单片机的红外通信系统设计
红外无线数据传输系统的设计与实现-毕业论文
摘要红外无线数据传输系统是一种利用红外线作为传输媒介的无线数据传输方式，它相对于无线电数据通信具有功耗低、价格便宜、低电磁干扰、高保密性等优点，目前发展迅猛,尤其是在近距离无线数据通信中得到广泛的运用.本文主要介绍基于51单片机的红外无线数据传输系统的原理.在硬件设计原理的介绍中，主要分析了系统中NE555数据调制电路、红外发射电路、红外接收电路、DS18B20温度传感器电路、单片机外围电路以及声光报警电路。
在系统软件设计的介绍中,我们主要分析单片机串口通信协议、控制温度传感器采集数据、对数据的编解码；而液晶显示部分软件则是为了具有更好的人机交互界面。
通过调试后，本系统基本达到预期要求，1、正确实现双机通信功能，在2400波特率下通信距离达到7米左右；2、具有在超时通信不畅的情况下进行报警提示功能;3、具有自动搜寻一帧数据起始位的功能，这样可以有效防止外界的干扰；4、通过串口可以与PC机实现正确通信，可以作为计算机的红外无线终端,完成数据的上传和下放.因此本系统具有广阔的实用价值。
关键词：AT89S52单片机；数据采集；红外通信;调制解调；串口通信AbstractInfrared wireless data transmission system is a wireless data transfer method that uses infrared as a transmission medium, Compared with the radio data communication，it has many advantages in power consumption, Production costs，electromagnetic interference，and the confidentiality. At present，this technology is developing rapidly，In particular, It is widely used in short—range wireless data communications，In this paper，we are introduced infrared wireless data transmission system’s theory that based on the single—chip microcomputer 51. In the hardware design principle introduction，We mainly analysis the system's data modulation circuit of NE555, infrared transmitter，IR receiver circuit, DS18B20 temperature sensor circuit，microcontroller peripheral circuits, as well as sound and light alarm circuit。
单片机的红外通信系统设计
科研训练题目：单片机的红外通信系统设计指导教师：学生姓名：班级学号：评语和成绩：摘要：本文索要介绍的内容就是如何利用单片机，结合红外线器件设计构建出一套简易的红外通信系统，以实现在中短距离内的红外无线通信的功能。
与一般红外遥控器不同的是本文通过单片机的编、解码程序来实现红外信号的发收，从而实现红外遥控通信功能。
此通信系统经过一定的拓展，完全可以实现通信和各种红外遥控器的功能。
关键字：单片机；红外通信；发射；接收；遥控；接口Abstract:This paper introduced the content of that how to use for SCM, combined with the infrared device design to construct a simple infrared communication system, in order to realize the infrared wireless communication in short distance within the function. Unlike the general infrared remote control is based on single chip encoding, decoding process to achieve the infrared signal sending and receiving, so as to realize the infrared remote control function. This communication system after a certain development, can achieve communication and various kinds of infrared remote control function.Keywords: single chip; infrared communication; emission; reception; remote control; interface1红外线通信原理红外数据通信指的是两台设备之间通过红外线进行无线数据传输的一种数据传输方式，一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75μm至25μm之间。
单片机的红外通信原理
单片机的红外通信原理
单片机的红外通信原理是通过红外发射器和红外接收器进行数据的发送和接收。
红外发射器是一个用于发射红外光信号的器件，它通过电流激励而发射出红外光。
红外接收器则是一个用于接收红外光信号的器件，它可以将接收到的红外光信号转换成对应的电压信号。
在红外通信过程中，发送端的单片机首先将需要发送的数据转换成红外光信号。
这可以通过对红外发射器施加电压的方式来实现。
当电压施加在红外发射器上时，它会以特定的频率发射红外光信号。
这个特定的频率一般是在红外光线可见范围之外，人眼无法看到。
