基于单片机的射频遥控控制系统

单片机原理与应用技术课程设计报告（论文）

题目:基于单片机的射频遥控控制系统

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2013年11月29日

基于单片机的射频遥控控制系统

一．设计要求

（一）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。

（二）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

有修改电路控制的功能，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，不让再次输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。

二．计划完成时间三周

1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。

2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。

3．第三周完成软件和硬件的联合调试。

射频遥控控制系统

摘要：本设计是基于单片机的射频遥控系统设计，设计内容包括了无线接收，无线解码和电路控制三大块。

如今无线射频技术已经得到了广泛的应用；其利用无线波线来传输数据，这种情况下不需要实体连线，体积小，成本低，功能强。我们日常生活中的电视机，洗衣机，空调，航天飞机，工业现场设备等都运用了无线遥控的技术。本设计中发射端采用专用的发射芯片来实现无线遥控码的发射。接收端采用市面上流行的pt2272接收模块，接收到的红外信号经由接收头完成光/电转化和解调的工作，然后把完整码发送到解码芯片中去完成解码工作。

本设计中的主芯片是AT89C2051单片机，主芯片和解码芯片之间进行串行通讯。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，应用无线信号的优点。遥控操作的不同，遥控发射器通过对无线电发射频率的控制来区别不同的操作。遥控接收器通过对无线电波接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个射频遥控发射、接收过程。系统启动后，解码芯片将解码后得到的8位数据码串行发送到主芯片中，然后通过主芯片来控制密码锁密码的修改，判断。其优点硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。

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增高！遥控器的出现，在一定程度上满足了人们这个要求！无线遥控是20世纪70年代才开始发展起来的一种远程控制技术，其原理是利用无线电波来传递控制信号，实现对控制对象的远距离控制，具体来讲，就是有发射器发出无线电指令信号，有接收器接收下来并对信号进行处理，最后实现对控制对象的各种功能的远程控制。

无线遥控方式可分为无线电波式、声控式、超声波式和红外线式。由于红外方式容易被阻隔，中间不能有阻挡物，而且，系统本身的抗干扰性能也很差，误动作多，所以未能大量使用。超声波式频带较窄，易受噪声干扰，系统抗干扰能力差以及声控式识别正确率低，难度大而未能大量采用。射频方式是以无线电波作为载体来传送控制信息的，同时随着电子技术的发展，单片机的出现，催生了数字编码方式的射频遥控系统的快速发展。

单片机集CPU，RAM,ROM,I/O口、中断和定时器于一体，具有体积小，重量轻，控制灵活方便，价格低廉等优点，广泛应用于工业自动化、仪器仪表、家用电器、信息和通信产品以及军事装备等方面。采用单片机进行红外遥控系统设计，具有编程灵活多样，操作码数可随意设定等优点。单片机经过不断地更新换代，其性能也在不断的提升，其中ATMEL公司生产的闪速存储器单片机芯片AT89S51是一种低功耗，高性能的CMOS8位微控制器，本设计以AT89S51单片机为核心，附以相应的外围电路，构成基于单片机控制的红外遥控系统。

2 总体设计方案

2.1 总体设计框图

通过pt2262接收模块将开关的模拟量变换成电信号，由于传感器输出的信号时微弱的电信号，要经过前置放大电路进行放大，经放大后的信号受到工频干扰，因此要将信号经过50Hz的陷波滤波器和低通滤波器将其滤掉，经过上述处理后的信号经过电平调整电路将电

压转化为5V ，系统总体框图如图1所示

图1：总体设计框图

2.2 发射部分及接收部分框图

本文所设计的红外遥控系统分为两个部分：即遥控发射部分和接收控制部分（如图2，图3所示）。整个系统需要解决的关键问题是实现无线信号的有效发射与接收，本设计将采用脉冲个数编码，和单片机软件解码的方式来实现红外遥控器对继电器的开和关，从而控制电器设备。

图3：接收控制部分框图

3 设计原理分析

3.1 遥控发射部分

主要由AT89S52单片机、矩阵式操作键盘、红外发射电路和电源部分组成。实现一旦有键按下，单片机进行键盘查询，并由查询的键号控制红外发射管发射相应的脉冲。遥控电路的核心控制芯片采用AT89S52单片机，它具备8KB可重编程Flash存储器，1000次擦写周期，32个可编程I/O口线，3个16位定时器/计数器，8个中断源，看门狗定时器，2个数据指针，另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。3.2 矩阵式键盘

矩阵式键盘即行列式键盘，用Ｉ／Ｏ线组成行、列结构，按键设置在行列的交电

图4：发射电路原理图

上，行列线分别连接到按键开关的两端: 遥控发射部分的

端，按键中有无按键按下是由列线送入扫描字，行线读入行线状态来判断的。本设计中的４＊４矩阵键盘扫描时先经４位输出口向４位列线输出低电平，然后再输入４位行线的状态，若行线状态皆为高电平则表明无键按下，若行线状态有低电平则表明有键被按下。遥控信息码由单片机的定时器0调制成38KHZ的载波信号，由Ｐ３.4口输出，经三极管9013放大后由发射管发射出去。

3.3 接收控制部分

主要由AT89S52单片机、红外接收电路、数码显示电路、继电器控制电路和电源电路组成。遥控器发射的信号经接收模块处理传递给单片机，单片机根据不同的信息码进行相应的继电器的控制，并完成相应的现实功能。

4.2.1 接收部分程序如下

4.2 汇编语言程序

org 0000h

LJMP START

ORG 000BH

ljmp start1

org 070h

START:

mov R1,#04H

mov R0,#00H

mov p2,#0ffh