學(xué)習(xí)型紅外遙控器

1、0信息與電氣工程學(xué)院電子信息工程電子信息工程 CDIO 一級(jí)項(xiàng)目一級(jí)項(xiàng)目（2013/2014 學(xué)年第二學(xué)期）題 目 ： 學(xué)習(xí)型紅外遙控器 專業(yè)班級(jí) ： 電子信息 1101 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師 ： 馬永強(qiáng)老師 設(shè)計(jì)周數(shù) ： 15 周 設(shè)計(jì)成績(jī) ： 2014 年 6 月 4 日1目目 錄錄1 1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的及任務(wù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的及任務(wù).2 22 2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景.2 23 3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路.2 2 3.3.1 1 學(xué)習(xí)型遙控介紹學(xué)習(xí)型遙控介紹.2 2 3.3.2 2 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì).3 3 3.3.3 3 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì).3 3 3.3.3.3.1 1 數(shù)據(jù)

2、壓縮編碼數(shù)據(jù)壓縮編碼.4 4 3.3.3.23.2 編碼具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程編碼具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程.4 44 4 具體程序介紹具體程序介紹.4 4 4.1.4.1. 遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖.5 5 4.24.2 遙控不同模式的切換遙控不同模式的切換.5 5 4 4.3.3 遙控硬件結(jié)構(gòu)遙控硬件結(jié)構(gòu).9 95 5 核心電路設(shè)計(jì)核心電路設(shè)計(jì).9 9 5.15.1 紅外串行通信接口電路設(shè)計(jì)紅外串行通信接口電路設(shè)計(jì).9 9 5.25.2 發(fā)射部分設(shè)計(jì)發(fā)射部分設(shè)計(jì).1 10 0 5.35.3 紅外接收器的設(shè)計(jì)紅外接收器的設(shè)計(jì).1 10 06 6 系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方法系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方法.

3、1 11 17 7 項(xiàng)目設(shè)計(jì)心得項(xiàng)目設(shè)計(jì)心得.1 13 38 8 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1 13 321 1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的及任務(wù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的及任務(wù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)型紅外遙控器，具有以下功能：（1）不同電器遙控間模式切換；（2）學(xué)習(xí)、發(fā)射、退出模式切換；（3）學(xué)習(xí)遙控件值并存儲(chǔ)、顯示；（4）對(duì)存儲(chǔ)鍵值調(diào)用、發(fā)射，控制電器；（5）加串口或藍(lán)牙與上位機(jī)通信。2 2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景無(wú)線遙控是指利用無(wú)線電波、紅外線、超聲波等作為載體，不用導(dǎo)線，而在空間傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的控制。實(shí)現(xiàn)對(duì)以家用電器為代表的中小型電器的遙控方法，主要有無(wú)線電遙控和紅外線遙控。紅外線遙控與無(wú)線電遙控相比：紅外光波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無(wú)線

4、電波的波長(zhǎng)，因此紅外線遙控信號(hào)不會(huì)影響其它家用電器，也不會(huì)影響到鄰近的無(wú)線電設(shè)備。另外，紅外線遙控不具有無(wú)線電遙控那樣穿透障礙物去控制被控對(duì)象的能力，在設(shè)計(jì)家用電器的紅外線遙控器時(shí)，不必要像無(wú)線電遙控那樣，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)隔墻控制或干擾鄰居的家用電器，所有同類產(chǎn)品的紅外線遙控器，可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號(hào)“串門”的情況，這對(duì)于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大的方便；此外，紅外線為不可見(jiàn)光，對(duì)環(huán)境影響很小，同時(shí)又具有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性。由此可見(jiàn)，紅外線遙控具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、成本低廉、抗干擾能力強(qiáng)、工作可靠性高等一