接收端的单片机上安装了红外接收器，它可以接收来自发送端发射的红外光信号。
红外接收器将接收到的红外光信号转换成电压信号，并通过单片机进行处理。
单片机根据接收到的信号特征，判断出是哪个发射器发出的信号，并解码出相应的数据信息。
然后，单片机可以根据接收到的数据进行相应的操作，比如控制其他器件的开关或者进行数据的存储和处理。
红外通信在遥控器、红外设备和红外传感器等方面有着广泛的应用。
通过红外通信，可以实现无线传输和控制，具有灵活性高、成本低的优势。
基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计
基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计1. 本文概述阐述问题：我会指出当前智能家居系统中存在的问题，以及为什么需要基于STC89C51单片机的解决方案。
提出解决方案：接着，我会概述STC89C51单片机在智能家居系统中的作用以及红外遥控技术的优势。
文章结构：我会简要介绍文章的结构，说明接下来的章节将如何展开。
随着科技的不断进步，智能家居系统逐渐成为现代家庭生活的一部分，它们通过提高居住环境的舒适性、安全性和便利性，极大地提升了人们的生活质量。
现有的智能家居系统在集成性、成本效益和用户交互体验方面仍存在不足。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计方案。
STC89C51单片机以其较低的成本、丰富的功能和良好的稳定性，成为实现智能家居控制的理想选择。
结合红外遥控技术，该系统不仅能够实现远程控制家电设备，还能通过简单的编程实现个性化的家居自动化场景，从而为用户提供更加灵活和智能的居住体验。
本文将首先介绍智能家居系统的基本概念和发展趋势，然后详细阐述STC89C51单片机的工作原理及其在智能家居系统中的应用。
接着，本文将描述红外遥控技术的原理，并展示如何将其与STC89C51单片机结合，实现对家居设备的智能控制。
本文将通过一个实际的系统设计案例，展示该设计方案的可行性和实用性。
2. 相关技术综述单片机技术：介绍STC89C51单片机的基本特性，包括其处理能力、内存、IO端口等，并说明其在智能家居系统中的应用优势。
红外通信技术：概述红外通信的基本原理，包括信号的调制、传输和解码过程，以及红外技术在遥控设备中的优势。
智能家居系统架构：描述智能家居系统的一般架构，包括控制中心、通信协议、传感器和执行器等组成部分。
现有智能家居解决方案：简要回顾市场上已有的智能家居解决方案，分析它们的特点和局限性。
设计挑战与创新点：讨论在设计基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统时面临的技术挑战，以及本设计相对于现有技术的创新之处。
单片机红外发射原理及设计程序
单片机红外发射原理及设计程序一、红外发射原理红外发射器是利用电子技术发射红外光信号的设备，其原理是通过电流和电压的作用，使红外发射二极管中的半导体材料产生拉格朗日反射(Lumogen) 效应而发射出红外光。
红外发射器主要由红外发射二极管和控制器组成。
控制器通过控制发射二极管的工作状态，即调节发射二极管的电压和电流，从而控制红外发射的功率和波长。
二、红外发射器的设计1.红外发射二极管选型选择适合的红外发射二极管至关重要。
常见的红外发射二极管有850nm和940nm两种波长，前者适用于大多数应用场景，后者适用于有特殊需求的场景。
2.红外发射驱动电路设计红外发射二极管一般工作在连续电流模式下，通过调节电流的大小来控制红外发射的功率。
可以采用可调电流源或者恒流源来驱动红外发射二极管。
可调电流源的原理是通过使用可调电阻和反馈电路，调节输出电流的大小。
恒流源的原理是通过使用运算放大器和负反馈电路，使输出电流保持不变。
3.单片机控制程序设计通过单片机来控制红外发射器的工作状态，可以实现各种功能。
以下是一个简单的红外发射程序设计示例：#include <reg52.h>sbit IR_LED = P1^0; // 红外发射器连接的IO口void delay_us(unsigned int n) // 微秒级延时函数unsigned char i;while (n--)for(i=0;i<10;i++);}void send_IR_data(unsigned char data) // 发送红外数据unsigned char i;for(i=0;i<8;i++)if(data & 0x01)IR_LED=1;//发射高电平表示逻辑1delay_us(560);IR_LED=0;delay_us(560);}elseIR_LED=1;//发射高电平表示逻辑0delay_us(560);IR_LED=0;delay_us(1700);}data >>= 1;}void mainsend_IR_data(0xAA); // 发送数据0xAAwhile(1);这个程序通过控制红外发射器连接的IO口的输出电平和延时函数，模拟了红外码的发送过程。
单片机STM32F103C8T6的红外遥控器解码系统设计
单片机STM32F103C8T6的红外遥控器解码系统设计一、本文概述本文旨在详细阐述基于STM32F103C8T6单片机的红外遥控器解码系统的设计和实现过程。
随着科技的不断进步和智能化设备的普及，红外遥控器作为一种常见的遥控设备，已经广泛应用于家电、安防、玩具等多个领域。
然而，红外遥控器发出的红外信号往往需要通过解码器才能被设备正确识别和执行，因此，设计一款高效、稳定、可靠的红外遥控器解码系统具有重要意义。
本文将首先介绍红外遥控器的基本原理和信号特点，然后详细阐述STM32F103C8T6单片机的性能特点和在红外遥控器解码系统中的应用优势。
接着，将详细介绍红外遥控器解码系统的硬件设计，包括红外接收头的选择、电路设计和PCB制作等。
在软件设计部分，将详细阐述如何通过STM32F103C8T6单片机的编程实现红外信号的接收、解码和处理，以及如何将解码后的数据通过串口或其他通信方式发送给主控制器。
本文还将对红外遥控器解码系统的性能进行测试和分析，包括信号接收距离、解码速度和稳定性等方面的测试。
