2021年课程设计-红外发射接收器
(整理)红外发射和接收器件示例
图2-2 红外发射和接收器件示例红外一体化接收头内部电路包括红外监测二极管,放大器,限副器,带通滤波器,积分电路,比较器等。
红外监测二极管监测到红外信号,然后把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近。
交流信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出高低电平,还原出发射端的信号波形。
注意输出的高低电平和发射端是反相的。
图2-3为红外发射和接收解码的示意图。
在发射部分设计一个38kHz的载波,在发射数据(全码)为高电平时输出载波,发射数据(全码)为低电平时输出低电平,二者实现了逻辑与的关系,得到的信号(红外发射)驱动红外发射二极管向空间发射红外线。
红外一体化接收头接收到红外信号后,解码出与发射数据(全码)逻辑相反的数据。
图2-3 红外发射和接收解码的示意图3系统硬件设计3.2红外遥控单元本设计中作为发射部分使用的遥控器为M5046AP机芯的电视机遥控器。
电视机遥控器应用的是红外收发原理,即遥控器前端侧面的红外发射管发射出红外信号,电路板上红外接收管接收到信号后送到单片机内部,经译码后变成相应的操作指令,以实现定时、遥控风扇的功能。
红外遥控器的内部关键电路和接收管电路如图3-1所示。
图3-13.3单片机控制单元本设计以AT89S51单片机为主控器,单片机控制电路设计如图3-2所示。
单片机的P1.2-P1.4口用于控制风扇的3个档次,设计中用继电器来模拟风扇换挡开关;P1.6和P1.7引脚控制时钟电路;P2口作为液晶显示的8位数据线;P3.0和P3.1口控制风扇工作状态指示灯,分为手动和自动2个状态;P3.2中断0用于接收红外遥控编码信号;P3.4接收温度数据;P3.5-P3.7三个引脚分别控制液晶显示器的控制端。
图3-2为单片机控制电路。
图3-23.4时钟单元3.4.1DS1307简介种低功耗、BCD码的8引脚实时时钟芯片。
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)C2.4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。
数字系统课程设计 红外线遥控接收器
数字系统课程设计报告第一部分设计题目及要求本次课程设计的题目及要求如下:一、设计题目红外线遥控接收器二、设计步骤1、EDA实验板组装调试参照提供的EDA实验板电路原理图、PCB图以及元器件清单进行电路板的组装。
电路板组装完成后,编写三个小程序进行电路板测试。
2、红外遥控系统的设计(1)发射编码部分使用指定的元器件在万用板上完成红外遥控器的制作。
(2)接收解码部分接收解码用VHDL语言编写程序,在EDA实验板上实现解码。
二、功能要求1、将一体化红外接收解调器的输出信号解码(12个单击键、6个连续键,单击键编号为7-18,连续键编码为1-6),在EDA实验板上用七段数码管显示出来。
2、当按下遥控器1—6号连续键时,在EDA实验板上用发光二极管点亮作为连续键按下的指示,要求遥控器上连续键接下时指示灯点亮,直到松开按键时才熄灭,用于区别单击键。
3、EDA实验板上设置四个按键,其功能等同于遥控器上的1—4号按键,当按下此四个按键时七段数码管分别对应显示“1”、“2”、“3”、“4”。
4、每当接收到有效按键时,蜂鸣器会发出提示音。
第二部分设计分析本次课程设计包括两大部分,一是电路设计及电路焊接,二是程序的设计及编写。
电路部分,根据题目要求,要做到红外发送,显然整个电路系统要分为红外发射和红外接收两个电路,分别做到红外的编码发射和译码接受,再在接收板上显示接受到的红外信号。
另外还包括一个从电脑下载程序到芯片上的下载线电路。
一、红外发射电路本次课程设计的红外遥控器由红外遥控专用芯片PT2248作为编码及发送部分,PT2248最大可用作18路红外遥控系统的编码,其内部己集成了38kHz的红外载波振荡及相应的数字脉码调制电路,只需外接3×6的矩阵式按键、红外发光二极管及其驱动电路等少量元器件便可完成编码发送的功能。
由PT2248和少量外围元件组成的红外遥控发射电路如下图所示芯片的发送指令由12位码组成,其中C1~C3是用户码,可用来确定不同的模式。
什么是红外发射器和红外接接收器
什么是红外线发射器和红外线接收器红外(IR)发射器和接收器是目前在许多不同的设备,尽管他们中最常见的消费类电子产品。
这种技术的工作原理是,一个组件在一个特定的模式,另一个组件可以拿起并翻译成指令闪烁的红外光。
这些发射器和接收器被发现在遥控器和各种不同类型的设备,如电视和DVD 播放机。
外围设备,包括这种技术还可以让电脑来控制其他各种消费类电子产品。
由于红外遥控器被限制在视线操作线,部分产品可被用于扩展一个硬连线的线或射频(RF)传输的信号。
最常见的消费电子遥控器使用红外光。
它们通常会产生使用红外发光二极管(LED),和接收器单元的主要成分,通常是一个光电二极管。
无形的光,被拾起,然后由接收模块的指令变成一个远程控制的闪烁模式。
构造发射器和接收器所必需部件通常是廉价的,但这些系统限制线的视线操作。
为了延长超视距一个典型的红外遥控器控制的范围内,它是可以与另一个组件的红外发射器和接收器相结合。
