红外遥控器的设计-用单片机制作通用性电视遥控器
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、功能要求和设计原理
2.1功能要求
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，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、解调电路和解码电路。遥控信号发射装置通过将某个按键所对应的控制指令调制在38KHz范围内的载波上，然后经放大、驱动红外发射管将信号发射出去。遥控接收头通过对遥控信号的放大、检波、整形、解调出遥控编码脉冲。
二．课程设计的基本要求
1.认真认识设计的意义，掌握设计工作程序，学会使用工具书和技术参考资料，并培养科学的设计思想和良好的设计作风。
2.提高模型建立和设计能力，学会应用相关设计资料进行设计计算的方法。
3.提高独立分析、解决问题的能力，逐步增强实际应用训练。
4.课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。
图3 遥控器硬件电路总图
3.2
3.2.1键输入原理
在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所设置的功能键或数字键按下时，应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无按键输入，并检查是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。
c) 程序调计
1． 根据要求，将总体项能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。
2． 根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设直出完整的程序流程图。
d) 设计说明书
1． 原理图设计说明
简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。
图2 遥控发射器总体结构图
三、
3.1遥控发射器硬件电路图
遥控发射器电路主要由下面几部分组成：AT89C52单片机，低功率损耗电路，红外线发射电路以及由P0口和P2口搭成8×8按键矩阵。当无键按下时，单片机处于低功耗空闲状态。当有键按下时，产生的外中断请求信号(低电平有效)经八输入与非门和非门后送至P3.2端，使CPU进入中断处理，同时点亮按键指示灯。系统产生的遥控编码信号通过P3.5端发出，经放大后驱动发射管发射出去。
2． 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。
3． 通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。
4． 通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
5． 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。
5.课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1。
三．课程设计具体要求
a) 要求每位同学独立完成设计任务。
b) 原理图设计。
1． 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。
2． 图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。
3． 原理图要完整，CPU，外围器件，扩器接口，输入/输出装置要一应俱全。
图1红外遥控系统总体框图
本设计采用MCS-51系列单片机AT89C52代替专用遥控发射芯片，通过软件模拟实现了电视机遥控编码的发射，具有编程灵活多样，操作码个数可随意设定等优点，并且可以达到“一器多用”。
2.2遥控器发射设计原理
目前市场上一般设备系统采用专用的遥控编码芯片，制作比较简单容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用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点。
3.2.3按键编码
一组按键或键盘都要通过I/O口线查询技键的开关状态。根ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ键盘结构的不同，采用不同的编码。无论有无编码，以及采用什么编码、最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。
3.3空闲节电模式
在空闲工作模式状态，CPU自身处于睡眠状态而所有的外设仍保持激活状态，这种方式由软件产生。此时将片内RAM和所有特殊功能寄存器的内容冻结。空闲模式可有任何允许的中断请求和硬件复位终止。
2． 程序设计说明
对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。
3． 画出工作原理图，程序流程图如并给出相应的程序清单。
四． 设计任务
用MCS-51系列单片机AT89C52代替专用遥控芯片的设计方案，通过软件模拟实现了电视机遥控编码的发射，并且达到“一器多用”
3.2.2按键结构与特点
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有——定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5—10ms。
在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施。这一点可从硬件、软件西方面予以考虑。在键数较少时，可采用硬件去抖，而当模数较多时，采用软件去抖。
天津城建大学
课程设计任务书
2013—2014学年第1学期
控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业2班级
课程设计名称：单片机原理及应用A
设计题目：用单片机制作通用型电视遥控器
完成期限：自2014年1月6日至2014年1月10日共1周
设计依据、要求及主要内容：
一．程设计的目的
1． 进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。
指导教师（签字）：
系主任（签字）：
批准日期：2014年1月10日
在现在社会及家庭的各种家用电器产品和娱乐设施中，一般都采用红外线遥控技术。红外遥控器电路调试简单，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，而且红外遥控编解码容易，还可以进行多路遥控。
目前红外线遥控技术已经在电视机中得到了广泛的应用。电视机遥控器使用的是专用集成发射芯片来实现遥控器的发射，如东芝TC9012，飞利浦SAA3010T等。这些芯片价格贵，且互相之间采用的遥控格式互不兼容，所以各机型遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用。本设计利用低成本的MCS-51系列来实现遥控器的模拟发射，并实现遥控器的通用化。
