。 ----------------------------------------------------------------*/ //编辑: //日期: //**************************************************************** #define uchar unsigned char //定义一下方便使用 #define uint unsigned int #define ulong unsigned long #include
51单片机中断程序大全
//实例42：用定时器T0查询方式P2口8位控制LED闪烁#include
基于单片机的红外遥控系统
单片机原理与应用技术课程设计报告（论文） 题目（基于单片机的红外遥控系统） 专业班级：电气102班 姓名： 时间：2013.11.07 ～2013.11.28 指导教师：徐君鹏邵锋苗青林 完成日期：2013年11月28 日 1
红外系统设计任务书 1．设计目的与要求 设计一个红外遥控系统。准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下基本功能： （1）有效遥控距离大于10米。 （2）遥控控制的路数在5路以上。 （3）采用数码管显示当前工作的控制电路。 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； （5）PCB文件生成与打印输出； 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 2
基于单片机的红外遥控系统 电子102班马艳红 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AT89s52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 1 引言 红外技术的一个重要分支是红外通信技术的应用，这个应用的发展非常迅速，尤其是红外通信应用于计算机设备中，近几年的发展已经表现出其非常成熟的特性。 基于单片机的红外线遥控系统力求概念清楚，层次分明，经过大量翻阅工作，了解设计基本过程，结合自己设计的原始资料，从而进一步指导设计的开展。本次设计首先通过对指导老师的咨询确定了设计的基本思路，即分别用两块单片机驱动发射和接收两个电路，这样设计外围器件简单，主要通过编程实现其功能。后来又通过对图书馆资料和网络资料以及和指导老师的讨论逐步对电路进行了完善。电路完成后，通过对《单片机应用程序设计技术》《单片机实验与实践技术》等书的研究确定了编程的大致思想，通过不断的仿真，一步一步的改进程序，直至仿真成功。把程序烧入做好的PCB板中，进行硬件调试，直到功能实现。 2 总体设计方案 目前市场上一般采用的遥控编码及解码集成电路。此方案具有制作简单、容易等特点，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用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、操作码个数可随意设定等优点。本单片机遥控应用系统采用红外线发射频率的不同，来识别不同的遥控功能。当单片机通电后p2.0口持续发射38khz的方波，我们按下某一个按键的时候，由单片机识别出该按键后，由p2.1口发射一定频率的脉冲，该脉冲与38KHz左右的载波脉冲进行调制，然后将已调制的脉冲进行缓冲放大，激励红外发光二极管将电能转化为光能，使得红外发光二极管发射出一定频率的红外线，当接收控制系统接收到该红外光后，由单片机内定时/计数器得到该红外光的频率，然后将该频率送往CPU，由CPU对该信号进行反编码，识别出控制信号，从而对控制电路实施控制功能。完成整个遥控功能。 2.1 设计思路 红外遥控系统分为发射和接收两部分。 单片机红外遥控接收器主要有单片机、hs0038组成的红外遥控接收电路、状态指示电路、发光led指示电路理论以及单片机的一些外围电路组成。 单片机接收到信号由接收电路解调并从外部中断0输入单片机。门控制位GATE使计数器T0受INT0控制，当GATE为1，TR0为1时，只有INT0引入高电平时才开始计数，利用此功能可以计算高电平脉冲宽度，从而找到对应的波形，使发光led和数码管正确显示。 3
单片机红外发射(原理与设计程序)
用AT89S51单片机制作红外电视遥控器 一般红外电视遥控器的输出都是用编码后串行数据对38～40kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的。 当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征： 采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms 的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms 的组合表示二进制的“1”。 上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制，然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。一般电视遥控器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，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。 根据红外编码的格式，发送数据前需要先发送9ms的起始码和4.5ms的结果码。 遥控串行数据编码波形如下图所示： 接收方一般使用TL0038一体化红外线接收器进行接收解码，当TL0038接收到38kHz红外信号时，输出端输出低电平，否则为高电平。所以红外遥控器发送红外信号时，参考上面遥控串行数据编码波形图，在低电平处发送38kHz红外信号，高电平处则不发送红外信号。 单片机红外电视遥控器电路图如下：
C51程序代码： #include
模电课程设计--简易红外发射接收装置
《低频电子线路》课程设计 题目：设计红外控制5 学院：物理与电子技术学院 专业：电子信息工程 班级： 班级学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：年月日 红外控制 摘要：