硬连线的扩展单元使用通过物理线路连接的一个发射器和接收器。
此线可绕过或穿过墙壁,位于在一个房间,在另一个接收器与发射器。
当一个信号被从遥控器发送到接收器,它跨过线路,然后再重新打开到红外光的发射器在其另一端。
无线电频率IR扩展执行相同的功能,无需任何物理电线。
这些系统包括两个部分,其中一个包含一个红外接收器和RF发射器。
成对的单元包含一个RF接收器和红外发射器。
一个红外遥控IR接收器上使用时,该设备转换的信号,并通过RF广播。
的成对的单元,然后接收该信号,对其进行解码和发送红外信号。
红外发射器和接收器装置也可用于某些计算机。
这些外围设备通常被设计为通过通用串行总线(USB)连接,可用于控制各种类型的消费类电子产品。
软件可以让设备学习到直接从其他远程控制命令。
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红外遥控接收与发射系统毕业论文
浙江商业职业技术学院毕业论文红外遥控接收与发射系统毕业论文目录摘要 (1)引言 (3)第一章设计方案 (4)第二章电路设计 (5)§2.1 硬件设计 (5)§2.2 遥控发射部分 (5)§2.2.1 遥控器及遥控芯片概述 (5)§2.2.2 红外遥控发射按键矩阵简介 (9)§2.2.3 芯片控制简介 (11)§2.3 遥控接收解码部分 (12)§2.3.1 单片机最小系统 (12)§2.3.2 红外遥控接收 (13)§2.3.3 LED七段数码管的显示驱动 (14)§2.4 软件系统 (16)第三章制作与调试 (19)第四章测试 (20)第五章展望 (21)参考文献 (22)附录 (23)附录A 红外发射和接收原理图 (23)附录B 实物图 (24)附录C 部分源程序 (25)红外遥控发射与接收系统摘要:本文主要是围绕无线遥控发射、接收系统的相关理论和实践应用进行了研究。
主要内容是根据项目要求,设计无线遥控发射、接收系统,设计出相应的硬件电路和编码、解码方式与元件结构等,详细叙述了系统硬件线路的设计要点和结构以及遥控电路的编码、解码技术。
文中提出了一种通过按键实现多路遥控控制的设计方法,给出了该设计方法详细的原理说明和具体的设计电路。
同时给出了一种独特、详细的系统抗干扰措施和节能措施。
文中设计的电路和控制方法适用于一般的简单遥控系统设计,硬件设计也有一定的实用性和通用性。
关键词:无线遥控调制解调单片机解码Infrared Remote Control Transmitter and Receiver System Abstract:This paper is mainly on the wireless remote control transmitting and receiving system related theory and practice application were studied. Main content is according to the requirements of the project, the design of wireless remote control transmitting and receiving system, and designed the corresponding hardware circuit and encoding, decoding way and element structure, etc, this paper describes the system hardware circuit design essentials and structure and remote circuit encoding, decoding technology. This paper brings forward a new key realization way by remote control design method is presented, the design method and principle of detailed design specific circuit. As a unique and detailed anti-interference measures of energy saving measures and systems. The design of the circuit and control method is applicable to the general simple control system design, hardware design also has certain practical and universal.Key words: Wireless Remote Control, Demodulation,SCM Decoding引言红外线遥控是利用红外线传递控制信号,实现对控制对象的远距离控制的目的。
学习型红外线遥控器的课程设计报告+[当文网提供]
课程设计报告课程名称:单片机原理及应用设计题目:学习型红外线遥控器的设计系别:通信与控制工程系专业:电子信息工程班级:学生姓名:学号:起止日期:指导教师:教研室主任:摘要当今社会科学技术的发展与日俱增,人们的生活水平也是日益提高,为了减少人的工作量,所以对各种家用电器、电子器件的非人工控制的要求也是越来越高,针对这种情况,设计出一种集成度比较高的控制体系是必然的。
