遙控信號(hào)的單片機(jī)控制畢業(yè)論文

1、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))報(bào)告 題 目: 遙控信號(hào)的單片機(jī)控制 系 部: 計(jì)算機(jī)科學(xué)系 專業(yè)名稱: 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)（控制方向） 班 級(jí): 12計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)（一）班 姓 名: 余大川 學(xué) 號(hào): a123gz053010xxxx 指導(dǎo)教師: xxxx 2014 年 11 月 25 日姓名 余大川性別男學(xué)號(hào)a123gz0530101023（系）專業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)系論文（設(shè)計(jì)）題目 遙控信號(hào)的單片機(jī)控制課題來源課題類別編程+檢測(cè)選題原因條件分析： 首先，我本身學(xué)的專業(yè)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)（控制方向），代碼的編寫和仿真是我的主修課，而遙控信號(hào)的單片機(jī)控制是其中的一部分。其次，遙控信號(hào)的單片機(jī)控制在各個(gè)領(lǐng)域也有廣泛的運(yùn)

2、用，所以更需要對(duì)遙控信號(hào)的單片機(jī)控制進(jìn)行了解與研究。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。紅外遙控雖然被廣泛應(yīng)用，但各產(chǎn)商的遙控器不能相互兼容。當(dāng)今市場(chǎng)上的紅外線遙控裝置一般采用專用的遙控編碼及解碼集成電路，但編程靈活性較低，且產(chǎn)品多相互綁定，不能復(fù)用，故應(yīng)用范圍有限。而本文采用單片機(jī)進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，遙控裝置將同時(shí)具有編程靈活、控制范圍廣、體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低、可靠性高等特點(diǎn)，因此采用單片機(jī)

3、的紅外遙控技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。指導(dǎo)教師意見：系部畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）小組意見：簽名（章）：年 月 日畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書 系 部 計(jì)算機(jī)科學(xué)系 班 級(jí) 12計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)（1）班 姓 名 余大川 學(xué) 號(hào) a1230530101023 論文題目 遙控信號(hào)的單片機(jī)控制 指導(dǎo)教師姓名 周慶國 2014年 11 月 25 日內(nèi)容和要求： 1.本文以at89s52單片機(jī)作為核心，綜合應(yīng)用單片機(jī)的中斷系統(tǒng)、定時(shí)器等知識(shí)和應(yīng)用紅外線的優(yōu)勢(shì)來設(shè)計(jì)。 2. 遙控發(fā)射器通過對(duì)紅外發(fā)射頻率的控制來區(qū)別不同的操作。 3.遙控接收器通過對(duì)紅外光接收頻率的識(shí)別，判斷出控制操作，來完成整個(gè)紅外發(fā)射器、接收過程。 4.在控

4、制器中主要包括紅外線信號(hào)的接收、信號(hào)的整形和放大、解碼、信號(hào)的軟件處理、控制等功能。將原編碼信號(hào)送入單片機(jī)at89s52中進(jìn)行信號(hào)識(shí)別、解碼，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理，達(dá)到控制電器的目的。指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 畢業(yè)論文設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師成績?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名余大川班級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)（1）班學(xué)號(hào)a123gz0530101023題目遙控信號(hào)的單片機(jī)控制評(píng)價(jià)內(nèi)容具體要求分值評(píng)分調(diào)查論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。10分析及實(shí)踐能力理論分析與計(jì)算正確，有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、分析能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。20基礎(chǔ)理論專業(yè)知識(shí)能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題；能對(duì)課題進(jìn)行

5、理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。20論文(設(shè)計(jì)）寫作質(zhì)量立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理； 分析處理科學(xué)；文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)-，編號(hào)齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文有應(yīng)用價(jià)值、設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到要求。30學(xué)習(xí)態(tài)度工作質(zhì)量按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大；工作努力，遵守紀(jì)律； 工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)。10創(chuàng)新有創(chuàng)新意識(shí)；對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。10總分30%總分 指導(dǎo)教師評(píng)語是否可以提交答辯是否指導(dǎo)教師簽字 年 月 日畢業(yè)論文設(shè)計(jì)評(píng)閱教師成績?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名余大川班級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)（1）班學(xué)號(hào)a123gz0530101023題目遙控信號(hào)的單片機(jī)控制評(píng)價(jià)內(nèi)容具體要

6、求分值評(píng)分文獻(xiàn)綜述綜述簡練完整,有見解；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。10論文(設(shè)計(jì)) 寫作質(zhì)量立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)；文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確, 符號(hào)統(tǒng)一,編號(hào)齊全,書寫工整規(guī)范,圖表完備、整潔、正確:論文結(jié)果有應(yīng)用價(jià)值、設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到要求。70工作量及難度工作量飽滿,難度較大。10創(chuàng)新有創(chuàng)新意識(shí):對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破, 或有獨(dú)特見解。10總分30%總分 評(píng)閱教師評(píng)語是否可以提交答辯是否評(píng)閱教師簽字年 月 日 摘要 隨著科技的發(fā)展，越來越多的現(xiàn)代化電器走進(jìn)了普通老百姓的家庭，而這些家用電器大都由紅外遙控器控制，本文在總結(jié)和分析大量資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一