5、系列優(yōu)點(diǎn)，是近距離遙控、尤其是室內(nèi)遙控的優(yōu)選遙控方式。3 3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路 3.13.1 學(xué)習(xí)型遙控介紹學(xué)習(xí)型遙控介紹學(xué)習(xí)型紅外遙控,可以分為兩類：以固定碼格式學(xué)習(xí)的遙控器和波形拷貝方式學(xué)習(xí)的遙控器。前者，需要收集各種不同種類的遙控器信號(hào)，然后進(jìn)行識(shí)別比較，最后再記錄。但是，要實(shí)現(xiàn)幾乎所有的紅外遙控器的成功復(fù)制就太難了。因?yàn)椋t外遙控器的紅外編碼格式變化太多。不過(guò)這種學(xué)習(xí)型遙控器對(duì)硬件要求相對(duì)簡(jiǎn)單，處理器的工作頻率可以不高，存儲(chǔ)容量3也較小，其缺點(diǎn)是對(duì)未知編碼的遙控器無(wú)效。后者主要是把原始遙控器所發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行完全拷貝，而不管遙控器是什么格式，存儲(chǔ)在 EEPROM 等存儲(chǔ)器中。當(dāng)發(fā)

6、射時(shí)，只需將儲(chǔ)存器中記錄的波形長(zhǎng)度還原成原始信號(hào)即可。這種學(xué)習(xí)型遙控器對(duì) MCU 的主頻要求高，RAM 要求較大，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)任何一種紅外遙控器都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)。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(jiàn)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(zhǎng)為940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。接收部分的主要元件為紅外接收二極管，一般有圓形和方形兩種。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

7、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。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，最近幾年大多都采用成品紅外接收頭。 3.23.2 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)硬件電路分為兩大模塊，分別是：紅外線發(fā)射模塊和紅外線接收模塊。用單片機(jī)制作的 15 路電器遙控器，可以分別控制 15 個(gè)電器的電源開(kāi)關(guān)，并且可對(duì)一路電燈進(jìn)行亮度的遙控。采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，4*8 鍵盤開(kāi)關(guān)，可擴(kuò)充到對(duì) 32 個(gè)電器的控制。圖 3 為該系統(tǒng)遙控發(fā)射器原理圖，其中 P1 口和 P0 口作鍵掃描端口，具有 32 個(gè)功能操作鍵；第 9

8、 腳為單片機(jī)的復(fù)位腳，采用簡(jiǎn)單的 RC 上電復(fù)位電路；15 腳作為紅外線遙控碼的輸出口，用于輸出 38KHz 載波編碼；18、19 腳接 12MHz 晶振。P0 口需接上拉電阻。圖 4 為該系統(tǒng)遙控接收原理圖，其中 P1.1-P1.2 口作為數(shù)碼管的二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出，顯示數(shù)字為 0-7，7 代表最亮，0 代表最暗，采用 4511 集成塊硬件譯碼顯示數(shù)值；P0.0-P0.7以及 P2.0-P2.6 口作為 15 個(gè)電器的電源控制輸出，接口可以用繼電器或可控硅，在本電路中，P2.0 口控制一個(gè)電燈的亮滅；P2.7 口為可控硅調(diào)光燈的調(diào)光脈沖輸出；第 10 腳 P3.0口為 50Hz 交流市電相位基準(zhǔn)

9、輸入，第 12 腳為中斷輸入口；P3.1 口用于接收紅外線遙控碼4輸入信號(hào)。 3.33.3 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)型遙控器的設(shè)計(jì)性能及實(shí)現(xiàn)與其軟件設(shè)計(jì)編寫具有密切的關(guān)系，在設(shè)計(jì)中采用內(nèi)部定時(shí)器對(duì)信號(hào)高低電平計(jì)時(shí)的方法來(lái)采集數(shù)據(jù)并保存。當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別到起始碼的低電平時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器對(duì)輸入低電平計(jì)時(shí)，當(dāng)起始碼的低電平結(jié)束時(shí)保存定時(shí)器此時(shí)的值，記錄下起始碼的低電平信號(hào)脈沖寬度值；然后依次保存采集到的編碼信號(hào)脈沖寬度值，如果采集到編碼信號(hào)位數(shù)大于設(shè)定值 M(程序中設(shè)定值)，就認(rèn)為編碼采集已經(jīng)結(jié)束，即學(xué)習(xí)子程序結(jié)束。在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用了 2 個(gè)外部中斷和 2 個(gè)內(nèi)部定時(shí)器，外部中斷 0 啟動(dòng)定時(shí)器0