单片机的集成度很高,它具有体积小、质量轻、价格便宜、耗电少等突出特点,尤其耗电少,又可使供电电源体积小、质量轻。
本课程设计介绍了基于单片机的一种学习型万能遥控器的设计与实现,可以对各种红外线遥控器发射的信号进行识别、存储和再现等功能,从而实现对各类家电的控制。
学习型万能遥控器由单片机、红外线接收、红外线发射、显示、存储、按键和欠电压指示等部分组成。
本设计详细介绍了学习型万能遥控器的软硬件设计方法,并给出了具体的各单元电路设计、程序设计及主程序流程图。
在硬件设计中,我们选取STC89C52型号单片机为核心器件,并给出外围电路模块如红外接收模块、红外发射模块、显示模块、以及外部控制模块等组成部分的设计实现。
软件部分采用keil进行C程序设计与编译,并将编译后产生的hex文件通过STC_ISP_V479下载到单片机中,进行调试。
本学习型遥控器采用最小化应用模式设计,电路简单,尤其是通过大量不同遥控码的特征分析,在遥控码的读入时选择了最佳采样间隔,使遥控码的学习成功率大大提高。
关键词:遥控学习;红外解码;单片机控制;红外遥控目录设计要求 (1)前言 (1)1、方案论证 (1)2、基本功能模块设计与说明 (2)2.1.初始化模块 (2)2.2遥控码读入处理模块 (2)2.3遥控码发射处理模块 (3)2.4 主模块 (3)3、调试与操作说明 (4)3.1学习型红外遥控器的电路原理图的设计 (4)3.2 程序的编译及下载 (6)3.3实际电路的测试 (7)4、课程设计心得体会 (8)5、元器件及仪器设备明细 (9)6、参考文献 (10)7、致谢 (11)8、附录 (12)学习型红外遥控器的设计设计要求学习型红外线遥控器要求可以学习不同遥控器的某个按键码功能。
之欧阳家家创编课程设计-红外发射接收器
本科实验报告欧阳家百(2021.03.07)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/S2.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: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内部的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。
编码器 内部时钟CK编码“1”波形 编码“0”波形1 2 3 4 5 6 7 8编码“开路”波形图1 编码器工作波形MC145026内部振荡频率的典型运用范围一般选择为:4kHz~9kHz。
外接阻容元件RS、RTC、CTC的参数值决定了内部时钟频率,原则上要求内部振荡频率范围为:1kHz≤fosc≤400kHz。
其中应满足RS=2 ~5RTC,一般情况当RS≥20kΩ、RTC≥10kΩ、400pF<CTC<15μF时,通常遵循以下原则确定内部振荡频率:,式中,。
基于单片机设计的红外线遥控器毕业设计(论文)
学生毕业设计(论文)报告设计(论文)题目:基于单片机设计的红外线遥控器毕业设计(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:毕业设计(论文)任务书一、课题名称:基于单片机设计的红外线遥控器二、主要技术指标:1.遥控距离:0~10m2.额定工作电压:直流3V(普通5号干电池2节);红外光平均辐照度≥40μW/cm2;指向性(辐照度为20μW/cm2)≥30度3.欠压条件下(直流2.4v):红外光平均辐照度≥20μW/cm2,指向性(辐照度为10μW/cm2)≥30度三、工作内容和要求:1.以AT89C2051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2.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3.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、接收过程四、主要参考文献:[1] 梅丽凤,王艳秋,张军等. 单片机原理及接口技术,北京:清华大学出版社,2004年.[2] 戴峻峰,付丽辉. 多功能红外线遥控器的设计,传感器世界.2002,8(12):16~18.[3] 李光飞,楼然苗,胡佳文等. 单片机课程设计实例指导,北京:北京航空航天出版社,2004年.[4] 苏长赞. 红外线与超声波遥控,北京:人民邮电出版社.1995年.学生(签名)2010 年 5 月7 日指导教师(签名)2010 年5 月10 日教研室主任(签名)2010 年5 月10 日系主任(签名)2010 年5 月12 日毕业设计(论文)开题报告基于单片机的红外线遥控器目录摘要Abstract第1章绪论 (1)1.1 红外概述 (1)1.2 外遥控的功能与特点 (1)1.3 选择红外遥控的原因 (2)1.4 红外的简单发射接收原理 (2)第2章设计方案论述 (3)2.1 设计目的与原理 (3)2.2 单片机红外遥控发射器设计原理 (3)2.3 单片机红外遥控接收器设计原理 (4)第3章遥控器硬件电路设计 (5)3.1 单片机AT89C2051介绍 (5)3.1.1 简介 (5)3.1.2 引脚介绍 (5)3.2 红外线遥控电路设计 (5)3.2.1 信号发射电路 (6)3.2.2 信号接收电路 (8)3.3 CPU时钟电路 (9)3.4 独立式按键结构 (10)3.5 掉电保护与低功耗设计 (10)3.5.1 低功耗的实现方法 (10)3.5.2 掉电保护与低功耗设计 (11)3.6 系统完整电路设计图 (13)3.6.1 红外发射电路图 (13)3.6.2 红外接收电路图 (14)第4章遥控器软件设计 (15)4.1 遥控发射器程序设计 (15)4.2 遥控接收器程序设计 (20)第5章结束语 (25)答谢辞参考文献本设计主要应用了AT89C2051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。