7、款以at89s52單片機(jī)為核心的紅外遙控器，能夠達(dá)到學(xué)習(xí)和動(dòng)手的能力，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。 采用紅外技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)，首先將各個(gè)按鍵進(jìn)行編碼，當(dāng)不同的指令鍵被按下時(shí)，指令信號(hào)電路產(chǎn)生不同沖編碼的指令信號(hào)，也就是進(jìn)行編碼，然后經(jīng)芯片進(jìn)行調(diào)制從而產(chǎn)生不同的編碼信號(hào)，再由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射器發(fā)射紅外信號(hào)。把單片機(jī)等產(chǎn)生的編碼控制信號(hào)，經(jīng)由調(diào)制電路調(diào)制為32-40khz的方波信號(hào)（提高發(fā)射效率、降低功耗）。再經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管（ired）發(fā)出紅外遙控信號(hào)；在接收端使用與發(fā)送端新配對(duì)的紅外光電二極管，接收含有控制信號(hào)的紅外信號(hào)，在將該紅外信號(hào)解調(diào)為電信號(hào)后，再送入at89c51單片機(jī)進(jìn)行解

8、碼，以得到相應(yīng)的控制信號(hào)，從而完成紅外信息的傳送，最后在屏幕上顯示相應(yīng)的數(shù)字。關(guān)鍵詞：控制器 ；紅外；遙控；單片機(jī)控制abstract with the development of science and technology，modern appliances more and more into the ordinary families，these home appliances are mostly composed of infrared remote control，based on the review and analysis of a large amount of dat

9、a on the，design of a at89s52 microcontroller as the core of the infrared remote controller，to achieve the ability of learning and hands-on，has certain practical significance。 using infrared technology and the scm technology，first, each key code，when the instruction of different key is pressed，comman

10、d signal circuit generates a command signal at different code，that is to encode，then the chip to generate different code signals modulation，then the drive circuit to drive the infrared emitter emits infrared signal。the singlechip control signal generated code，through the modulation circuit for 32-40

11、khz square wave signal(improve emission efficiency, reduce power consumption)。through the drive circuit to drive an infrared light-emitting diode (ired)emit infrared remote control signal，in the use and sending and receiving end new paired infrared photodiode，receives the infrared signal containing

12、control signal，in the infrared signal is demodulated into electrical signals，and then into the at89c51 microcontroller decoding，to get the corresponding control signal，transfer to complete infrared information，finally, the corresponding digital display on the screen。keywords: controller；infrared；tel

13、econtrol；single chip microcomputer control前 言紅外遙控是一種短距離無線通訊技術(shù)，紅外通信技術(shù)具有性價(jià)比高、實(shí)現(xiàn)簡單、抗電磁干擾能力強(qiáng)、空間接入靈活等特點(diǎn)，在紅外遙控、軍工企業(yè)、家電制造，特別是在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，需要非電信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)合，其扮演者重要角色。單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，為紅外通信的研究及應(yīng)用提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)。作為一款8位單片機(jī)，at89s52具有較強(qiáng)的功能，其便于用較低的成本構(gòu)成一個(gè)較大的系統(tǒng)，在低功耗、實(shí)時(shí)性要求高的工控場(chǎng)合擁有較大的優(yōu)勢(shì)。紅外線接收頭是集成紅外線接受pd二極管，放大、濾波和比較器輸出等的ic模塊，通?？梢园?/p>

14、頻率分為36.9,40,56.7khz可按不同需求選擇使用不同頻點(diǎn)分類，紅外接收頭是用來接收紅外信號(hào)的電子元器件，紅外接收頭的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，比如常用的紅外遙控，紅外感應(yīng)，紅外數(shù)據(jù)讀取等。單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu隨機(jī)存儲(chǔ)器ram、只讀存儲(chǔ)器rom、多種i/o口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本文集中介紹了一種基于at89s52的紅外遙控與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的控制器的設(shè)計(jì)方法，其中包含著紅外接收、解碼、光電

15、隔離等較為寬泛的電路要點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)有著特殊的思路，在今后的研究中可以借鑒。目 錄一、緒論11.1論文研究的背景及意義11.1.1論文研究的背景11.1.2論文研究的意義11.2研究的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)21.2.1研究的現(xiàn)狀21.2.2遙控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)21.3研究的內(nèi)容和方法31.3.1研究的內(nèi)容31.3.2研究的方法3二、遙控信號(hào)的單片機(jī)控制的總體設(shè)計(jì)32.1 本文研究的方案32.2遙控系統(tǒng)的主要功能42.3遙控系統(tǒng)的組成部分及結(jié)構(gòu)框圖4三 控制模塊的硬件設(shè)計(jì)53.1 單片機(jī)主控模塊53.1.2引腳說明63.2單片機(jī)外圍電路圖83.2.1電源電路83.2.2 復(fù)位電路93.2.3 獨(dú)立按鍵93

16、.2.4數(shù)碼管103.3 紅外遙控解碼實(shí)驗(yàn)硬件11四、控制模塊的軟件設(shè)計(jì)124.1紅外接收頭的簡介及工作原理124.1.1紅外遙控器的簡介及工作原理144.2遙控系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)174.2.1信號(hào)發(fā)射電路174.2.2遙控發(fā)射編碼格式194.3 數(shù)據(jù)幀的接收處理194.4 紅外遙控器的按鍵分析204.4 紅外線遙控發(fā)射流程圖214.5 紅外線遙控接收流程圖224.6程序代碼234.7仿真結(jié)果及說明28五、總結(jié)與展望33結(jié) 論34參考文獻(xiàn)35聲 明36致 謝37一、緒論1.1論文研究的背景及意義1.1.1論文研究的背景60年代初，一些發(fā)達(dá)國家開始研究民用產(chǎn)品的遙控技術(shù)，但由于受到當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制