将总结本文的主要工作和创新点，并对未来的研究方向进行展望。
通过本文的研究和实现，旨在为红外遥控器解码系统的设计提供一种新的思路和方法，同时也为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。
二、红外遥控器基础知识红外遥控器是一种常见的无线遥控设备，它利用红外光作为信息载体，通过发射和接收红外光信号实现对设备的远程控制。
这种遥控方式因其简单、低成本和无需视线连接等优点，在各类消费电子产品中得到了广泛应用，如电视机、空调、音响等。
红外遥控器的工作原理主要基于红外辐射和光电器件的检测。
遥控器内部通常包含一个或多个红外发射管，当按下按键时，发射管会发射出特定频率和编码的红外光信号。
接收端则配备有红外接收头，该接收头内部有一个光敏元件（如硅光敏三极管或光敏二极管），用于检测红外光信号并将其转换为电信号。
为了区分不同的按键操作，红外遥控器通常采用特定的编码方式对按键信号进行编码。
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。
红外控制的RS_485通信系统设计说明
目录第1章引言 (3)1.1RS-485通信技术的发展 (3)1.2设计任务与方案 (3)1.2.1设计任务 (3)1.2.2系统总体设计方案 (4)第2章系统硬件设计 (4)2.1硬件系统的结构 (4)2.2系统部件功能描述 (5)2.2.1AT89C51单片机 (5)2.2.2单片机最小应用系统 (7)2.2.3红外接收 (10)2.2.4MAX485接口电路 (11)2.3RS-485串口标准 (13)第3章系统的软件设计 (14)3.1MCS-51汇编语言简介 (14)3.2串行通信原理 (15)3.2.1数据通信的基本概念 (15)3.2.2串行通信的过程 (15)3.2.3串行通信协议 (16)3.3串行通信程序设计 (17)3.3.1串行口的结构和功能 (17)3.3.2选择串行口工作方式 (17)3.3.3串行口波特率的设置 (18)3.3.4初始化串口 (19)3.3.5程序的编制 (19)3.4红外通信原理 (20)3.4.1红外发送原理 (20)3.4.2红外解码原理 (21)3.5红外解码程序设计 (22)3.5.1延时子程序 (22)3.5.2解码子程序 (22)3.6RS-485程序设计流程图 (24)3.6.1数据接收部分 (25)3.6.2命令执行部分 (25)3.6.3数据发送部分 (26)第4章系统的调试 (28)4.1WAVE6000软件简介 (28)4.2程序调试 (28)4.3系统硬件的调试 (30)总结 (31)致 (32)参考文献 (32)附录一 (33)附录二 (34)第1章引言1.1 RS-485通信技术的发展单片机技术和PC机技术在现实生活中都起着不可取代的作用，而结合这两种技术的应用有着极大的发展前景。
单片机和PC机串行通信技术有着其特有的魅力，现已经在工业、农业、科研等各个领域广泛地应用。
它凭着成本低、实现简单等特点，在单片机与PC机的通信中占着一席之地。
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。
基于单片机的红外通信系统设计
2016年第1期信息与电脑China Computer&Communication网络与通信技术１ 设计思想本系统主要是采用数字编码的通信方式，通过单片机控制红外器件定向的传送语音信号，通过中继器转发到另一单片机控制的红外接收器件来把声音信号解调出来。
红外接收模块主要采用红外接收集成芯片，它灵敏度高，同时内部集成运放、滤波器，能将接收到的信号放大同时进行滤波处理，可有效消除噪声干扰。
本系统主要采用红外接收模块TFDU4100实现红外信号的接收，它和红外发射管TSFF6410相匹配，可和一个用来脉冲调制的I/O 口连接。
由于系统是采用单片机控制的，可以将信号进行前置放大和滤波处理，进行高精度的AD 采样，将模拟量数字化，使之能够在通信系统中传输。
将前端输出连接到单片机的外部中断，结合定时器判断外部中断间隔时间，从而获取数据，将采集的数字信号编码产生PWM 波调制信号。
它具有成本低、传输速率快的优点，并且单片机内部集成有AD 、DA ，方便模拟信号的输入与输出。
２ 系统分析红外模拟信号的传输采用的是分立的红外元器件，一边是利用红外管发射信号，另一边要用红外接收管接收。
传输信号的最低电压要大于发射管的PN 结开启电压，这样才能是模拟信号可以不失真的传输。
在进行较远距离的传输时，红外信号会受到外界的各种光照中红外成分的干扰，所以可以选择在接收端加入复杂的放大电路和滤波电路用来消除干扰信号。
为了解决直接传输功耗大、易受干扰的问题，本系统采用对语音信号调制再解调的方法传输，采用硬件电路直接调制，在发射端对信号调频后传输，接收端对收到的信号解调后还原信号。
接收管接收到的光照度与发射管发光强度，接收管表面及发射管在空间的位置有关。
大小与发射管光强和光线入射角的余弦成正比，与发射管到被罩物体表面距离的平方成反比：其中I 为发射管光强，R 为发射端与接收端间的距离，θ为发射管与接收管的夹角，E 为接收管接收到的光照强度。
基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计
文章标题：基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计引言在现代科技发展迅速的时代，控制系统已经被广泛应用于各个领域。
其中，基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计，不仅在工业领域有着重要的作用，同时也在家电领域、智能家居等方面得到了广泛的应用。
本文将从步进电机控制系统的设计原理、红外控制的基本概念以及基于51单片机的系统设计方案等方面展开深入探讨。
一、步进电机控制系统的设计原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的执行元件，其控制系统设计原理是核心。