红外发射接收实验报告
一、实验目的1. 理解红外发射与接收的基本原理。
2. 掌握红外发射接收模块的使用方法。
3. 通过实验验证红外遥控信号的传输与接收过程。
二、实验原理红外发射接收实验是基于红外通信原理进行的。
红外通信是利用红外线进行信息传输的一种通信方式,具有传输速度快、抗干扰能力强、成本低等优点。
实验中,红外发射器将控制信号调制到红外线载波上,通过红外线传输到接收器,接收器将接收到的红外信号解调,还原出原始的控制信号。
三、实验器材1. 红外发射模块2. 红外接收模块3. 电路板4. 电源5. 按键6. 电阻7. 电容8. 万用表9. 逻辑分析仪(可选)四、实验步骤1. 搭建红外发射电路(1)根据电路原理图连接红外发射模块、按键、电阻、电容等元件。
(2)将按键连接到红外发射模块的控制端,电阻和电容连接到红外发射模块的输出端。
(3)检查电路连接无误后,接通电源。
2. 搭建红外接收电路(1)根据电路原理图连接红外接收模块、电阻、电容等元件。
(2)将电阻和电容连接到红外接收模块的输出端。
(3)检查电路连接无误后,接通电源。
3. 测试红外发射与接收(1)按下按键,观察逻辑分析仪或万用表显示的信号波形。
(2)调整红外发射模块与接收模块之间的距离,观察信号强度变化。
(3)改变红外发射模块的发射角度,观察信号强度变化。
(4)对比不同红外发射模块和接收模块的性能。
五、实验结果与分析1. 红外发射与接收信号波形通过逻辑分析仪或万用表观察到,按下按键时,红外发射模块输出一个方波信号,其频率约为38kHz。
红外接收模块接收到的信号与发射信号一致。
2. 红外发射与接收距离实验结果表明,红外发射模块与接收模块之间的距离在5米以内时,信号传输稳定,接收效果良好。
3. 红外发射与接收角度实验结果表明,红外发射模块的发射角度对信号传输效果有一定影响。
当发射角度过大或过小,信号传输效果会变差。
4. 不同红外发射模块和接收模块的性能对比实验结果表明,不同品牌和型号的红外发射模块和接收模块的性能有所差异。
课程设计红外发射接收器
课程设计红外发射接收器12020年4月19日本科实验报告实验名称: 红外遥控发射/接收器的设计文档仅供参考,不当之处,请联系改正。
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/S2.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,一般仅使用前两种编码状态,每个编码的码元宽度对应编码器内部的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内部振荡频率的典型运用范围一般选择为:4kHz ~9kHz 。
外接阻容元件R S 、R TC 、C TC 的参数值决定了内部时钟频率,原则上要求内部振荡频率范围为: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,一般遵循以下原则确定内部振荡频率:'3.21TCTC osc C R f =,式中,pF C CTC TC20'+=。
红外发射接收课程设计报告
综合课程设计实践报告设计题目:红外发射与接收系统学院:专业:指导老师:小组成员:2012年6月目录1.摘要 (3)2.设计任务 (3)3.设计要求 (4)4.总体设计 (4)5.设计原理分析 (7)6.编码原理 (12)7.单片机程序设计 (13)8.心得体会 (16)9.附录 (18)摘要红外遥控技术在这十年来得到了迅猛发展,在家电和其他电子领域都得到了广泛应用。
随着生活水平的提高,人们对产品的追求是使用更方便、更具智能化,红外遥控技术正是一个重点的发展方向。
红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式。
红外遥控的特点是:不影响周边环境,不干扰其他电器设备。
由于其无法穿透墙壁,故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰。
电路调试简单,只要按给定电路连接无误,一般不需任何调试即可投入工作;编解码容易,可进行多路遥控,由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路,需要时按图索骥即可。
因此,现在红外遥控在家用电器近距离(小于 10 米)遥控中得到了广泛的应用。
而作为低压、微功耗的液晶显示器,它的工作电压极低,工作电流仅仅几微安,这是其他任何显示器件无法比拟的。
在当今节能的社会,只有低压、微功耗的显示器件才可能深入人间的每个角落,伴随人们生活和工作。
