基于单片机的红外线遥控器设计

毕业设计

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指导教师：

课程设计任务书

姓名：钟思

专业：自动化

班级：1301班

设计课题：基于单片机的红外线遥控器设计指导教师：

电子信息工程系印制

二○一五年十二月

目录

第一章红外发射部分 (1)

1、设计要求与指标 (1)

2、红外遥感发射系统的设计 (1)

3、红外发射电路的设计 (2)

4、调试结果及其分析 (3)

第二章红外接受部分 (4)

1、红外遥控系统的设计 (4)

2、系统的功能实现方法 (9)

3、红外接受电路图 (10)

4、软件设计： (10)

5、调试结果及分析： (10)

6、结论： (11)

参考文献 (11)

第一章红外发射部分

1.设计要求与指标

红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。功能强、成本低等特点。系统。设计要求利用红外传输控制指令及智能控制系统，借助微处理器强大灵活的控制功能发出脉冲编码，组成的一个遥控系统。本设计的主要技术指标如下：

(1) 遥控范围： 0 — 1 米

(2) 显示可控制的通道

(3) 灵敏可靠，抗干扰能力强

(4) 控制用电器电流最高为 2 A

红外遥控的特点是不影响周边环境的、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；多路遥控。

红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编 / 解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。设计的电路由几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路，红外接收电路及控制部分。发射电路，利用遥控发射利用键盘，这种代码指令信号调制在 40KH z 的载波上，激励红外光二极管产生具有脉冲串的红外波，通过空间的传送到受控机的遥控接收器。

2.红外遥感发射系统的设计

红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编/解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。发射系统设计的电路由如下的几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路。

系统框图如图所示。

3.红外发射电路的设计

3.1.摇控码的编码格式

采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms 的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms 的组合二进制的“1”。

3.2遥控码的发射

当某个操作按键按下时，单片机先读出键值，然后根据键值设定遥控码的脉冲个数，再调制成 40kHz 方波由红外线发光管发射出去。 P3.5 端口的输出调制波如图 2 － 2 所示。

图2-2单一按键波形

图2-2连续按键波形

3.3 红外发射电路图

遥控发射通过键盘，每按下一个键，即产生具有不同的编码数字脉冲，这种代码指令信号调制在 40KH z 的载波上，激励红外光二极管产生不同的脉冲，通过空间的传送到受控机的遥控接收器。电路如下图所示。

4 调试结果及其分析

(1) 电路要求遥控控制距离为 0 — 1m ，在利用 38KHz 的接收头时，虽然能接收到信号，但是接收的距离很有限。经过反复调试，换用 40KHz 的接收头时基本满足了设计需求。

(2) 由于将 3ms 的接收脉冲放在 1ms 的后面，编码解调出现错误，导致接受端无信号输出。解决方法是将 3ms 的接收脉冲放在前面就可以接收到信号。单

片机进行数码帧的接收处理， 3 ms 的脉冲检验，当第一位低电平码的脉宽小于2 ms时就会错误处理。

在初始化过程中，将 P1 口全置 0 ，但是继电器仍工作，通过反复调试，将初始化的 P1口全置 1 ，通过反向使得输出全为 0 ，从而满足上电复位，继电器掉电，满足初始化要求。

第二章红外接受部分

1.红外遥控系统的设计

红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编 / 解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。设计的电路由如下的几个基本模块组成：红外发射电路，红外接收电路及控制部分。

1 .系统框图(如图 3 － 1 所示)

2. XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，此引脚应悬浮不连接。

3. 输入 / 输出引脚 P0.0 ～ P0.7 、 P10. ～ P 1 .7 、 P2.0 ～ P2.7 和P3.0 ～ P3.7 。

① P0 端口（ P0.0 ～ P0.7 ） P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口。作为输出口用时，

每位能以吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 输入，对端口写 1 时，又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序和数据存储器时，它是分时多路转换的地址（低8位） / 数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。

② P 1 端口（ P 1 .0 ～ P 1 .7 ） P 1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P 1 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4 个 TTL 输入。对端口写 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

③ P2 端口（ P2.0 ～ P2.7 ） P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P2 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4 个 TTL 输入。对端口写 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位， P2 作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，这时可用作输入口。P2作为输入口时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

在访问外部程序存储器和 16 位地址的外部数据存储器 ( 如执行 MOVX @ DPTR 指令 )时， P2 送出高 8 位地址。在访问 8 位地址的外部数据存储器( 如执行 MOVX @ R i , A 指令 )时，P2口引脚上的内容，在整个访问期间不会改变。

④ P3 端口（ P3.0 ～ P3.7 ） P3 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P2 的输出缓冲器可驱动 ( 吸收或输出电流方式 )4 个 TTL 输入。对端输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

在 AT89C52 中， P3 端口还用于一些专门功能，这些兼用功能如下：

(1) P3.0 RXD （串行输入口）

(2) P3.1 TXD （串行输出口）

(3) P3.2 /INT0 （外部中断 0 ）