以步进电机为执行元件的控制系统通常包括电脉冲发生电路、电流驱动电路、位置控制逻辑电路以及接口电路等模块。
在系统设计中，需要考虑步进电机的类型、工作方式、转动角度以及控制精度等因素，以选择合适的控制方案和相关元器件。
针对步进电机的控制系统设计，首先需要从硬件电路和软件控制两个方面进行综合考虑。
硬件方面需要设计合适的脉冲发生电路和驱动电路，并根据具体场景考虑相关的接口电路，以实现步进电机的控制和驱动。
而软件控制方面，则需要编写相应的控制程序，使得系统能够根据具体的控制要求进行精准的控制和调节。
二、红外控制的基本概念红外控制是一种常见的无线遥控技术，通过使用红外线传输信号来实现对设备的控制。
通常包括红外发射器和红外接收器两个部分，发射器将控制信号转换成红外信号发送出去，接收器接收红外信号并将其转换成电信号进行处理。
在实际应用中，红外控制技术已经被广泛应用于各种家电遥控器、智能家居系统以及工业自动化领域。
红外控制的基本原理是在发射器和接收器之间通过红外线进行双向通信，通过调制解调的方式进行信号的传输和解析。
设计基于红外控制的步进电机系统需要考虑红外信号的发射和接收过程，以及相关的解析算法和信号处理。
信号的稳定性、抗干扰能力以及传输距离等也是需要考虑的重要因素。
三、基于51单片机的系统设计方案在步进电机红外控制系统的设计中，选择合适的控制芯片和处理器是至关重要的。
单片机红外发射(原理与设计程序)
单片机红外发射(原理与设计程序)一、引言随着科技的发展和人们对智能化生活的需求增加，红外发射技术在家电遥控、无线通讯等领域得到广泛应用。
单片机是红外发射的一个重要组成部分，通过学习单片机红外发射的原理和设计相关的程序，我们可以更好地理解和应用该技术。
二、红外发射原理1. 红外通信原理红外通信是利用红外线传输信息的一种无线通信方式。
红外线是一种波长较长、能量较低的电磁波，不会对人体和周围环境产生明显危害。
通过调制红外线的频率和幅度，可以传输数字信号和模拟信号。
2. 红外发射原理红外发射是通过调制器件发射调制后的红外信号。
在单片机红外发射中，通常使用红外发射二极管作为发射器件。
通过控制单片机的输出引脚，可以使红外发射二极管发射出不同频率和占空比的红外信号。
3. 红外编码原理在红外通信中，通常需要对信号进行编码，以区分不同的按键和数据。
红外编码有多种方式，常用的有NEC编码和RC-5编码。
通过将特定的按键和数据映射成不同的编码，可以实现红外通信的多样化功能。
三、单片机红外发射设计程序1. 硬件连接，需要将红外发射二极管连接到单片机的输出引脚。
具体连接方式可参考所使用的单片机的引脚定义和电路原理图。
2. 程序设计步骤设计单片机红外发射程序的步骤如下：1. 初始化单片机的IO引脚，将输出引脚设置为输出模式。
2. 设置红外发射的调制频率和占空比。
3. 根据需要发送的数据，将数据转换成对应的红外编码。
4. 根据红外编码，控制输出引脚的电平变化，以模拟红外信号的调制。
5. 持续一定时间后，停止红外发射，将输出引脚恢复到默认状态。
3. 程序示例下面是一个简单的单片机红外发射程序示例：cinclude <reg52.h>// 红外发射引脚sbit IR_Pin = P1^0;// 发射红外信号的函数void transmitIRSignal() {// 设置调制频率和占空比//// 发送红外编码//// 控制引脚电平变化，模拟红外信号//// 停止红外发射IR_Pin = 0;}void mn() {// 初始化IO引脚IR_Pin = 0;// 发射红外信号transmitIRSignal();while(1) {//}}四、通过对单片机红外发射的原理和设计程序的学习，我们了解到红外发射是利用红外通信原理，通过控制红外发射二极管发射相应的红外信号。
红外通信发射系统设计讲解
1.2.2 NEC协议4
1.3 红外技术的国内外现状与发展趋势6
1.3.1国外发展水平6
1.3.2国内发展水平7
1.4 论文技术路线8
1.5 论文结构安排8
第二章 系统硬件简介9
2.1 单片机AT89C529
2.2 AD电压采集ADC083202.2.1 ADC0832简介10
关键词：无线通信；温度采集；AD电压采集；38KHz载波信号调制
Infrared communication system design
ABSTRACT
Infrared communication is now more commonly used a wireless data transmission means, which has no pollution, information transmission stability, high safety and convenient installation, and can be applied in many occasions, such as home appliances, industrial control, entertainment facilities, and other fields. Infrared communication for a long time, but into the 90 s, the communication technology and the new development, application scope is more extensiveInfrared receiving tube with low consumption, low price, high efficiency, the transmission distance is moderate, small volume, simple decoding technology such as outstanding characteristics, in household appliances remote control equipment, agricultural greenhouse temperature management, industrial field temperature has been widely used.