17、，遙控技術(shù)發(fā)展很緩慢。70年代末，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙控技術(shù)得到快速的進(jìn)步。在遙控方式上大體經(jīng)歷了從高成本的有線到成本低廉控制方便的無線控制。無論采用何種方式，準(zhǔn)確無誤傳送信號(hào)，最終達(dá)到滿意的控制效果是非常重要的。紅外遙控系統(tǒng)主要由遙控發(fā)生器、一體化接收頭、單片機(jī)、接口電路組成。遙控器用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管輸出紅外遙控信號(hào)，遙控接收頭完成對(duì)遙控信號(hào)的放大、檢波、整形、解調(diào)出遙控編碼脈沖，遙控編碼脈沖是一組串行二進(jìn)制碼，對(duì)于一般的遙控紅外系統(tǒng)，此串行碼輸入到微控制器，由其內(nèi)部cpu完成對(duì)遙控指令解碼，并執(zhí)行相應(yīng)的遙控功能。使用遙控器作為遙控系統(tǒng)的輸入，需要解決如

18、下幾個(gè)關(guān)鍵問題：如何接收紅外遙控信號(hào)；如何識(shí)別紅外遙控信號(hào)以及解碼軟件的設(shè)計(jì)、控制程序的設(shè)計(jì)。紅外遙控技術(shù)在工農(nóng)業(yè)，通信技術(shù)，家用電器等多種領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用，更加收到了人們的矚目。本設(shè)計(jì)的紅外線遙控就是將紅外遙控技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用結(jié)合的一種方案。他的特點(diǎn)是：抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠，使用方便，傳遞信息準(zhǔn)確可靠，幾乎讓傳統(tǒng)電器匹配智能電器。紅外遙控作為一種高科技產(chǎn)品，在很多領(lǐng)域已經(jīng)成為主導(dǎo)產(chǎn)品，現(xiàn)在它正以飛快的速度進(jìn)入尋常百姓家。為我們所熟知。1.1.2論文研究的意義 隨著科技的發(fā)展，人們的節(jié)奏也越來越快，隨著人們對(duì)方便，快捷的要求也不斷增高。遙控器的出現(xiàn)，在一定

19、程度上滿足人們這個(gè)要求，遙控器是由高產(chǎn)的發(fā)明家robert adler在五十年代發(fā)明的。而紅外遙控是20世紀(jì)70十年代才開始發(fā)展起來的一種遠(yuǎn)程控制技術(shù)，其原理是利用紅外線來傳遞控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的遠(yuǎn)距離控制，具體來講，就是有發(fā)射器發(fā)出紅外線指令信號(hào)，有接收器接收下來并對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的各種功能的遠(yuǎn)程控制。 伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，無線通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。同時(shí)計(jì)算機(jī)等信息工具以及一些新的技術(shù)和產(chǎn)品不斷的進(jìn)入普通老百姓的家中，其中遙控器在里面也顯得有非常重要的作用。而目前使用最多的紅外遙控器具有如下的功能，就是用戶在對(duì)各種家用電器進(jìn)行操作的時(shí)候。不需要

20、離得很近，在遙控器離家電有幾米甚至幾十米外的距離都能夠?qū)ζ洳僮?。通過對(duì)存儲(chǔ)和控制各個(gè)子系統(tǒng)的信息，來實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)行業(yè)有關(guān)遙控器電器的控制，以達(dá)到解決人們的工作方便、生活簡單。具有廣泛的發(fā)展前景。1.2研究的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1研究的現(xiàn)狀 隨著科技的日益發(fā)展，人們對(duì)近距離的現(xiàn)場(chǎng)遙控以及無線通信的技術(shù)指標(biāo)要求越來越高，尤其是在模擬鎖像環(huán)集成電路和感器技術(shù)的巨大進(jìn)步下，大大加速了這個(gè)進(jìn)程。目前無線產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域已相當(dāng)普遍的使用，但大多存在這很大的局限性，如：電路復(fù)雜，計(jì)算難度大且多數(shù)運(yùn)用的是模擬電路。這不僅使其抗干擾能力差、準(zhǔn)確度低，也加劇了電路的調(diào)式和維修難度。于是越來越多的遙控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信

21、系統(tǒng)引入了不可見的紅外線作為傳輸媒介進(jìn)行通信，組成了無線紅外遙控系統(tǒng)。紅外遙控是一種無線、非接觸控制技術(shù)，具有信息傳輸可靠、抗干擾能力強(qiáng)、安全度高、功耗低、成本低、易實(shí)現(xiàn)等的優(yōu)點(diǎn)。是目前應(yīng)用最為廣泛的一種通信和遙控手段。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。不必像無線電遙控器那樣，每套（發(fā)射器和接收器）要有不同的遙控頻率或編碼（否則，就會(huì)隔墻控制或干擾別的電器）。所以同類產(chǎn)品的紅外線遙控器，可以有相同的遙控頻

22、率或編碼，而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號(hào)“串門”的情況。以達(dá)到準(zhǔn)確度高，速度快、即方便等優(yōu)點(diǎn)，從人讓人們隨心所欲的操作電器。在以后的各個(gè)行業(yè)中遙控技術(shù)將不斷的得到推廣。1.2.2遙控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學(xué)家赫歇爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射。太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為0.751000m。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.751.50m之間；中紅外線，波長為1.506.0m之間；遠(yuǎn)紅外線，波長為6.0l000m之間。紅外技術(shù)發(fā)展的先導(dǎo)是紅外探測(cè)器的發(fā)展。1800年,fw赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外輻射時(shí)使用的是水銀溫度計(jì),這是最原始的熱敏型紅外探

