红外控制系统系统设计报告

单片机原理与应用技术课程设计报告（论文）

基于单片机的红外遥控控制系统

2012年4月19 日

基于单片机的红外遥控控制系统课程设计任务书

1.设计目的与要求

(1).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). 扩展功能

(1).通过遥控器可以任意设置用户密码（1-16位长度），只有合法用户才能有修改路控制的功能，同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。

(2).报警和加锁功能：

密码的输入时间超过12秒或者连续3次输入失败，声音报警同时锁定系统，不让再输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。

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；

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

目录

1 引言 (1)

2 总体设计方案 (1)

2.1.1设计思路 (1)

2.1.2设计方案 (1)

2.2 设计方框图 (1)

3 .设计原理分析 (3)

3.1 发射电路 (3)

3.2键盘式输入电路 (4)

3.3信号接收和密码锁存电路 (5)

3.4显示电路 (5)

附录（一） (7)

电路总图： (7)

附录（二） (7)

基于单片机的红外遥控控制系统

电气095赵国一摘要：本设计利用红外遥控传输较小的数据量来控制电器设备，对各种红外遥控器发出来的红外编码进行采集和处理就成了众人非常关心和急需解决的问题。仔细分析了多种遥控器所发红外编码的特点及其规律，详细地阐述了利用单片机系统对家用电器遥控器发出来的红外编码进行学习、存储、传输和再生的原理，来实现以红外线为传送信息媒介的短距离红外遥控控制电路，具有准确度高、速度快的特点。在了解了其发射的编码脉冲信号波形后，设计了基于单片机的红外遥控器解码器，对解码器硬件和相应软件进行分析并给出程序流程图，给出多功能遥控系统框图，详细地说明其硬件组成原理和各个部分的功能，并给出了部分程序流程图。本设计以单片机为核心设计一种红外线遥控系统，可以对各种红外线遥控器发射的信号进行识别、存贮和再现等功能，从而实现对各类家电的控制。

关键词：单片机红外遥控多路LED 光耦隔离键盘控制红外线发射红外线接收

1 引言

随着科技的发展，人们生活的节奏也越来越快，随之人们对方便、快捷的要求也随之不断提高！遥控器的出现，在一定程度上满足了人们的这个要求！遥控器是由高产的发明家Robert Adler 在五十年代发明。而红外遥控是20世纪70年代才开始发展起来的一种远程控制技术，其原理是利用红外线来传递控制信号，进行处理，最后实现对控制对象的各种功能的远程控制。

红外遥控具有独立性、物理特性与可见光相似性、无穿透障碍物的能力及较强的隐蔽性等特点。随着红外遥控技术的开发和迅速发展，很多电气都应用了红外遥控。红外遥控技术的成熟也使得红外遥控系统变得设计简单，价格低廉。

2 总体设计方案

2.1.1设计思路

整体设计思路为：根据扫描到的按键值转至相对应的ROM表中读取数据，确认之后单片机将从ROM读取出来的值，按照数据处理要求从输出端输出控制脉冲与T0产生的38KHz的载波进行调制，再经三极管将信号放大并驱动红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用HS0038一体化接收头，北部可以完成红外接收、数据采集、解码的功能。只要在接收端接侧头信号低电平的到来，就可以完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能。

2.1.2设计方案

本设计包括两大模块：红外发射模块和红外接收模块。

通过发射模块发出红外信号编码，编码加载在38KHz载波上发射出去，红外接收模块接收信号并滤除载波，并传回单片机内进行解码。其中，红外接收模块的接收头用的是HS0038型号的一体化接收头，可以对信号进行放大解调等操作，然后通过单片机进行译码。

用的单片机是AT89S51，通过红外线接收模块接收信号，由于接收模块有自动滤除载波功能，所以红外接收模块解得的码就是遥控器发射的编码，通过电路传到单片机内。

2.2 设计方框图

设计总图

设计总流程图

遥控发射器主程序流程图遥控接收器主程序流程图红外发射模块

红外发射电路

红外信号接收电路

HS0038是用于红外遥控接收的小型一体化接收头，它的主要功能包括放大, 选频,解调几大部分,要求输入信号需是已经被调制的信号。经过它的接收放大和

解调会在输出端直接输出原始信号的反相信号。其不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，而体积和普通的塑封三极管大小一样，从而使电路达到最简化！灵敏度和抗干扰性都非常好。它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输，中心频率38.0kHz。红外接收头内部放大器的增益很大，很容易引起干扰，依次在接收头的供电脚上必须加上滤波电容。

3 .设计原理分析

3.1 发射电路

3.2键盘式输入电路

第一步确定按下的键是在哪一行：由于刚开始按键是处于断开状态，所以P2.0~P2.3引脚的全是高电平。向P2.4~P2.7写0，如果有按键按下，则行线变低。所以可以通过向列线同时写0，读取行线值来判断按下的键是处于哪一行。

第二步确定按下的键是在哪一列：此时向列线逐个写0，如果那一列没有键按下，则P.4~P.7全为1。相反，如果那一列有按键按下，则P.4~P.7中有值为0，此时即可得到按下键的列值。所以我们通过逐个向列线写0以确定哪一列。知道按下的键处在哪一行哪一列即可确定按下键的位置。