红外控制的设计总体思路，包括NE555的介绍还有它所产生的震荡电路，以及红外接收，红外发射装置的辨别与使用。以及实验过程中所要注意的事项一一列举在报告之中。 关键字： NE555 震荡电路 红外的接收与发射 信号输出 1设计内容及要求： 设计一个红外控制装置，要求用NE555震荡电路产生大约38KHz 到40KHz 信号电压，通过红外发射信号，并由红外接收放大信号，最后从LED 的亮灭体现控制。并且完成从设计电路图，电脑绘制PCB 图，转印，腐蚀，打孔，焊接到最后调试的全过程。掌握基本的电子设计基础，培养动手能力。 2设计信号流程方向： 2.1原理图： 2.2 PCB 图：
2.3NE555震荡频率及周期的计算： 震荡周期：T=0.7*（R1+2R2）C 震荡频率：f=1.43/（R1+2R2）C 2.4工作原理： 由图可见，振荡频率由C1、R2、C2与R3决定，当按下发射开关SB时，电路立即起振，串联在电极回路里的红外发光二极管LED就发出一束受振荡频率调制的红外光脉冲，使接收器产生动作当其3脚的输入信号电压大于门限电压且频率落入固有频率f0的捕捉宽带内时，8脚即可逻辑低电平，第2脚对地接电容C2为相位比较器输出的低通滤波器，那么5脚就输出一个固有频率f=40kHZ为中心的调制信号。当外界信号的频率在其固有频率f的捕捉宽带内时，T1的发射极将会导通，此时发射管和接收管将会工作，T2发射极导通工作，信号将会通过电容送回到3脚，然后电路将会实现。当信号不在要求频率范围内时，电路将不会工作。要使音乐片正常工作，就要给G端一个下降沿，即当3脚为低电平时，二极管才会亮。电路不工作时，3脚始终保持高电平。因此电路不工作时，二极管不会亮 3元件的识别： 3.1电阻的识别： 电阻的大小直接用万用表测出阻值即可。 3.2电容的识别： 一般电容在原理图大小都是用乘方数表示，前2位为容量，第三位为乘方数，乘方
c51、c52单片机红外线遥控接收解码c程序(可直接使用)
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STM32单片机对红外接收系统的设计
STM32单片机对红外接收系统的设计 4.23.1概述 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。其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，红外传感器就是其中的一种。随着现代科学技术的发展，红外线传感器的应用已经非常广泛。 4.23.1.1红外接收头工作原理 红外接收头一般是接收、放大、解调一体头，一般红外信号经接收头解调后，数据“0”和“1”的区别通常体现在高低电平的时间长短或信号周期上，单片机解码时，通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断，结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。重点是找到数据“0”与“1”间的波形差别。 3条腿的红外接收头一般是接收、放大、解调一体化，接收头输出的是解调后的数据信号，单片机里面需要相应的读取程序。具体详细的使用参数和时序请参考官方技术手册。 4.23.1.2在STM32实验系统中红外系统的组成 在我们是试验中使用的是红外线遥控器。因为红外线遥控器已经被广泛的使用在各类型的家电产品上，它的出现给使用电器提供了很多的便利。红外线系统一般由红外发射装置和红外接收设备两大部分组成。红外发射装置又可由键盘电路、红外编码芯片、电源和红外发射电路组成。红外接收设备可由红外接收电路、红外解码芯片、电源和应用电路组成。通常为了使信号更好的被发射端发送出去，经常会将二进制数据信号调制成脉冲信号，通过红外发射管发射。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制（PPM）两种方法。 1、常用的红外发光二极管其外形和发光二极管LED相似，发出红外光。管压降约1.4v，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。 一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3-1/4；一些电器产品红外遥
课程设计-红外发射接收器
本科实验报告 实验名称： 红外遥控发射/接收器的设计
一、设计任务和主要技术指标 设计一个八路红外遥控器电路，主要技术指标为： 1．码元速率：400bit/S 2．调制方式：幅度键控，载频40kHz。 二、设计方案选择 利用MC145026／MC145027、NE555和CX10206A等芯片设计制作一个八路红外遥控器。 总体设计框图如下： 红外传输 三、电路原理与设计 1、MC145026编码器 MC145026由时钟振荡器、分频器、地址编码/数据编码输入电路以及数据选择与缓冲器等几部分组成。时钟振荡器和分频器向编码电路提供基准时钟。地址编码/数据编码输入电路，将不同的地址和控制数据码编为相应的信号。编码方式是以不同的脉冲宽度组合，表征不同的地址码和控制数据。数据选择与缓冲电路将编码电路的并行码变为串行码输出。 MC145026共有9条地址线A1～A9，最多有512个不同地址；其中4条与地址复用的数据线D6～D9，使用4位编码输入，16种编码状态。编码以串行方式由Dout脚(引脚15)输出。如果MC145026与译码器MC145027配对使用，则只能采用“5位地址线及4位数据线”的固定编码传送模式。
该器件的地址线和数据线采用并行编码复用输入，码状态为1、0和开路三种状态，通常仅使用前两种编码状态，每个编码的码元宽度对应编码器部的8个时钟周期，主要靠脉冲占空比大小区分编码状态，三 种状态编码波形如图1所示。 MC145026部振荡频率的典型运用围一般选择为：4kHz ～9kHz 。外接阻容元件R S 、R TC 、C TC 的参数值决定了部时钟频率，原则上要求部振荡频率围为：1kHz≤f osc ≤400kHz 。其中应满足R S =2 ~5R TC ，一般情 况当R S ≥20kΩ、R TC ≥10kΩ、400pF ＜C TC ＜15μF 时，通常遵循以下原则确定部振荡频率：' 3.21 TC TC osc C R f =，式中，pF C C TC TC 20' +=。 MC145026编码器电路原理图和参数设计如下： 1位编码间隔 编码器 内部时钟CK 编码“1”波形 编码“0”波形 编码“开路”波形 图1 编码器工作波形 D out 脚串行输出 D out 脚串行输出 D out 脚串行输出