23、測(cè)器。20世紀(jì)初開始,測(cè)量了大量的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的吸收、發(fā)射和反射光譜,證明了紅外技術(shù)在物質(zhì)分析中的價(jià)值。30年代,首次出現(xiàn)紅外光譜代,以后,它發(fā)展成在物質(zhì)分析中不可缺少的儀器。40年代初,光電型紅外探測(cè)器問世,以硫化鉛紅外探測(cè)器為代表的這類探測(cè)器,其性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)牢靠。50年代,半導(dǎo)體物理學(xué)的迅速發(fā)展,使光電型紅外探測(cè)器得到新的推動(dòng)。到60年初期,對(duì)于13、35和813微米三個(gè)重要的大氣窗口都有了性能優(yōu)良的紅外探測(cè)器。到現(xiàn)在,在固體物理、光學(xué)、電子學(xué)、精密機(jī)械和微型致冷器等方面都得到快速的發(fā)展,使紅外技術(shù)在軍、民兩用方面都得到了廣泛的普及。1.3研究的內(nèi)容和方法1.3.1研究的內(nèi)容 通過

24、單片機(jī)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等課程，結(jié)合實(shí)踐加深對(duì)所學(xué)的知識(shí)的解，通過設(shè)計(jì)紅外線遙控電路，進(jìn)一步掌握單片機(jī)等理論知識(shí)的運(yùn)用，加深了解電子元件特別是集成電路（芯片）的結(jié)構(gòu)與功能，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中增加自己的動(dòng)手能力以及獨(dú)立思考的能力，為以后在社會(huì)立足添加了經(jīng)驗(yàn)。 本文主要是設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的紅外線遙控器控制，即使用紅外線遙控技術(shù)，單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)紅外信號(hào)的發(fā)射和接收，同時(shí)利用數(shù)碼顯示傳遞的信息。本文設(shè)計(jì)要求主要利用at89s52作為本設(shè)計(jì)的核心元件。輔助電路要求包括發(fā)射模塊電路、接收模塊電路、電源電路等。1.3.2研究的方法我現(xiàn)在了遙控信號(hào)的單片機(jī)控制這個(gè)題目后，去圖書館查閱有關(guān)紅外線、單片機(jī)

25、的書籍，上網(wǎng)搜索資料，去探究紅外線遙控技術(shù)的基本原理。遙控器分為發(fā)射器和接收器兩部分，我先研究遙控發(fā)射器，遙控發(fā)射器電路采用紅外線發(fā)光二極管發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波；再研究遙控接收器，接收器紅外發(fā)射器的紅外光波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再送放大器處理還原成信號(hào)。最后對(duì)遙控器進(jìn)行總結(jié)。二、遙控信號(hào)的單片機(jī)控制的總體設(shè)計(jì)2.1 本文研究的方案 本系統(tǒng)采用單片機(jī)at89s52作為本設(shè)計(jì)的核心元件。利用紅外線遙控發(fā)射、接收的工作原理以及單片機(jī)外部中斷的原理而制作的一款遙控開關(guān)。通用紅外遙控系統(tǒng)優(yōu)由發(fā)射和接受兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作，如下圖所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、l

26、ed紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解碼、解碼電路。遙控開關(guān)時(shí)在通用紅外遙控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)實(shí)現(xiàn)的。其實(shí)質(zhì)就是將紅外遙控接收部分采用單片機(jī)at89c51來控制。即當(dāng)一體化紅外接收器收到紅外控制信號(hào)后，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)放大、解調(diào)、濾波后，將原編碼信號(hào)送入單片機(jī)at89c51中進(jìn)行信號(hào)識(shí)別、解碼，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理，達(dá)到控制電器的目的。2.2遙控系統(tǒng)的主要功能系統(tǒng)采用單片機(jī)at89s52作為本設(shè)計(jì)的核心元件。利用紅外線遙控發(fā)射、接收的工作原理以及單片機(jī)外部中斷的原理而制作的一款遙控開關(guān)。通用紅外遙控系統(tǒng)優(yōu)由發(fā)射和接受兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作，如

27、下圖所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、led紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解碼、解碼電路。遙控開關(guān)時(shí)在通用紅外遙控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)實(shí)現(xiàn)的。其實(shí)質(zhì)就是將紅外遙控接收部分采用單片機(jī)at89c51來控制。即當(dāng)一體化紅外接收器收到紅外控制信號(hào)后，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)放大、解調(diào)、濾波后，將原編碼信號(hào)送入單片機(jī)at89c51中進(jìn)行信號(hào)識(shí)別、解碼，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理，達(dá)到控制電器的目的。2.3遙控系統(tǒng)的組成部分及結(jié)構(gòu)框圖顯示紅外線接收電路紅外線發(fā)射電路at89s52單片機(jī)按鍵矩陣 圖2-1紅外遙控系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)組成如圖2-1所示，系統(tǒng)由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射部分采用脈沖個(gè)數(shù)編