10、 停止定時(shí)器 1 計(jì)數(shù)并保存定時(shí)器 1 的數(shù)據(jù)，外部中斷 1 啟動(dòng)定時(shí)器 1 停止定時(shí)器 0 計(jì)數(shù)并保存定時(shí)器 0 的數(shù)據(jù)，用定時(shí)器 0 記錄紅外解調(diào)信號(hào)的高電平時(shí)長(zhǎng)。用定時(shí)器 1 記錄紅外解調(diào)信號(hào)的低電平時(shí)長(zhǎng)，本文采用 12 MHz 晶振，1 個(gè)機(jī)器周期是 1 s，計(jì)數(shù)器采用 16位計(jì)數(shù)器。如果在外部中斷 0 和外部中斷 1 之間不發(fā)生內(nèi)部定時(shí)器中斷，可以記錄的最大時(shí)間間隔為 65.5 ms；如果在外部中斷 0 和外部中斷 1 之間發(fā)生內(nèi)部定時(shí)器中斷則可以記錄的最大時(shí)間間隔是 n65.5 ms，其中 n 為中斷次數(shù)。其值保存在設(shè)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后寫入到外部 E2PROM 存儲(chǔ)器中。發(fā)射過(guò)

11、程再?gòu)耐獠康?E2PROM 存儲(chǔ)器讀出，通過(guò)用軟件模仿 38 kHz 載波信號(hào)發(fā)送編碼信息。 3.3.13.3.1 數(shù)據(jù)壓縮編碼數(shù)據(jù)壓縮編碼 在設(shè)計(jì)過(guò)程中研究發(fā)現(xiàn)：盡管空調(diào)遙控器存在幀格式多樣、碼型多樣、編碼長(zhǎng)短不同、發(fā)送方式不同等問(wèn)題，但對(duì)于某一個(gè)獨(dú)立的空調(diào)遙控器還是有規(guī)律可依的。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案時(shí)，選擇通用性好的就能解決這個(gè)問(wèn)題。例如測(cè)得一款空調(diào)遙控器的 1 個(gè)命令碼如下： 低電平(有紅外發(fā)送載波)信號(hào)碼時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)是： 0 x7368 0 x0578 0 x0577 0 x0563 0 x0555 0 x0584 0 x0564 0 x0545 0 x0572 0 x0554 高電平(無(wú)紅外發(fā)

12、送載波)信號(hào)碼時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)是：0 x0578 0 x1377 0 x0563 0 x0555 0 x1384 0 x0564 0 x0545 0 x1382 0 x0554 0 x01345 盡管碼型有幀頭、系統(tǒng)碼、操作碼、同步碼、幀間隔碼、幀尾，但不論是低電平(有紅外發(fā)送載波)信號(hào)碼時(shí)長(zhǎng)或是高電平(無(wú)紅外發(fā)送載波)信號(hào)碼時(shí)長(zhǎng)其結(jié)構(gòu)都相對(duì)簡(jiǎn)單。但是 1個(gè)幀如此多的數(shù)據(jù)占據(jù)了大量的內(nèi)存空間，增加了硬件成本和程序運(yùn)行時(shí)間，有必要在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上采取數(shù)據(jù)壓縮。 數(shù)據(jù)壓縮根據(jù)使用場(chǎng)合和要求的不同分有損和無(wú)損壓縮。為了在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)準(zhǔn)確再現(xiàn)接5收到的紅外數(shù)據(jù)，本文采用無(wú)損壓縮的方法，使用的編碼方式是改進(jìn)型的