在工作电压和功耗上液晶显示正好与大规模集成电路的发展相适应。
从而使液晶与大规模集成电路结成了孪生兄弟。
使电子手表、计算器、便携仪表、以至手提电脑、GPS 电子地图等成为可能。
一、设计任务设计制作一套红外发射与接收系统。
该装置由发射机与接收机组成,其方框图参见图1。
接收机可以收到发射机送来的信号,并具有显示功能。
图1 红外发射与接收系统方框图装置中调制方式自由选定。
二、设计要求1.基本要求(1)点对点(发射机与接收机)无线传输方式。
(2)载波频率可变,介于36kHz-40kHz之间,需提供测试端口。
(3)传输距离达5米。
(4)信号输入部分:有16个按键,代表0-F键;。
红外线无线通信系统
课程设计(论文)红外线无线通信系统院(系)名称电子信息工程学院专业名称电子信息工程学生姓名雷亚雄指导教师哈聪颖2014年9月目录一、系统实现原理 (4)二、系统结构框图 (4)三、硬件电路设计 (5)1. 按键输入电路 (5)2. 载波信号电路的设计 (5)3. 串口通信接口电路 (6)4. 红外发射电路图 (7)5. 红外接收电路 (7)四、关键程序流程 (8)1. 程序功能描述 (8)2. 程序设计思路 (8)3. 主程序流程图 (9)4. 红外遥控发射程序流程图 (10)五、测试验证方法 (11)1. 硬件测试 (11)2. 红外发射和接收模块通信的测试 (11)3. 电路整体性能测试 (11)摘要红外线通信是目前使用较广泛的一种通信手段。
由于红外线通信具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点而单片机是目前设计应用中用得比较广泛的器件,它可以通过软件编程来达到不同的效果,实现各种各样不同的功能,具有灵活性强、可靠性高,可扩展性好等优点。
本文所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造出一套简易的红外线通信系统,以实现在中短距离内的红外无线通信的功能。
关键词:红外通讯;单片机;发射;接收一、系统实现原理通过红外线发射管和接收管来实现两个单片机之间的数据传送。
具体是通过按键发出指令, 控制发射端单片机的串口输出数据, 由单片机本身产生的载波, 从红外线发射管发送数据。
再从接收管接收数据, 送入接收端单片机的串口, 从而实现数据传输一般通用的红外遥控系统都是由发射和接收两大部分组成,应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作。
发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED 红外发送器;接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
红外通信的基本原理是发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲信号,再通过红外发射管发射红外信号。
串行红外传输采用特定的脉冲编码标准。
若两设备之间进行串行红外通讯,就需要进行RS232编码和IrDA编码之间的转换。
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/接收器得设计一、设计任务与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/S2.调制方式:幅度键控,载频40kHz 。
二、设计方案选择利用MC145026/MC145027、NE555与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:三、电路原理与设计1、MC145026编码器M C145026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。
时钟振荡器与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,将不同得地址与控制数据码编为相应得信号。
编码方式就是以不同得脉冲宽度组合,表征不同得地址码与控制数据。
数据选择与缓冲电路将编码电路得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条与地址复用得数据线D 6~D9,使用4位编码输入,16种编码状态。
编码以串行方式由D out 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”得固定编码传送模式。
该器件得地址线与数据线采用并行编码复用输入,码状态为1、0与开路三种状态,通常仅使用前两种编码状态,每个编码得码元宽度对应编码器内部得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。
编码器 内部时钟CK编码“1”波形 编码“0”波形1 2 3 4 5 6 7 8编码“开路”波形图1 编码器工作波形MC145026内部振荡频率得典型运用范围一般选择为:4kHz ~9kHz 。
外接阻容元件RS、R TC 、C TC得参数值决定了内部时钟频率,原则上要求内部振荡频率范围为: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内部振荡频率:,式中,。