28、碼，將待發(fā)射信號(hào)調(diào)制成38khz的載波信號(hào)，由紅外發(fā)射管進(jìn)行發(fā)射。接收部分由紅外接收管進(jìn)行解碼接收，單片機(jī)通過對(duì)所接收信號(hào)的分析，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，由發(fā)光二極管和數(shù)碼管指示出發(fā)射部分按下的按鍵號(hào)。 按鍵矩陣：即矩陣盤電路，鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送指令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。鍵盤實(shí)質(zhì)上是一組案件開關(guān)的集合。 at89s52單片機(jī)：紅外遙控系統(tǒng)的主核心，實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)信息的處理和調(diào)解等。 紅外發(fā)射電路：將經(jīng)過調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行功率放大，并轉(zhuǎn)換成紅外信號(hào)發(fā)射出去。 紅外接收電路：將接收到的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并放大將接收到的紅外信號(hào)解調(diào)后轉(zhuǎn)換成一定格式的串行數(shù)據(jù)傳

29、送給單片機(jī)。 顯示：經(jīng)過處理后的信號(hào)被還原后，將信號(hào)顯示出來。三 控制模塊的硬件設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)主控模塊at89s52單片機(jī)為 atmel 所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k在系統(tǒng)可編程flsah存儲(chǔ)器。at89s52主要功能列舉如下：1、擁有靈巧的8位cpu和在系統(tǒng)可編程flash2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12mhz）3、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（rom）為 8kb4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram）為 256字節(jié)5、32 個(gè)可編程i/o 口線6、8 個(gè)中斷向量源7、三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器9、全雙工uart串行通道10、at89s52單

30、片機(jī)方框圖圖3-1 at89s52單片機(jī)方框結(jié)構(gòu)圖3.1.2引腳說明at89s52單片機(jī)引腳圖如圖3-1所示3-2 at89s52引腳圖at89s52的引腳功能介紹：電源引腳：（40腳）電源正極vcc；（20腳）電源負(fù)極gnd。復(fù)位引腳：（9腳）復(fù)位引腳rst。時(shí)鐘信號(hào)輸入輸出引腳：（19腳）xtal1；（18腳）xtal2；外部rom的讀選通引腳：（29腳）psen（低電平有效）。地址鎖存和rom編程脈沖輸入引腳：（30腳）ale/prog為高電平時(shí)為地址鎖存允許控制信號(hào)；為低電平時(shí)為對(duì)內(nèi)部rom編程脈沖輸入端。 訪問外部存儲(chǔ)器控制引腳：（31腳）ea/vpp當(dāng)接高電平時(shí)，可訪問內(nèi)部和外部程

31、序存儲(chǔ)器；當(dāng)接低電平時(shí)只能訪問外部程序存儲(chǔ)器。1p0端口結(jié)構(gòu)：p0口可以當(dāng)作普通i/o口，也可以在系統(tǒng)外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的時(shí)候，輸出低8位的地址。2p1口結(jié)構(gòu):p1口一般用作通用i/o端口，其可以用作位處理，各位都可以單獨(dú)輸出或輸入信息。另外at89s系列的（6腳）mosi；（7腳）miso；（8腳）sck可用作程序下載。p1端口各位的第二功能p1端口的位第二功能注釋p1.0t2t2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器t2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出p1.1t2ext2ex（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器t2的捕捉和重載觸發(fā)信號(hào)控制）p1.2p1.3p1.4p1.5mosi指令輸入（編程用）p1.6miso數(shù)據(jù)輸出（編程用）p1.7s

32、ck時(shí)鐘輸入（編程用）3p2口結(jié)構(gòu):p2口可以當(dāng)作普通i/o口，也可以在系統(tǒng)外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的時(shí)候，輸出高8位的地址。4p3口內(nèi)部結(jié)構(gòu):p3端口是一個(gè)具有第二功能、且可位操作的端口。當(dāng)作為普通i/o端口時(shí)，p3口可以進(jìn)行位操作，是準(zhǔn)雙向端口。當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)展外部器件時(shí)，p3口可以作為第二功能使用。p3端口各位的第二功能p3端口的位第二功能注釋p3.0rxd串行數(shù)據(jù)輸出p3.1txd串行數(shù)據(jù)輸入p3.2int0外中斷0信號(hào)輸入端p3.3int1外中斷1信號(hào)輸入端p3.4t0t0計(jì)數(shù)脈沖輸入端p3.5t1t1計(jì)數(shù)脈沖輸入端p3.6wr讀外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器p3.7rd寫外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單片機(jī)4個(gè)8位i/o端口

33、的不同結(jié)構(gòu)，決定了各自的應(yīng)用范圍。例如，在一些復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)中，只用一個(gè)單片機(jī)很難達(dá)到系統(tǒng)的要求，經(jīng)常需要外部功能擴(kuò)展。因此，單片機(jī)的p0口和p2口常用于組成16位地址總線。p0口用作8位數(shù)據(jù)總線，p3口由于其特有的第二功能，因此常用于傳輸和控制等，只有p1口可以真正的用于i/o操作。另外，在單片機(jī)應(yīng)用時(shí)，p0口需要外加上拉電阻，而p1口、p2口和p3口內(nèi)部設(shè)置有上拉電阻，不用外加。這4個(gè)i/o端口均為準(zhǔn)雙向i/o端口，其驅(qū)動(dòng)能力不同，p0口的驅(qū)動(dòng)能力最強(qiáng)，可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)lsttl負(fù)載，其余3個(gè)端口只能驅(qū)動(dòng)4個(gè)lsttl負(fù)載。3.2單片機(jī)外圍電路圖3.2.1電源電路6v電源的+6v端過d2二極管