2.1功能要求
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，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、解调电路和解码电路。遥控信号发射装置通过将某个按键所对应的控制指令调制在38KHz范围内的载波上，然后经放大、驱动红外发射管将信号发射出去。遥控接收头通过对遥控信号的放大、检波、整形、解调出遥控编码脉冲。
二．课程设计的基本要求
1.认真认识设计的意义，掌握设计工作程序，学会使用工具书和技术参考资料，并培养科学的设计思想和良好的设计作风。
2.提高模型建立和设计能力，学会应用相关设计资料进行设计计算的方法。
3.提高独立分析、解决问题的能力，逐步增强实际应用训练。
4.课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。
图3 遥控器硬件电路总图
3.2
3.2.1键输入原理
在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所设置的功能键或数字键按下时，应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无按键输入，并检查是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。
c) 程序调计
1． 根据要求，将总体项能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。
2． 根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设直出完整的程序流程图。
d) 设计说明书
1． 原理图设计说明
简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。
图2 遥控发射器总体结构图
三、
3.1遥控发射器硬件电路图
遥控发射器电路主要由下面几部分组成：AT89C52单片机，低功率损耗电路，红外线发射电路以及由P0口和P2口搭成8×8按键矩阵。当无键按下时，单片机处于低功耗空闲状态。当有键按下时，产生的外中断请求信号(低电平有效)经八输入与非门和非门后送至P3.2端，使CPU进入中断处理，同时点亮按键指示灯。系统产生的遥控编码信号通过P3.5端发出，经放大后驱动发射管发射出去。
2． 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。
3． 通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。
4． 通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
5． 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。
5.课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1。
三．课程设计具体要求
a) 要求每位同学独立完成设计任务。
b) 原理图设计。
1． 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。
2． 图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。
3． 原理图要完整，CPU，外围器件，扩器接口，输入/输出装置要一应俱全。
图1红外遥控系统总体框图
本设计采用MCS-51系列单片机AT89C52代替专用遥控发射芯片，通过软件模拟实现了电视机遥控编码的发射，具有编程灵活多样，操作码个数可随意设定等优点，并且可以达到“一器多用”。
2.2遥控器发射设计原理
目前市场上一般设备系统采用专用的遥控编码芯片，制作比较简单容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用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点。
3.2.3按键编码
一组按键或键盘都要通过I/O口线查询技键的开关状态。根ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ键盘结构的不同，采用不同的编码。无论有无编码，以及采用什么编码、最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。
3.3空闲节电模式
在空闲工作模式状态，CPU自身处于睡眠状态而所有的外设仍保持激活状态，这种方式由软件产生。此时将片内RAM和所有特殊功能寄存器的内容冻结。空闲模式可有任何允许的中断请求和硬件复位终止。
2． 程序设计说明
对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。
3． 画出工作原理图，程序流程图如并给出相应的程序清单。
四． 设计任务
用MCS-51系列单片机AT89C52代替专用遥控芯片的设计方案，通过软件模拟实现了电视机遥控编码的发射，并且达到“一器多用”
3.2.2按键结构与特点
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有——定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5—10ms。
在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施。这一点可从硬件、软件西方面予以考虑。在键数较少时，可采用硬件去抖，而当模数较多时，采用软件去抖。
天津城建大学
课程设计任务书
2013—2014学年第1学期
控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业2班级
课程设计名称：单片机原理及应用A
设计题目：用单片机制作通用型电视遥控器
完成期限：自2014年1月6日至2014年1月10日共1周
设计依据、要求及主要内容：
一．程设计的目的
1． 进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。
指导教师（签字）：
系主任（签字）：
批准日期：2014年1月10日
在现在社会及家庭的各种家用电器产品和娱乐设施中，一般都采用红外线遥控技术。红外遥控器电路调试简单，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，而且红外遥控编解码容易，还可以进行多路遥控。
目前红外线遥控技术已经在电视机中得到了广泛的应用。电视机遥控器使用的是专用集成发射芯片来实现遥控器的发射，如东芝TC9012，飞利浦SAA3010T等。这些芯片价格贵，且互相之间采用的遥控格式互不兼容，所以各机型遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用。本设计利用低成本的MCS-51系列来实现遥控器的模拟发射，并实现遥控器的通用化。