利用红外线实现单片机间的数据通信
前言：在电子线路综合设计中，往往会用到单片机间的通信，常用的通信方式有串行通信，比如232通信和485通信，这些通信方式技术成熟，传输速率快，在日常生活中得到较多的应用。
笔者在此结合实例介绍了另一种单片机间实现通信的方式——红外通信。
红外通信的显著优点就是无线连接，可以给作品添几分神奇。
如果采用单工通信，还可以有效地节约I/O资源（仅占一个I/O口），但是它也有一定的缺点，比如传输距离近（笔者作品有效距离为6m），传输具有方向性，而且传输速率较慢。
为了让读者更好的了解单片机间红外数据的传输，笔者设计了一套能够进行半双工通信的红外温度传输系统，并且附了本人编写的源程序。
作品介绍本系统采用红外半双工通信，首先主机通过红外发射二极管发送接收数据请求至从机，从机收到发射请求后进行温度数据发射（采用常用的数字温度传感器DS18B20采集），主机接收到数据后通过常用的液晶OCM12864（不带字库）进行显示，然后重复进行上述过程。
为提高系统可靠性，采用单片机定时器（也可以采用专门调制芯片）对码元进行38KHz调制，接收端采用型号为HS0038-A2的红外线信号解调器进行解调.为提高本系统的通用性,使读者能够在本系统基础上更好的进行开发,笔者设计了两个通用模块,即主机解调显示模块和从机调制发射模块,读者只需要改变接入从机的数据(从剩余的29个I/O口输入),即可实现基于红外线的半双工无线通信.需要采集其它数据时，只需修改从机系统第二片单片机上的程序，不会与负责发送的单片机产生时序上的冲突。
本系统中接入数据为另一片单片机通过DS18B20采集的温度信号.实现原理本系统中红外数据编码规则参考异步通信格式:起始位：发送3ms的38KHz的脉冲，接收端对应3ms低电平数据位：停发1ms脉冲，然后发2ms的38KHz脉冲，接收端分别对应1ms的高电平，2ms的低电平停止位：停3ms及以上，接收端对应3ms以上高电平图1 红外调制解调波形图图2 发送端信号波形（连续发送2，3，4，5，深色部分为38KHz方波脉冲）采用单片机定时器T0进行编码调制，红外调制信号经HS0038-A2解调后，通过单片机定时器T1进行计数还原原来数据.电路原理图主机电路图图3 系统主机电路图从机电路图图4 系统从机电路图软件流程图结语：本实验通过红外半双工通信实现了单片机之间的相互通信，电路简单，通信可靠，程序具有一定得通用性，读者可在这两个通用模块基础上在较短时间内继续进行灵活开发，实现更多功能，比如多点信号采集,红外控制,红外抄表等。
基于51单片机的红外测距仪的设计与实现
基于51单片机的红外测距仪的设计与实现本文介绍的是一种基于51单片机的红外测距仪的设计与实现。
该测距仪可用于精确测量物体到距离范围内的距离，适用于工业控制、智能家居、安防等领域。
1. 系统概述该系统基于51单片机，采用红外传感器进行测距。
传感器接收到反射回来的红外信号后，通过单片机的处理，计算出物体与红外传感器的距离，并通过显示屏展示出来。
2. 系统设计系统由红外传感器模块、51单片机模块和显示屏模块组成。
下面分别介绍：（1）红外传感器模块该模块采用红外线传感器GP2Y0A02YK0F，该传感器可以实现1.5-15cm的测距范围。
传感器工作电压为5v，输出信号为模拟信号。
（2）51单片机模块该模块采用STC89C52单片机，由于系统只需要进行简单的计算，而且运算速度不需要太快，因此选择了这款单片机。
系统通过单片机的ADC模块读取红外传感器的模拟信号，并通过计算获得具体的距离数据，再通过串口通信输出到PC机。
（3）显示屏模块该模块采用一块16*2字符液晶屏，并通过单片机控制显示距离结果。
3. 系统实现系统实现步骤如下：（1）系统初始化单片机需要初始化计时器、串口和ADC模块。
（2）红外测距传感器可以输出模拟信号，单片机通过ADC模块进行转换，得到具体的电压值。
然后通过公式计算距离。
（3）显示距离数据将距离数据通过串口发送到PC机，并在显示屏上显示出来。
PC机通过串口读取数据，将数据显示到PC机软件界面中。
4. 系统特点该系统具有以下特点：（1）测量距离的精度高，可以测量1.5-15cm的距离范围。
（2）系统成本低，易于实现和制作，适用于大规模生产。
（3）系统体积小，方便携带和安装。
5. 结论本文介绍的基于51单片机的红外测距仪可实现高精度的距离测量，成本低、易于实现，适用于工业控制、智能家居、安防等领域。
基于单片机的红外通信接口的设计
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【 基金项目】 衡阳师范学院２０ 年度教研项目 ０５
维普资讯
石膏脱水 自动控制 石膏浆液密度达到排放设定值 ， 由石膏排 出泵从吸收塔排 出， 经过石膏漩流器 ， 浓缩后 的浆液再经 过真空皮带机 ， 通过控 制真空皮带脱水机 的变频装置 ， 节石膏饼厚度 。 调
１ 引言
随着红外技术 的发展 ， 红外遥 控已经成 为现在最常用 的近
距离无线通 信方 式 ， 它是将数字信号用红外线送 出去 ， 由于其
