基于51单片机的红外遥控课程设计

通信原理课程设计

题 目 基于51单片机的红外遥控课程设计

专 业 电子信息工程 班 级 11电信1班

姓 名

陈锦荣、傅剑云、叶宝林、吴潭辉

学 号 110703103、

110703109、110703141、110703133 指导教师

曹建忠

惠州学院

HUIZHOU UNIVERSITY

目录

第一章设计简介 (3)

第二章系统方案 (3)

一、设计方案对比 (3)

二、方案设计 (5)

第三章硬件设计 (5)

一、红外遥控器 (5)

二、红外接收模块部分 (7)

第四章软件设计 (8)

一、红外遥控器软件设计 (8)

二、红外接收模块软件设计 (11)

三、程序代码 (11)

第五章测试及分析 (11)

第六章结论 (11)

第七章参考文献 (12)

附录一（程序代码）： (13)

第一章设计简介

本设计分为红外遥控器与红外接收模块两部分。红外遥控器包括矩阵键盘、增强型51单片机（STC11L04E）、红外发射电路组成。单片机扫描矩阵键盘后，将按键状态进行信源编码与信道编码，载波（38k脉冲）后由红外发射器发射。红外接收模块部分由传统51单片机、数码管、一体化红外接收头组成。一体化红外接收头将信号进行限幅放大、带通滤波、解调、积分、整形后输出解调信号至单片机，并由单片机输出解调信号。

第二章系统方案

一、设计方案对比

红外遥控器部分

2.1.1 主控芯片

方案一：HT6222

方案二：STC11L04E

分析：传统红外遥控器芯片HT6222具有性价比高、功能强大、稳定可靠、使用简单等特点，但该芯片难以零购。STC11L04E为增强型51单片机，控制灵活（载波频率可调、通信协议可变更、用户码可变换）、价格较HT6222稍贵。STC11L04E最大的特别是低功耗，功作电压低3.3V，易于应用于移动设备。

结论：由于STC11L04E单片机的灵活性以及学习性（可增强我们对一个完整通信系统的理解）。因此我们采用方案二。

2.1.2 矩阵键盘

方案一：3*6*2.5 贴片轻触开关

方案二：6*6*6 直插轻触开关

分析：3*6*2.5贴片轻触开关虽然体积小巧、美观，但与6*6*6直插轻触开关对比，在制板布线上较繁锁。

结论：综上，我们采用6*6*6直插轻触开关，使得整体布线简单，可布单面版，简化制板流程。

2.1.3电源模块

方案一：钮扣电池CR2032

方案二：可充电锂电池18650

分析：可充电锂电池18650容量大，节能环保（可多次利用），但体积大。钮扣电池CR2032

价格低廉、替换容易、体积轻巧。

结论：基于红外遥控器的便携性考虑，我们采用方案一。

2.1.4 红外发射管

方案一：3mm 红外发射管

方案二：5mm 红外发射管

分析：方案一与方案二的区别在于直径越大发射管发射距离更远、信号稳定。

结论：鉴于发射距离，我们采用5mm 红外发射管。

红外接收模块部分

2.1.5电源电路

方案一：线性电源AMS1117。AMS1117系列。

方案二：开关电源LM2576。

分析：AMS1117系列含有可调(ADJ)与固定输出两种。AMS1117具有性价比高、体积小、外部电路简单、输出电流大（800mA）、最大输入电压达16V等特点。其固定输出AMS1117-5.0甚至可以在仅加一个SS14二极管的情况下稳定工作，但为了增强其稳定性，我们在其输出输入端各加一个10uF电解电容。LM2576系列开关，稳压集成电路是线性三端稳压器件的替代品，它具有可靠的工作性能，较高的工作效率，和较强的输出电流驱动能力，从而可为单片机的稳定可靠工作提供强有力的保证。

结论：虽然LM2576性能极佳，但在本系统对于体积、外部电路、性价比的要求上进行衡量。我决定采用AMS1117-5.0作为供电系统。

二、方案设计

(图2.2.a 红外遥控器部分)

(图2.2.b 红外接收模块部分)

第三章 硬件设计

一、红外遥控器

单片机由CR2032钮扣电池供电。STC11L04E 对矩阵键盘进行按键扫描，并将按键状态进行信源编码、信道编码，载波后由红外发射管向外发射信号。

(图3.1.a )

二、红外接收模块部分

单片机电源由AMS1117-5.0芯片供电。STC89C52将一体化红外接收器传来的信号进行解调，并输出显示至数码管。

(图3.1.a )

第四章软件设计一、红外遥控器软件设计

(图4.1.a 主函数)

(图4.1.b 发送一串数据)

(图4.1.c 定时器0中断)

（图4.1.d 发送一字节）

二、红外接收模块软件设计

(略)

三、程序代码

(见附录一)

第五章测试及分析

第六章结论

一、电子技术

1.增强型51单片机如STC11、12、15系列单片机的实际运行速度为传统51单片机的8~12

倍。在将程序从传统51单片机移植至增强型51单片机时，时序上只需将延时常数乘以8~12倍，调试可得最佳延时常数。

2.按键扫描程序应添加延时函数以消除按键抖动。

3.常见红外遥控器使的协议有：ITT protocol、NEC protocol、Nokia NRC17 protocol、Sharp

protocol等。

4.由于共射放大电路输出的波形与输入信号波形相反、一体化红外接收头输出信号波形与

输入波形又相反，故由单片机调制后输出的波形信号应与红外接收头输出信号波形相同，即采用负脉冲载波。

5.不同延时函数的延时效果不一样，有些延时函数的延时时长与形参成正比，有些呈对数

关系。

6.单片机时钟频率与晶振频率、谐振电容、晶振引脚长度有关。12M的晶振可选22~30pF

的电容，30M的晶振可选30~33pF电容，24M的晶振可选20~22pF的电容。

7.画PCB的时候要选合适的封装。不应0603封装的电容误选1206的封装。

8.调试程序时序可以借助示波器、软件的Debug功能。