13、游程編碼，根據(jù)游程編碼的原理，游程長(zhǎng)度(游程或游長(zhǎng))RL(Run-Length)指的是由信號(hào)采樣值構(gòu)成的數(shù)據(jù)流中各個(gè)數(shù)據(jù)重復(fù)重現(xiàn)的長(zhǎng)度，只要給出重復(fù)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和位置就可以恢復(fù)原來(lái)的數(shù)據(jù)流。 3.3.23.3.2 編碼具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程編碼具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程 (1)在接收紅外信號(hào)時(shí)分別按高電平和低電平不同的時(shí)間長(zhǎng)度編號(hào)(時(shí)間長(zhǎng)度規(guī)定一定的誤差范圍)，每 1 次測(cè)得的數(shù)據(jù)根據(jù)電平持續(xù)時(shí)間記錄其編號(hào)，再將同編號(hào)的數(shù)據(jù)相加求平均值作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間長(zhǎng)度，根據(jù)紅外信號(hào)格式的不同，可以選擇 4 bit 壓縮方式和 2 bit 壓縮方式，即壓縮比達(dá)到 1/4 和 1/8。在接收紅外數(shù)據(jù)時(shí)采用的是中斷方式，不占用過(guò)多的

14、CPU時(shí)間，還可以一邊學(xué)習(xí)一邊存入 E2PROM 以達(dá)到節(jié)省內(nèi)存空間的目的。 將上述遙控器的 1 個(gè)命令碼(其中紅外編碼長(zhǎng)度為 150 bit，壓縮比為 1/8)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在E2PROM 中的數(shù)據(jù)格式如下： 01100101(共 10 個(gè)字節(jié)低電平數(shù)據(jù))； 11010101(共 10 個(gè)字節(jié)高電平數(shù)據(jù))； 0 x96(字節(jié)總長(zhǎng)度)； 0 x1377 0 x0560 0 x0572 0 x370(4 個(gè)不同的時(shí)長(zhǎng))； (2)發(fā)送紅外數(shù)據(jù)時(shí)，先從 E2PROM 中讀出字節(jié)總長(zhǎng)度、4 個(gè)不同的時(shí)長(zhǎng)及部分高低電平數(shù)據(jù)，在發(fā)送高電平時(shí)(即不發(fā)送紅外載波信號(hào))且時(shí)長(zhǎng)大于 1 ms，再讀 E2PROM 數(shù)據(jù)

15、，這樣更可以節(jié)省內(nèi)存空間。4 4 具體程序介紹具體程序介紹 4.14.1 遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖遙控發(fā)射及接收控制流程圖如圖 1 和圖 2 所示：6圖 1 遙控發(fā)射控制流程圖7開(kāi)始初始化按顯示亮度數(shù)據(jù)設(shè)定調(diào)光脈沖延時(shí)值P3.0=0?調(diào)用延時(shí)子程序P2.7 口輸出調(diào)光子程序NY中斷開(kāi)始低電平脈寬2ms?接收并對(duì)低電平脈沖計(jì)數(shù)高電平脈寬3ms?按脈沖個(gè)數(shù)至對(duì)應(yīng)功能程序中斷返回NNY圖 2 遙控接收控制流程圖圖 3 遙控發(fā)射8圖 4 遙控接收 4.24.2 遙控不同模式的切換遙控不同模式的切換學(xué)習(xí)型遙控器可以控制多種電器，例如：電視機(jī)，電冰箱，空調(diào)，電磁爐等。利用每