34、4007降壓后，到達(dá)整個(gè)電路的vcc，為整個(gè)電路供電電源。二極管的壓降一般為o.7v，經(jīng)過降壓后的電壓大概為5v左右。如圖3-2所示。圖3-3 電源電路3.2.2 復(fù)位電路 圖3-3中的c1、reset、r1和mcu51，一起組成了本設(shè)計(jì)的復(fù)位電路，其中r1和c1是常用的阻容復(fù)位電路，當(dāng)工作在瞬間上時(shí)，電容c1瞬間導(dǎo)通，+5v加載到單片機(jī)的第九引腳（reset）,系統(tǒng)完成了通電情況的熱啟動(dòng)。設(shè)計(jì)此按鍵的好處是，當(dāng)系統(tǒng)在死機(jī)的情況下，可以在不斷電的情況下按下此按鍵，完成單片機(jī)的熱啟動(dòng)。 圖3-4 復(fù)位電路3.2.3 獨(dú)立按鍵 如下圖，由六個(gè)按鍵組成，每個(gè)按鍵的一端連接 io 口，另一端直接連接

35、gnd（0 電位） 。六個(gè)按鍵分別接入 p37-p32，只要按下按鍵，相應(yīng)位的 io 口位將被拉為低電平（0） ，程序可以判斷相應(yīng)位是否為 0 來確認(rèn)按鍵已按下。圖3-5 6路鍵盤按鍵結(jié)構(gòu) 行列式的工作原理：按鍵設(shè)置在行、列線分別接到按鍵開關(guān)的兩端，行線通過上拉電阻接到+5v上。無按鍵的時(shí)候行線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候，行線電平狀態(tài)由此行線相連的列線的電平線決定。列線的電平如果為低，則行線為低；列線的電平如果為高，則行線的電平為高；相反行線為高。這一點(diǎn)是識(shí)別行列式鍵盤是否按下的關(guān)鍵所在。只有在行列信號(hào)相互配合的情況下，才能確定閉合的位置。3.2.4 led顯示器常用的led顯示器為

36、8段或7段（8段比7段多了個(gè)小數(shù)點(diǎn)“dp”段）。每一個(gè)段對(duì)應(yīng)以個(gè)發(fā)光二極管，這種顯示器由共陰極和共陽極兩種，如圖3-3所示。共陰極的led 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常次共陰極接地。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二管亮，相應(yīng)的段被實(shí)現(xiàn)。同樣，共陽極led顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此共陰極接正點(diǎn)壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接低電平時(shí)，把不同段的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示，為了使led顯示器顯示不同的符號(hào)和數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，從而顯示不同字型，因此，該段碼稱著為段碼（或稱這為字型代碼）。7段發(fā)光二管在加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì)8段。因此提供給led顯

37、示器的段碼正好為1b。各段字節(jié)中給位對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖3-4所示。圖 3-6 8段led結(jié)構(gòu)及外形3.2.4數(shù)碼管電路使用一個(gè)四位共陽型數(shù)碼管， 四個(gè)公共陽級(jí)由三極管放大電流來驅(qū)動(dòng)， 三極管由 p10-p13控制開與關(guān)。數(shù)碼管的陰級(jí)由 p0 口經(jīng)過電阻限流連接。圖3-7數(shù)碼管3.3 紅外遙控解碼實(shí)驗(yàn)硬件 一體化紅外線接收器是一種集紅外線接收和放大整形于一體，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與ttl電平信號(hào)兼容的所有工作，而體積又很小巧，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸，廣泛用于電視機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)、vcd、dvd、音響、空調(diào)等家用電器中接收紅外信號(hào)，圖3-5是一體化接收頭的引腳排

38、列圖，下載線是本站產(chǎn)品配套的采用屏蔽線焊接的一體化紅外接收頭，接收更可靠本品 at89s52單片機(jī)四、控制模塊的軟件設(shè)計(jì)4.1紅外接收頭的簡介及工作原理 紅外接收頭一般是接收、放大、解調(diào)一體頭，一般紅外信號(hào)經(jīng)接收頭解調(diào)后，數(shù)據(jù) “0”和“1”的區(qū)別通常體現(xiàn)在高低電平的時(shí)間長短或信號(hào)周期上，單片機(jī)解碼時(shí)，通常將接收頭輸出腳連接到單片機(jī)的外部中斷，結(jié)合定時(shí)器判斷外部中斷間隔的時(shí)間從而獲取數(shù)據(jù)。重點(diǎn)是找到數(shù)據(jù)“0”與“1”間的波形差別。 3條腿的紅外接收頭一般是接收、放大、解調(diào)一體頭，接收頭輸出的是解調(diào)后的數(shù)據(jù)信號(hào)（具體的信號(hào)格式，搜“紅外 信號(hào) 格式”，一大把），單片機(jī)里面需要相應(yīng)的讀取程序。 紅

39、外通信是利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。它一般由紅外發(fā)射和接收系統(tǒng)兩部分組成。發(fā)射系統(tǒng)對(duì)一個(gè)紅外輻射源進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射紅外信號(hào)，而接收系統(tǒng)用光學(xué)裝置和紅外探測(cè)器進(jìn)行接收，就構(gòu)成紅外通信系統(tǒng)。 紅外線我們都知道，人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長范圍為0.620.76m；紫光的波長范圍為0.380.46m。比紫光波長還短的光叫紫外線，比紅光波長還長的光叫紅外線。紅外線遙控就是利用波長為0.761.5m之間的近紅外線來傳送控制信號(hào)的。常用的紅外接收頭有以下外形： irm38a系列 irm138s系列 irm13b系列 mn系列