使用方便、 功耗低 、 抗干扰能力强 ， 所以越来越在智能仪器 中受 到重视 ， 并在这十年来得到了迅猛 发展 。正是基于红外遥控如
此多的优点 ， 者尝试设计 了这种 用于单片机 的红外通 信接 作
器周期发送—位， 故其波特率是一定的， 串行数据由Ｒ Ｄ Ｐ ． Ｘ （３ ） ０
端输出 ， 同步移位脉冲由 Ｔ ＤＰ ． 输 出， Ｘ （３ 端 １ 发送时 ， 当—个数据 写入发送缓冲寄存器 Ｓ Ｕ ， 口即把 ８ Ｂ Ｆ 串行 位数 据从 Ｒ Ｄ端送 Ｘ
出， 发送完毕置 中断标志 Ｔ 为“ ” Ｉ １。具体接线如 图 ４ 所示 。 ２ ． 红外解码 ．３ ２ 本 系统采用 Ｍ５ ４ ２版遥控器 ， 位定义“ ” ０６ 其 ０ 和位定义“ ” １ 如图 ５ 所示。当遥控器有键按下时 ， 红外接 收头检测到 的波形 出
李志强 彭友云 ，
（． １衡阳师院物理 与电子信息科学系， 湖南 衡阳 ４ １ ０ ；． ２ ８ ２湖南省永州市第三中学， ０ 湖南 永州 ４ ５ ０ ） ２０ ６
【 摘 要】介绍一种基于Ａ ８Ｓ１ 机设计的 通信接口 Ｔ９５单片 红外 硬件、 件设计 软 过程。 该红外通信接口 是经单片 机进行编码
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。
红外通信电子系统设计
设计课题题目：红外通信一、设计任务与要求1.1设计任务设计并制作一个红外光通信装置。
1.2要求1.根本要求〔1〕红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件，用来定向传输语音信号，传输距离为2m，如图1所示。
图1红外光通信装置方框图〔2〕传输的语音信号可采用话筒或Φ3.5mm的音频插孔线路输入，也可由低频信号源输入；频率*围为300~3400Hz。
〔3〕接收的声音应无明显失真。
当发射端输入语音信号改为800Hz单音信号时，在8Ω电阻负载上，接收装置的输出电压有效值不小于0.4V。
不改变电路状态，减小发射端输入信号的幅度至0V，采用低频毫伏表〔低频毫伏表为有效值显示，频率响应*围低端不大于10Hz、高端不小于1MHz〕测量此时接收装置输出端噪声电压，读数不大于0.1V。
如果接收装置设有静噪功能，必须关闭该功能进展上述测试。
〔4〕当接收装置不能接收发射端发射的信号时，要用发光管指示。
2．发挥局部〔1〕增加一路数字信道，实时传输发射端环境温度，并能在接收端显示。
数字信号传输时延不超过10s。
温度测量误差不超过2℃。
语音信号和数字信号能同时传输。
〔2〕设计并制作一个红外光通信中继转发节点，以改变通信方向90°，延长通信距离2m，如图2所示。
语音通信质量要求同根本要求〔3〕。
中继转发节点采用5V直流单电源供电，电路见图3。
串接的毫安表用来测量其供电直流电流。
〔3〕在满足发挥局部〔2〕要求的条件下，尽量减小中继转发节点供电电流。
〔4〕其他。
二、系统设计方案方案一、音频信号红外转发器有发射和接收两局部构成，发射和接收局部均由12V稳压电源供电。
发射局部：音频信号经过鉴频后的伴音信号经过三极管VT放大后推送到红外发射管由于发射管的发射强度与通过其电流成正比，所以，红外管便收到了音频信号的调制。
为了增加传输距离，使用两个红外管并设置一定的偏置。
接收局部：红外线接收管被音频信号调制的红外光照射到时，在其两端产生一个与音频信号变化规律一样的电信号，经电容耦合至一块音频放大集成电路LM386，进展放大，并将信号传至扩音器。
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科研训练题目：单片机的红外通信系统设计指导教师：学生姓名：班级学号：评语和成绩：摘要：本文索要介绍的内容就是如何利用单片机，结合红外线器件设计构建出一套简易的红外通信系统，以实现在中短距离内的红外无线通信的功能。
与一般红外遥控器不同的是本文通过单片机的编、解码程序来实现红外信号的发收，从而实现红外遥控通信功能。
此通信系统经过一定的拓展，完全可以实现通信和各种红外遥控器的功能。
关键字：单片机；红外通信；发射；接收；遥控；接口Abstract:This paper introduced the content of that how to use for SCM, combined with the infrared device design to construct a simple infrared communication system, in order to realize the infrared wireless communication in short distance within the function. Unlike the general infrared remote control is based on single chip encoding, decoding process to achieve the infrared