智能红外遥控器的设计毕业设计论文

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随着家用电器的增多和无线遥控产品的普及，红外遥控的使用频率越来越多。

针对国内红外遥控学习技术成熟但商业化程度低的特点，本文自主设计了一款具有红外学习和触摸屏显示功能的红外遥控器，以促进红外遥控学习技术在国内市场的普及。

在红外解码中，传统的方法是利用单片机中断或查询来采集红外信号，在不理想的环境下可能需要多次解码。

本文采用计算机辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功。

在红外发射方面，实验表明红外发射距离受载波占空比和红外二极管通电流的影响，经过调试，38千赫载波红外信号的发射距离增加到10米。

在红外接收方面，进行了红外干扰测试。

在触摸屏验证中，通过实验获得触摸屏数据，利用matlab参数估计lsqcurvefit函数获得校正参数，解决了触摸屏漂移问题。

在彩屏显示方面，遥控器的所有按键都简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机资源短缺的问题。

此外，彩色屏幕仅支持16位R5G6B5格式数据。

自176*2XXXX以来，遥控技术已经越来越广泛地应用于工业生产、家用电器、安防以及人们的日常生活中。

随着社会科学技术的发展而增加，人们的生活水平也日益提高。

为了减少人们的工作量，有必要为各种家用电器和电子设备设计一个高度集成的控制系统。

单片机集成度高。

它具有体积小、重量轻、价格低、功耗低等突出特点。

特别是，它消耗更少的功率，并且使电源体积小、重量轻。

因此，它特别适用于“基于计算机的产品”。

其应用已深入到工业、农业、国防、科研、教育和日用品(家用电器和玩具)等各个领域单片机特别适合在产品内部制造，代替一些机械和电子零件或部件本发明可以减少产品体积，增强功能，实现不同程度的智能化。

红外线是一种光线，具有普通光的特性，能以光速直线传播，强度可调，能被光学透镜聚焦，能被不透明物体阻挡等特制的半导体发光二极管可以发射特定波长的红外线(通常是近红外线)，通过控制二极管的电流可以很容易地改变红外线的强度，达到调制的目的。

因此，在现代电子工程应用中，红外线经常被用作近视范围内的通信载体，并且最典型的应用是家用电器遥控。

利用红外作为信号载体有许多优点:成本低、传播范围和方向可控、无电磁辐射干扰、无干扰等因此，它被广泛应用于各个技术领域。

带红外遥控器的家用电器给我们的生活带来了很大的方便，但是遥控器太多的时候很容易混淆。

如果有智能红外199遥控器可以识别、存储和再现家中各种红外遥控器发出的控制信号，那么使用这种遥控器来控制所有家用电器有多好为此，我们试图设计一种以单片机为核心的智能遥控器。

通过这个设计，我们可以提高我们应用专业知识的能力，让我们把大学三年学到的专业知识付诸实践。

在设计过程中，我们可以系统地、有条不紊地连接专业知识。

1.2国内外红外通信的研究现状由来已久，但在90年代，这种通信技术有了新的发展，应用范围更广。

5年，由组件、计算机系统、外围设备和电信制造商组成的大型团体红外数据协会(IrDA)就一套红外通信标准达成一致目前，120多家制造商支持红外通信标准。

许多制造商已经推出了符合红外通信标准并支持视窗95的产品由红外数据协会开发的新的无线通信标准也得到个人计算机行业的大力支持。

微软、苹果、东芝和惠普等主要开发商已经推出了个人电脑、笔记本电脑、打印机和手持式个人数字助理(PDA)设备，它们在电脑之间使用这种高速红外数据通信。

此外，红外通信连接已用于大多数新的笔记本电脑，并已成为最具成本效益和易于使用的无线通信技术，以赢得市场。

目前，家用电器中使用最广泛的遥控方式是红外遥控，其特点是不影响周围环境，不干扰其他电器设备价格低廉，编码简单，红外遥控非常有利于近距离遥控。

由于红外集成接收头的出现，大大降低了红外遥控的成本和技术难度。

目前，它不仅广泛应用于家用电器领域，还广泛应用于玩具、安防等领域。

红外遥控系统主要由红外遥控发射器、红外接收设备、遥控微处理器等组成。

因此，遥控系统是一个涉及单片机的数字系统。

目前，国内对红外遥控电子元器件的竞争非常激烈，价格低廉，表面上对消费者有利。

然而，长期的恶性竞争和相互的价格压力将不可避免地导致产品质量的下降，最终只有消费者会受到伤害。

红外遥控的前景依然看好，但红外遥控的现状不容乐观。

红外遥控器是一种单工红外通讯方式。

在整个通信中，需要一个发射机和一个接收机。

发送端用单片机将待发送的二进制信号编码调制成一系列脉冲串信号，并通过管发射红外信号红外接收端一般采用价格低廉、性能可靠的集成红外接收头来接收红外信号。

它同时对信号进行放大、检测和整形，以获得TTL级编码信号，然后将其发送到单片机，单片机对相关对象进行解码和控制[3]1.3的研究内容主要有:(1)，研究红外遥控信号波形；(2)、设计红外遥控器的信号接收系统；(3)、信号转换系统设计；(4)、转换和传输电路设计；2红外遥控学习方案设计2.1总体方案介绍红外遥控的核心组件是编码芯片。

要实现的操作指令是预先编码的，设备收到指令后，解码并控制相关部件执行相应的动作。

编码通过载波输出，即所有脉冲信号都在载波上调制，载波频率通常为38千赫在发射端，载波以电信号驱动红外发光二极管，将电信号转换成光信号，发射波长范围为840纳米至960纳米的红外光在接收端，红外光信号通过光电二极管转换成电信号，最终通过放大、整形、解调等步骤恢复成原始脉冲编码信号，并根据遥控指令完成相应动作学习型红外遥控器通过记录各种类型遥控器的编码波形，并存储起来，与某个按键关联，实现了“学习”功能，免去了对编码细节的关心，大大提高了通用性。