40、 irm338系列圖4-1 常用的紅外接收頭圖 本文采用的是h1838紅外接收頭，紅外遙控系統(tǒng)，常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透明三種顏色。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣：用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精

41、確測(cè)定，而業(yè)余條件下只能用拉距法來粗略判定。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mw左右），所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。前些年常用pc1373h、cx20106a等紅外接收專用放大電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正（vdd）、

42、電源（gnd）和數(shù)據(jù)輸出（vo或out）。紅外接收頭的引腳排列因型號(hào)不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。但在使用時(shí)注意成品紅外接收頭的載波頻率。紅外遙控常用的載波頻率為38khz，這是由發(fā)射端所使用的455khz晶振來決定的。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455khz1237.9 khz38khz。也有一些遙控系統(tǒng)采用36khz、40khz、56khz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用

43、通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了大量紅外遙控專用集成電路，需要時(shí)按圖索驥即可。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離（小于10米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。多路控制的紅外遙控系統(tǒng) 多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵，代表不同的控制功能。當(dāng)發(fā)射端按下某一按鍵時(shí)，相應(yīng)地在接收端有不同的輸出狀態(tài)。接收端的輸出狀態(tài)大致可分為脈沖、電平、自鎖、互鎖、數(shù)據(jù)五種形式?！懊}沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出一個(gè)“有效脈沖”，寬度一般在100ms左右?！半娖健陛敵鍪侵赴l(fā)射端按下鍵時(shí)

44、，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出“有效電平”，發(fā)射端松開鍵時(shí)，接收端“有效電平”消失。此處的“有效脈沖”和“有效電平”，可能是高、也可能是低，取決于相應(yīng)輸出腳的靜態(tài)狀況，如靜態(tài)時(shí)為低，則“高”為有效；如靜態(tài)時(shí)為高，則“低”為有效。大多數(shù)情況下“高”為有效?！白枣i”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個(gè)鍵，接收端對(duì)應(yīng)輸出端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?，原來為低電平變?yōu)楦唠娖?。此種輸出適合用作電源開關(guān)、靜音控制等。有時(shí)亦稱這種輸出形式為“反相”。“互鎖”輸出是指多個(gè)輸出互相清除，在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)輸出有效。電視機(jī)的選臺(tái)就屬此種情況，其它如調(diào)光、調(diào)速、音響的輸入選擇等?！皵?shù)據(jù)”輸出是指把一些發(fā)射鍵編上號(hào)碼，

45、利用接收端的幾個(gè)輸出形成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，來代表不同的按鍵輸入。一般情況下，接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應(yīng)有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端，以便后級(jí)適時(shí)地來取數(shù)據(jù)。這種輸出形式一般用于與單片機(jī)或微機(jī)接口。除以上輸出形式外，還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。所謂“鎖存”輸出是指對(duì)發(fā)射端每次發(fā)的信號(hào)，接收端對(duì)應(yīng)輸出予以“儲(chǔ)存”，直至收到新的信號(hào)為止；“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類似。紅外一體式發(fā)射接收器由于感應(yīng)的是紅外光，常見光對(duì)它的干擾較小，是在小車、機(jī)器人等制作中廣泛采用的一種方式。紅外一體式發(fā)射接收器檢測(cè)黑線的原理為，由于黑色吸光，當(dāng)紅外發(fā)射管發(fā)出的光照射在上面后，反射的部分就較小，接收管接到的紅

46、外線也就較少，表現(xiàn)為電阻較大，通過外接的電路就可以讀出檢測(cè)的狀態(tài)，同理，當(dāng)照射在白色表面時(shí)發(fā)射的紅外線就比較多，表現(xiàn)為接收管的電阻就比較小。4.1.1紅外遙控器的簡介及工作原理紅外線遙控是目前使用很廣泛的一種通信和遙控技術(shù)。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射,他將太陽光用三棱

47、鏡分解開，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計(jì)，試圖測(cè)量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計(jì)升溫最快。因此得到結(jié)論：太陽光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見的光線，這就是紅外線。也可以當(dāng)作傳輸之媒界。 太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為0.751000m。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.751.50m之間；中紅外線，波長為1.506.0m之間；遠(yuǎn)紅外線，波長為6.0l000m 之間。 真正的紅外線夜視儀是光電倍增管成像，與望遠(yuǎn)鏡原理全完不同，白天不能使用，價(jià)格昂貴且需電源才能工作。電視遙控器使用的是專用集成發(fā)射芯片來實(shí)現(xiàn)遙控碼的發(fā)射，如東芝tc9012，飛

48、利浦saa3010t等，通常彩電遙控信號(hào)的發(fā)射，就是將某個(gè)按鍵所對(duì)應(yīng)的控制指令和系統(tǒng)碼（由0和1組成的系列）調(diào)制在38kz的載波上，然后經(jīng)放大，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管將信號(hào)發(fā)射出去。不同公司的遙控芯片，采用的遙控碼也不一樣。較普通的有兩種，一種是nec標(biāo)準(zhǔn)，一種是philips標(biāo)準(zhǔn)。本次實(shí)驗(yàn)采用的是nec標(biāo)準(zhǔn)：nec標(biāo)準(zhǔn)：遙控載波的頻率為38khz(占空比為1:3)；當(dāng)某個(gè)按鍵按下時(shí)，系統(tǒng)首先發(fā)射一個(gè)完整的全碼，如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（2.5ms）組成。 一個(gè)完整的全碼=引導(dǎo)碼+用戶碼+用戶碼+數(shù)據(jù)碼+數(shù)據(jù)反碼。 其中，引導(dǎo)碼高電平