遥控器课程设计
基于M50436-560SP的遥控电路设计摘要摘要:本文以南京熊猫牌365型彩电为例,介绍一种应用广泛的电压合成彩电选台系统-M50436-560SP摇控操作系统,详细叙述了由五块芯片组的该系统的三个部分电路:红外遥控发封电路,红外遥控接收电路和微处理控制电路。
关锐词:红外遥控红外发射红外接收徽处理机频道选择近年来,随着徽处理技术的广泛应用,彩电逐渐向智能型发展,八十年代末,日本三菱电机公司推出了M50436-560SP遥控操作系统,它是当前世界上最断的电压合成选台系统之一,广泛应用于日本和东南亚国家生产的彩电上,我国也有不少厂家采用了这一系统。
该系统包括红外遥控发射器、红外接收预放器和微处理机控创电路三部分,共用了五块大规模集成电路。
它具有系统端口设计合理,外部电路单,功能齐全完善合理,屏幕显示丰富多彩的特点。
本文以熊猫3615型直角平面彩电为例,介绍这一遥控操作系统。
图1为系统原理方框图。
图1遥控系统原理图一、红外遥控发射器红外遥控发射器采用集成电路M50462AP,工作电源电压为2.2—2.5V(一30一70℃),耗电少,激励电流大,发射功率强,其电原理图如图2所示,该电路采用一I6bitpCM调制方式,可传输64个不同的指令,本例中仅采用了26个键。
在遥控器的征个键上均标有代表其功能的符号。
给各键设定一种功能是人为的,因为只要在电视机译码输出端改变相应的控制对象,键的功能就可以相应改变。
图2遥控发射器电路原理图编码方式由订制代码和数据代码组成,整个字节周期为60ms。
订制代码是为了防止来自其它遥控系统干扰所采用的代码,它是sbi数据所组成的系统识别码,对于同一种遥控系统来说是相同的,本系统采用11100010.“1“或”0“以脉冲周期来识别,当脉冲宽度为0.25 ms,总周期为2ms时为“l”,当脉冲宽度为0.25m,总周期为1ms时为“0”。
数据代码作为对应动作的代码也是8bit ,叮以使用256种数据代码,本系统使用37种,时钟频率为455KMz下,脉冲载波频书约为38KHz。
红外计数课课程设计
红外计数课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握红外计数的基本原理和应用方法。
知识目标包括:了解红外计数传感器的工作原理、特点和应用领域;掌握红外计数传感器的使用方法和技巧。
技能目标包括:能够正确连接和调试红外计数传感器;能够运用红外计数传感器进行实际测量和数据分析。
情感态度价值观目标包括:培养学生对科技创新的兴趣和好奇心,增强学生对物理实验的热爱和参与意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括红外计数传感器的基本原理、使用方法和应用案例。
首先,介绍红外计数传感器的工作原理,包括红外发射器、红外接收器和计数器等组成部分。
然后,讲解红外计数传感器的使用方法,包括传感器的连接、调试和数据读取等步骤。
最后,通过实际案例展示红外计数传感器在各个领域的应用,如自动化控制、智能家居等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课采用多种教学方法相结合。
首先,利用讲授法向学生传授红外计数传感器的基本原理和应用方法。
其次,通过讨论法引导学生思考红外计数传感器在现实生活中的意义和价值。
再次,运用案例分析法让学生深入了解红外计数传感器在不同领域的应用案例。
最后,利用实验法让学生亲自动手操作红外计数传感器,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备了一系列教学资源。
教材方面,选用《物理实验》教材中关于红外计数传感器的相关章节。
参考书方面,推荐学生阅读《传感器与应用技术》等书籍。
多媒体资料方面,制作了红外计数传感器的操作演示视频和应用案例PPT。
实验设备方面,准备了红外计数传感器、电路板、计算机等实验器材。
通过这些教学资源,丰富学生的学习体验,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的教学评估采用多元化的评估方式,全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现方面,通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,对其学习态度和积极性进行评估。
作业方面,布置与红外计数相关的实践任务,要求学生在课后完成,通过作业的质量评估学生的理解和应用能力。
红外发射和接受课程设计
红外发射和接受课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解红外发射和接受的基本原理,掌握红外线的基本性质和应用。
知识目标包括:了解红外线的产生、传播和接收过程;掌握红外线的频率、波长和能量等基本特性;了解红外线的应用领域。
技能目标包括:能够使用红外发射和接收设备进行实验操作;能够分析红外线实验结果,解决实际问题。
情感态度价值观目标包括:培养学生对科学探究的兴趣和好奇心;培养学生热爱科学、服务社会的责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括红外线的产生、传播、接收以及应用。