signal sending and receiving, so as to realize the infrared remote control function. This communication system after a certain development, can achieve communication and various kinds of infrared remote control function.Keywords: single chip; infrared communication; emission; reception; remote control; interface1红外线通信原理红外数据通信指的是两台设备之间通过红外线进行无线数据传输的一种数据传输方式，一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75μm至25μm之间。
红外数据协会（IrDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850nm至900nm之间。
红外通信的最大特点在于它替代了设备与设备之间传统的线缆连接，进而摆脱了不同平台设备连接时对于特制接口的要求，使得跨平台设备间的数据交换简单到只需彼此相对。
1.1红外通信技术的特点：●它是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持；●通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线数据收发；●主要用来取代点对点的线缆连接；●新的通讯标准兼容早期的通讯标准；●小角度（30°以内）、短距离、点对点直线数据传输，保密性强；●传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经发布。
1.2红外通信技术的缺点：●通信距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通信中断；●目前广泛使用的SIR标准通信速率较低（115.2kbit/s）；●主要用于取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差2系统的总体构成系统整体结构如图1 所示2.1红外发射器的结构红外发射器的关键是红外发光二极管和响应的驱动电路。
红外发光耳机光首先要满足其调制带宽大于信号的频谱宽度,保证通信线路畅通。
此外发光二极管的发射波长应与接收端的光电探测器( 选用硅光二极管) 的峰值响应相匹配,最大程度地抑制背景杂散光干扰,现阶段一般选用780nm~950nm 的红外波段进行数字信号传输。
由于红外无线通信系统的信噪比与发射功率的平方成正比,所以适当提高红外发射器的发射功率, 并采用空间分集、全息漫射片等可使发射端的光功率在空间均匀分布的措施来降低误码率, 提高通信质量。
其原理图如图 2 所示。
图2.1红外发射器原理框图2.2红外接收器的结构红外接收器先进行光电转换,将红外脉冲信号变为电信号, 经过适当的频域均衡后进行码元判决,码元判决电路是接收器设计的核心部分。
由于信号采用红外无线进行穿社,其电平变化范围较大,所以码元判决电路必须是自适应的。
接收的信号经自适应码元判决后变成数字信号, 再进行适当的解码转换为差分信号进入计算机网卡的信号输入端。
红外接收器包括红外接收部分以及后续的信号采滤波、判决、量化、均衡和解码等其原理框图如图3所示。
图2.2红外接收器原理框图3红外系统硬件电路部分的设计红外线通信主从模块所使用的单片机为c8501f350该单片机是siliconLab 公司生产的增强型51系列单片机速度可以达到50MIPS 集成有UART﹑IIC﹑SPI﹑ADC﹑DAC﹑和TIMER等功能单元电路带有PGA的8路24位ADC能够完成高精度模拟量采集２路电流输出DAC用于模拟量输出异步串行接口UART用于主节点与上位机通信具有4个定时器和PCA电路用定时器１产生UART时钟信号定时器4产生红外线发射的38KHz调制脉冲信号定时器3用于红外线接收定时红外线发送通过P1.4引脚驱动晶体管9013实现晶体管连接的电阻R1为510R2为10红外线发射管市售的大多数产品都可以红外线接收器采用一体化接收头TOP8138只要将它的信号输出端接到单片机的P1.5即可红外线发射与接收电路的连接如图3.1所示图3.1C8051F350单片机的红外线发射与接收电路3.1红外发射电路的设计单片机通过I/O端口控制整个发射过程。
其中，红外载波信号采用频率为38KHz的方波，由PIC18F248的CCP模块的PWM功能实现，并由CCP1端口传输到三极管T2的基极。
待发送到数据由单片机的TX端口以串行方式送出并驱动三极管Q1，当TX为“0”时使Q1管导通，通过Q2管采用脉宽调制(PWM)方式调制成38KHz的载波信号，并由红外发射管D1以光脉冲的形式向外发送。