已经根据课题的要求初步提出了实现上述功能的基本思路。

该系统主要分为六个模块:单片机控制模块、键盘模块、红外接收模块、红外发送模块、存储模块和显示模块(中的主要模块是单片机控制系统模块。

主要功能的实现由单片机程序控制。

键盘扫描、液晶显示、红外遥控信号的接收、学习和传输均由单片机程序控制系统原理框图如图1.1所示:图1.1系统原理框图自学习遥控器有两个主要功能:学习和发送在学习过程中，接收电路接收到红外遥控信号后，对TTL电平信号进行放大和解调，并将其发送给微处理器进行处理。

经过微处理器处理后，存储在外部存储器中当要发送红外信号时，根据扫描键盘电路得到的键盘值，从对应于键值的外部存储器的存储区中恢复相应的红外遥控码，并调制成38千赫的载波信号最后，放大电路驱动红外发光二极管发射红外信号达到学习和传输的目的，从而实现一个遥控器控制各种红外遥控设备的功能。

2.2方案演示2.21学习模式从目前市场上出现的通用学习遥控器来看，主要有两大阵营:(1)固定代码学习遥控器这种学习型遥控器采用“不完全感应”，即收集和总结市场上使用的大量遥控器信号，对收集到的信号进行分类，然后“分而治之”——为每一类预制解码程序和发射过程。

的学习过程是:①学习信号的获取；②区分信号的类型(它属于哪种解码方案)，对它进行编码并存储在电可擦可编程只读存储器中优点:由于信号传输频率、编码方式等都是已知的，只需要对采集到的信号进行识别，所以学习遥控器需要相对简单的硬件，对主控制器(主控芯片)的工作频率要求不高；此外，内存的容量相对较低，因为它没有压缩问题，并且是根据最原始、最简单的代码存储的。

的缺点:它只能用于已知的远程设备(或已经收集的信号)，但对于新的开发，新的编码格式是无能为力的。

(2)波形复制式学习遥控器这种遥控器的设计思想是将原遥控器发出的信号做一个完整的拷贝，不管遥控器的格式如何，都要进行适当的压缩，并存储在内存中，当需要传输时，从内存中读出解压缩后的信号，恢复原信号。

该模式的工作过程是通过以下步骤完成的:将原始传输信号波形采集到主控单片机的随机存储器中，对信号进行分析、压缩、存储①传输信号波形的测量。

这一步主要是将原始信号慢慢存储到内存中(2)分析信号，分析采集的信号，如信号传输的高低电平时间等参数，以便于下一步压缩③压缩编码，根据常用的高低电平时间、特殊高低电平时间和传输周期对原始信号进行压缩编码④存储信号，并将压缩和编号的数据存储到可编程只读存储器中。

具有以下优点:它可以使用任何远程控制学习，并且它可以使用所有现在甚至将来的红外远程控制学习，而不需要更新代码程序。

有以下缺点:主控芯片和存储器的选择高于固定式。

总成本高于固定代码学习遥控器。

由于遥控器发送的编码信号的多样性以及市场上数百种编码方法的共存，没有统一的国际标准，只有各芯片制造商的事实标准，这使得很难模拟和替换各种原始遥控器。

此外，客户代码和命令代码也由不同的制造商自己规定。

采用第一种方案设计有很大的局限性，所以第二种方案更可行。

也就是说，通过记录各种类型遥控器的编码波形，存储它们并将其与某个键相关联，实现了“学习”功能，因此不需要考虑编码细节，并且通用性大大提高。

因此，采用2.22密钥模块方案1:独立密钥独立按键电路配置灵活，软件结构简单，每个独立的键分别占用一条输入输出端口线，每个输入端口线上的键的工作状态不会影响其他输入输出端口线的工作状态但是，每个键必须占用一个输入输出端口线。

当有许多密钥时，输入输出端口线路被大量浪费。

因此，当按键数量较少时，采用按键电路如图2.1所示，独立按键与单片机之间的接口为vccr 1r 2r 3r 4r 5r 7r 8k1s 1软件-PBS 2k2sw-PBS 3k3sw-PBS 4k4软件-PBS 5k5软件-PBS 6k6软件-PBS 7k7软件-PBS 8k8软件-Pb VCC 图2.1独立键盘方案2:使用矩阵键盘管理特殊芯片，如HD7279它可以用较少的资源管理一个有大量按键的键盘，集成了硬件防抖功能，提高了程序的执行效率。

然而，仪器的硬件成本和功耗增加了。

选项3:行列式键盘，使用输入输出端口线形成行和列结构。

按键排列在行和列线的交叉行中，行和列线分别连接到按键开关的两端当有更多密钥时，可以保存输入输出端口线路带2×4和3个功能键的键盘与单片机的接口图如图2.2所示。

图2.2 2×4带3个功能键的键盘单片机的设计使用丰富的输入输出端口，不考虑输入输出端口的张力。

此外，家用电器通常有32个键盘。

选择选项3。

2.23显示模块方案1:数码管显示数码管价格便宜，需要较少的环境因素，显示明亮，使用BCD代码显示数字，编译程序相对容易，占用资源少。

但同时，它的显示内容有限，只能显示简单的数字和字母。

这种常用的液晶也消耗高能量。

方案2:使用液晶显示器液晶显示器具有轻、薄、短、低功耗、无辐射危害、平直角显示、图像稳定不闪烁、可视面积大、画面效果好、分辨率高、抗干扰能力强、显示形式灵活等优点。