首先,介绍红外线的产生原理,让学生了解红外线是如何产生的;其次,讲解红外线的传播特性,让学生掌握红外线的传播规律;然后,介绍红外线的接收原理,让学生了解如何接收红外线信号;最后,讲解红外线的应用领域,让学生了解红外线在实际生活中的应用。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,运用讲授法,向学生讲解红外线的产生、传播、接收和应用等基本知识;其次,运用讨论法,引导学生分组讨论红外线的实际应用场景,提高学生的思考和表达能力;然后,运用案例分析法,分析具体的红外线应用案例,让学生深入了解红外线的应用;最后,运用实验法,让学生亲自动手进行红外线发射和接收实验,增强学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,准备以下教学资源:教材《物理》,用于讲解红外线的基本知识;参考书《红外线技术与应用》,用于拓展学生的知识视野;多媒体资料,包括红外线发射和接收的实验视频、红外线应用案例等,用于辅助教学;实验设备,包括红外线发射器、红外线接收器、实验器材等,用于让学生亲身体验红外线的发射和接收过程。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现,占总评的30%。
作业包括课后习题和实验报告,占总评的40%。
红外遥控系统课程设计
红外遥控系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握红外遥控系统的基本原理、组成及其应用。
具体包括以下三个方面的目标:1.知识目标:学生需要了解红外线的特性、红外发射和接收原理;掌握红外遥控系统的组成,包括发射器、接收器、编码和解码过程;了解红外遥控系统在日常生活和工业中的应用。
2.技能目标:学生能够分析红外遥控系统的工作原理,绘制简单的系统电路图;通过实验操作,掌握红外发射和接收设备的连接与使用;能够编写简单的红外遥控程序,实现对家电设备的控制。
3.情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣,提高学生动手实践能力,增强学生团队协作意识,培养学生节能环保、安全第一的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.红外线的特性及其应用:介绍红外线的基本概念、特性,以及红外线在日常生活和工业中的应用。
2.红外遥控系统的原理:讲解红外遥控系统的组成、工作原理,包括发射器、接收器、编码和解码过程。
3.红外遥控器的电路组成:分析红外发射器和接收器的电路结构,讲解红外遥控器如何实现对家电设备的控制。
4.红外遥控系统的应用:介绍红外遥控系统在日常生活和工业中的应用案例,如电视、空调遥控器等。
5.实验操作:学生动手实践,搭建红外遥控系统,学习如何使用红外遥控器控制家电设备。
三、教学方法本节课采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解红外线的基本概念、特性,以及红外遥控系统的原理和应用。
2.讨论法:学生讨论红外遥控系统在日常生活和工业中的应用,以及红外遥控技术的未来发展。
3.案例分析法:分析具体的红外遥控器电路图,让学生了解红外遥控器是如何实现对家电设备的控制。
4.实验法:学生动手实践,搭建红外遥控系统,培养学生的动手能力和团队协作精神。
四、教学资源本节课所需的教学资源包括:1.教材:选用与红外遥控系统相关的基础教材,为学生提供理论知识的学习。
2.参考书:提供红外遥控技术的相关参考书籍,丰富学生的知识体系。
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/S2.调制方式:幅度键控,载频40kHz。
二、设计方案选择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和开路三1 2 3 4 5 6 7 8、R TCTCTCMC145026编码器电路原理图和参数设计如下:2、MC145027译码器MC145027由地址编码输入电路、数据分离电路、逻辑控制电路、移位寄存器、数据锁存与缓冲器等几部分组成。
解调后的BCD码信号由D i输入,经数据分离电路,将地址码与数据码分离。
当接收到MC145026发送的第一串编码脉冲时,若与MC145026设定的地址码一致,则将数据码送入寄存器,并由串行码变为并行码,待第二次接收编码中的地址码再次吻合,并将两次数据编码进行对照,若数据相同,才有输出地址和数据编码。
也就是说,只有连续两次收到完全相同的地址和数据编码后才将编码推进输出锁存器。
同时VT引脚在2次接收到有效传输编码后电平由低变高,表示译码有效。
编码状态,但数据一般都是逻辑1、0状态,”MC145026时钟周期),R2C2=33.5×(编码器MC145026的外接RC元为了提高抗干扰能力,应进行付载波调制,调制的方法可以选择幅度键控调制(ASK)。
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本科实验报告
欧阳光明(2021.03.07)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。