当TX为“1”时使Q1管截止，Q2管也截止，连接Q1和Q2的两个上拉电阻R1和R3把三极管的基极拉成高电平，分别保证两个三极管可靠截止，红外发射管D1不发射红外光。
因此通过待发送数据的“0”或“1”就可控制调制后两个脉冲串之间的时间间隔，即调制PWM的占空比。
比如若传送数据的波特率为1200bps，则每个数位“0”就对应32个载波脉冲调制信号。
红外发射管D1采用TSAL6200红外发射二极管，其实现将电信号转变成一定频率的红外光信号，它发射一种时断时续的高频红外脉冲信号，由于脉冲串时间长度是恒定的，根据脉冲串之间的间隔大小就可以确定传输的数据是“0”还是“1”。
图3.2红外发射电路3.2红外接收电路设计当接收到载波频率为38KHz的脉冲调制信号时，首先，HS0038B内的红外敏感元件将脉冲调制红外光信号转换成电信号，再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理，然后通过带通滤波器进行滤波，滤波后的信号由解调电路进行解调，最后由输出电路进行反向放大并输出低电平;未接收到载波信号时，电路则输出高电平。
这样就可以将断断续续的红外光信号解调成一定周期的连续方波信号，并通过单片机的串口输入单片机，由单片机处理后便可以恢复出原始数据信号。
红外接收电路主要采用Vishay公司的专用红外接收模块HS0038B。
接收电路及HS0038B内部结构如下：图3.3红外接收电路3.3用户接口电路的设计用户接口包括用户的输入和系统的可观察输出。
在本系统中，主要指用户键盘输入与系统相关指示显示(即串口通信)。
这是遥控控制及人机交互的平台，在通信系统里特别的重要。
（1）按键输入电路；（2）考虑到用户的需要，同时考虑系统的体积限制，我们设计了关闭、编号0~9的数字键，共计11个控制按键。
按键电路设计如图3.6所示。
图3.4按键输入电路若要使用户在需要的时候能够给予及时的反馈信息，出于同样的考虑，我们还可以在每个按键的旁边设置一个指示灯，以便用户能够正确的识别按键信息。
电路设计如图3.5所示图3.5指示显示电路4红外通信系统的软件设计软件的设计，要求准确无误的实现红外遥控器的控制功能，并要求系统具有高的可靠性、快的反应速度、以及低的系统功耗。
本系统的控制功能主要包括发射端的键盘按键输入，按键信息的编码输出，接收端的译码显示以及报响控制等功能。
下面是对红外发射与红外接收软件程序设计的具体阐述。
4.1红外遥控发射程序该红外遥控反射器的编码原理设定为（以接收端为准）:以9000us的L加4500us的H位码头（起始信号）紧接着从低到高的顺序发出8位的识别码（#01001011B）,然后是4位的数据码和4位的数据反码（先低后高），最后以2000us的L结束一串编码信号；其中以565us的L加560us的H表示0，以565us 的L加1685us的H表示1；注意发射与接收的电平恰好相反，即要使接收端接到L则发送H，反之亦然。
这种遥控码具有以下特征：采用脉宽的串行码，以脉宽位0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽位0565ms、间隔1.685ms、周期2.25ms的组合表示二进制的“1”。
见图4.1。
上述“0”和“1”组成的16位二进制码经38KHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。
然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。
本课题设计的遥控器产生的遥控编码是连续的16位二进制码组，其中前8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，本处采用的8位识别码设定为01001011B。
后8位为4位的操作码和4位的操作反码用于核对数据是否接收准确。
当遥控器上任意一个按键按下超过18ms时，单片机的振荡器使芯片激活，将发射一个特定的同步码头，对于接收端而言就是一个9ms的低电平，和一个4.5ms的高电平，这个同步码头可以使程序知道从这个同步码头以后可以开始接收数据。
红外遥控发射程序流程图如下图4.3所示图4.3红外遥控发射程序流程图4.2接口驱动接口驱动程序是整个系统的关键部分,本文设计的接口电路主要功能是由单片机通过软件控制来实现,设计要达到的目标是:异步半双工8 位数据格式,MAX3100 接口速率达到62 500 bps ,红外载波速率为38 kHz.3. 1，串口功能设置AT89S52 内部集成了一个UART 模块,支持4种工作方式,如表1[4 ]所示,工作方式由位寻址寄存器SCON 的SM0 和SM1 设定.由于MAX3100的支持速率为2. 4～115. 2 kb/s ,为了设定可变的波特率,我们采用工作方式 1 并针对T1 产生的波特率,其波特率计算公式为: 波特率= (SMOD + 1) ×f OSC ÷[32 ×12 ×(28- X) ] (1)式中,SMOD是串行通信波特率倍增位, X为TH1和TL1 预置的初值,比如要得到波特率为62 500bps。