49、4.5ms，低電平4.5ms；系統(tǒng)碼8位，數(shù)據(jù)碼8位，共32位；其中前 16 位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。后 16 位為 8 位的操作碼和 8位的操作反碼，用于核對(duì)數(shù)據(jù)是否接收準(zhǔn)確。收端根據(jù)數(shù)據(jù)碼做出應(yīng)該執(zhí)行什么動(dòng)作的判斷。連發(fā)代碼是在持續(xù)按鍵時(shí)發(fā)送的碼。它告知接收端，某鍵是在被連續(xù)地按著。nec標(biāo)準(zhǔn)下的發(fā)射碼表示圖4-2 nec標(biāo)準(zhǔn)下的發(fā)射碼表示發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)0用“0.56ms高電平0.565ms低電平=1.125ms”表示，數(shù)據(jù)1用“高電平0.56ms低電平1.69ms=2.25ms”表示即發(fā)射碼“0”表示發(fā)射38khz的紅外線0.56ms，停止發(fā)射0

50、.565ms，發(fā)射碼“1”表示發(fā)射38khz的紅外線0.56ms，停止發(fā)射1.69ms需要注意的是：當(dāng)一體化接收頭收到38khz 紅外信號(hào)時(shí)，輸出端輸出低電平，否則為高電平。所以一體化接收頭輸了的波形是與發(fā)射波形是反向的，如圖 圖4-3 波形圖philips標(biāo)準(zhǔn)：載波頻率為38khz；沒有簡碼，點(diǎn)按鍵時(shí)，控制碼在1和0之間切換，若持續(xù)按鍵，則控制碼不變。一個(gè)全碼起始碼11控制碼用戶碼+用戶碼，如圖所示。圖4-4 控制碼數(shù)據(jù)0用“低電平1.778ms高電平1.778ms”表示；數(shù)據(jù)用“高電平1.778ms低電平1.778ms”表示。 連續(xù)碼重復(fù)延時(shí)114ms。 nec、toshiba、samso

51、ng公司的編碼格式有其共通之處：遙控全碼都由“引導(dǎo)碼+系統(tǒng)碼+系統(tǒng)碼(或系統(tǒng)碼取反)+數(shù)據(jù)碼+數(shù)據(jù)碼取反”組成；數(shù)據(jù)“0”和“1”的定義相同；不同的只是引導(dǎo)碼高低電平的持續(xù)時(shí)間不同，系統(tǒng)碼位數(shù)有長有短，第一個(gè)簡碼和全碼最后一位之間的延時(shí)不同，簡碼的引導(dǎo)脈沖不同等；所以可以把相同的部分做成通用子程序，包括產(chǎn)生數(shù)據(jù)“0”和“1”的子程序“one”和“zero”，9ms、4.5ms、2.25ms、22ms、45ms等時(shí)間控制子程序。鍵值處理，可采用外中斷的方式，有鍵按下時(shí)，就向cpu發(fā)出中斷請(qǐng)求，當(dāng)然這里面還包括了去抖動(dòng)、多鍵同時(shí)按時(shí)只處理一鍵的處理部分。機(jī)芯的不同狀態(tài)由單片機(jī)p3口的p3.5、p3

52、.4、p3.1、p3.0四位的輸入數(shù)值來區(qū)分判斷，比如“0000”表示工作于東芝tc90系列狀態(tài)，“0001”則表示要求工作于nec公司的pd61系列狀態(tài)。判斷了是哪一只鍵按下以及處于機(jī)芯的哪種狀態(tài)以后，程序就嚴(yán)格按照相應(yīng)的遙控編碼方式來進(jìn)行遙控碼的發(fā)射，也就是說將一定時(shí)段、一定數(shù)值的電平脈沖調(diào)制在38khz載波上，逐一發(fā)射出去。4.2遙控系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)4.2.1信號(hào)發(fā)射電路 采用脈沖寬調(diào)制的串行碼，以脈沖寬為0.565ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”：以脈沖寬為0.565ms、間隔為1.685ms、周期為2.25ms的組合二進(jìn)制的“1”，如圖4-2-1所示。圖4-5 遙控碼

53、的“0”和“1”（注：所有的波形為接送端的與發(fā)射相反） 上述“0”和“1”組成的32 位二進(jìn)制碼經(jīng)38khz的載頻進(jìn)行調(diào)制以提高發(fā)射頻率，達(dá)到降低電源功率的目的。然后再通過紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖4-2所示。圖 4-6 遙控信號(hào)編碼波形圖遙控器在按下后，周期性的發(fā)出一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨著它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在45ms到63ms左右，如圖4-3所示。 引導(dǎo)碼 連發(fā)碼 連發(fā)碼 圖4-7 遙控連發(fā)信號(hào)波形當(dāng)一個(gè)鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108ms的編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個(gè)起始碼（9ms）,一個(gè)結(jié)果碼（4.5ms）,低8位地址碼（9ms18ms）,高8位地址碼（9ms18ms）,8位數(shù)據(jù)碼（9ms18ms）和這8位數(shù)據(jù)的反碼（9ms18ms）組成。如果鍵按下