:
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内部的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内部振荡频率的典型运用范围一般选择为:4kHz ~9kHz 。
外接阻容元件RS 、RTC 、CTC 的参数值决定了内部时钟频率,原则上要求内部振荡频率范围为:
编码器 内部时钟CK
编码“1”波形 编码“0”波形
1 2 3 4 5 6 7 8
编码“开路”波形
图1 编码器工作波形
1kHz≤fosc≤400kHz。
其中应满足RS=2 ~5RTC,一般情况当RS≥20kΩ、RTC≥10kΩ、400pF <CTC<15μF时,通常遵循以下原则确定内部振荡频率:,式中,。
MC145026编码器电路原理图和参数设计如下:
2、MC145027译码器
MC145027由地址编码输入电路、数据分离电路、逻辑控制电路、移位寄存器、数据锁存与缓冲器等几部分组成。
解调后的BCD码信号由Di输入,经数据分离电路,将地址码与数据码分离。
当接收到MC145026发送的第一串编码脉冲时,若与MC145026设定的地址码一致,则将数据码送入寄存器,并由串行码变为并行码,待第二次接收编码中的地址码再次吻合,并将两次数据编码进行对照,若数据相同,才有输出地址和数据编码。
也就是说,只有连续两次收到完全相同的地址和数据编码后才将编码推进输出锁存器。
同时VT引脚在2次接收到有效传输编码后电平由低变高,表示译码有效。
虽然MC145026可以使用三种编码状态,但数据一般都是逻辑1、0状态,MC145027会将三态中的“开路”状态译码成为逻辑1。
MC145027同样需要外接阻容元件,其第6、7脚接的是产生内部接收判决时钟需要的RC 元件,时间常数R1C1应设置为 1.72×(编码器MC145026时钟周期),即:。
其中,R2C2为10脚到“地”并联的一组元件,且时间常数R2C2=33.5×(编码器MC145026时钟周期),即:,RTCCTC为MC145026的外接RC元件参
数。
MC145027译码器电路原理图和参数设计如下:
3、调制电路和发射电路
在红外遥控系统中,一般脉冲信号的编码输出频率较低,为了提高抗干扰能力,应进行付载波调制,调制的方法可以选择幅度键控调制(ASK)。
付载频频率一般选在35~50kHz。
MC145026是脉冲编码器,调制的方式应为幅度键控调制。
载波振荡器如果采用NE555芯片作为幅度键控调制器,其输出电流一般可以驱动红外发射管。
红外发射管实际上是一种特殊的发光二极管,它的作用是完成“电→光”转换,红外光一般也具有反射效应,但不能直接遮挡。
红外发射管的驱动电流一般为50~200mA。
红外接收管则完成“光→电”转换的作用,它的工作电流一般只有几十微安。
实验用的红外发射/接收二极管型号为PH301和PH302。
NE555调制电路和发射电路原理图和参数设计如下:
4、接收电路和解调电路
红外接收管与红外发射管的发射/接收波长是相同的,如前所述。
接收管完成“光→电”转换,其输出的电信号就是幅度键控信号(如采用调制),且十分微弱,一般需要放大到峰-峰值1.5~2V后进行幅度检波,然后进行放大整形,将信号变成逻辑电平,作为MC145027的Din脚输入。
红外接收前级电路如图2所示。
对于红外接收管输出的微弱信号,可采用2~3级晶体管放大,然后进行二极管包络检波和放大整形。
也可采用红外专用集成前置放大器进行放大。
CX20106A 芯片内由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器及整形电路构成。
其中还有电平自动控制电路(ABLC),它可保证在输入弱信号时,前置放大器有较高的增益(约为70dB),输入强信号时前置放大器不会过载,保证在一定的距离内工作可靠。
内部设置的滤波器中心频率由5脚外接电阻调节,范围可从30KHz~60KHz 。
CX20106芯片管脚中,2脚是电平自动控制,改变2脚的电容和电阻,可以调整前级放大器的增益,3脚的电容为检波电容,5脚为滤波器的中心频率调整电阻,7脚电阻为输出负载电阻,4脚接地,8脚是电源。
它是集电极开路输出方式,因此7脚必须接上一个上拉电阻到电源端,没有接受信号是该端输出为高电平,有信号时则产生下降。
同时,因为接收到的信号同发射端的发射信号相反,利用三极管8050设计反相电路。
接收电路和解调电路原理图和参数设计如下: 5、控制和显示电路
译码器MC145027对前端接收电路输出的串行编码进行译码,以并行输出方式给出译码结果(MC145027为二进制码),为满足八路控制要求,对二进制码要进行二次译码,将二进制变为十进制,可用3-8译码器。
74LS138为3-8译码器,当一个选通端()为高电平,另两个选通端(
))和
(
)为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端
以低电平译出。
显示可用发光二极管代替(注:发光二极管的电流最大为10mA ,电路中须加限流电阻)。
控制和显示电路原理图和参数设计如下: 四、测量结果及分析 五、总体电路图 六、收获与体会
前 端 小信号放大
幅度 检波
放大 整形
译码器 MC145027
红外接收
译码输
图2 红外接收器的原理框图。