16、種電器分配不同的功能界面，來(lái)控制不同的電器進(jìn)行相應(yīng)的操作。因?yàn)槊糠N電器的控制不一樣，所以控制界面需要切換，而且當(dāng)要選換另一種電器控制界面時(shí)，還需要有退出功能，即退出到原始界面從而選擇其他功能。學(xué)習(xí)型遙控器提供了一種只需較小的存儲(chǔ)空間來(lái)存儲(chǔ)遙控按鍵數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法，其技術(shù)方案是，學(xué)習(xí)型遙控器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，其特征在于，包括以下步驟：進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)；接收目標(biāo)按鍵的鍵碼；分析目標(biāo)按鍵鍵碼里的引導(dǎo)碼、系統(tǒng)碼和功能碼并判斷目標(biāo)鍵碼里的引導(dǎo)碼及系統(tǒng)碼與存儲(chǔ)器中已存儲(chǔ)的引導(dǎo)碼及系統(tǒng)碼是否相同，若相同直接進(jìn)入下一步，若不相同就存儲(chǔ)目標(biāo)按鍵的引導(dǎo)碼及系統(tǒng)碼，然后進(jìn)入下一步；存儲(chǔ)目標(biāo)按鍵的功能碼。本發(fā)明的有益效果是，

17、對(duì)同一引導(dǎo)碼和系統(tǒng)碼只記憶一次，只記憶不同按鍵的功能碼，從而大大減少了需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，節(jié)省了存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間。切換流程圖如圖 5：9圖 5 遙控不同模式的切換 4.34.3 遙控器硬件結(jié)構(gòu)遙控器硬件結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)型紅外遙控器由紅外一體化接收電路、反相器、溫度傳感器、單片機(jī)、紅外發(fā)送電路、E2PROM 存儲(chǔ)器、鍵盤及 LED 指示燈構(gòu)成，如圖 6 所示圖 6 遙控器硬件結(jié)構(gòu)圖10單片機(jī) AT89S52 構(gòu)成紅外遙控的處理器，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM(258B)用來(lái)存儲(chǔ)學(xué)習(xí)過(guò)程中編碼信號(hào)的脈沖寬度和編碼。 (1)紅外發(fā)射電路：38 kHz 方波直接由單片機(jī)模擬產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)三極管放大后，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管(注意

18、：38 kHz 載波不能用 AT89S52 定時(shí)器產(chǎn)生，因?yàn)?38 kHz 載波信號(hào)的周期只有 26 s，考慮到有載波時(shí)的占空比為 1/3，即定時(shí)器的最小中斷時(shí)間間隔只有 8 s，在執(zhí)行中斷時(shí)中斷處理過(guò)程(如保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)等)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間根據(jù)中斷點(diǎn)的不同需要的時(shí)間也不同，有時(shí)會(huì)大于 8 s，這樣不能保證 38 kHz 信號(hào)的穩(wěn)定性)，在軟件處理過(guò)程中應(yīng)用延時(shí)程序模仿 38 kHz 的紅外載波信號(hào)。 (2)紅外一體化接收頭：接收器選用一體化紅外接收器 MK0038，該接收器是黑色環(huán)氧聚光透鏡，能夠?yàn)V除可見(jiàn)光的干擾，集紅外接收和放大于一體，內(nèi)含紅外線 PIN 接收管、選頻放大器和解調(diào)器。不需任何外接元件

19、，就能完成從紅外遙控信號(hào)(38 kHz 的載波信號(hào))中分離出基帶信號(hào)，輸出與 TTL 電平兼容的所有工作。在與單片機(jī)連接時(shí)，將接收來(lái)的紅外遙控信號(hào)反相，其正向信號(hào)接外部中斷 0，反相信號(hào)接外部中斷 1。通過(guò)記錄 2 個(gè)中斷間的間隔時(shí)間來(lái)測(cè)量紅外遙控信號(hào)的高低電平的脈寬值。 (3)外接 E2PROM 存儲(chǔ)器：用于存放學(xué)習(xí)到的控制命令的編碼和高低電平信號(hào)的脈寬值。 (4)按鍵盤：?jiǎn)?dòng)一個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。 (5)溫度傳感器：用于測(cè)量室內(nèi)溫度，根據(jù)已學(xué)習(xí)的溫度控制命令自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉空調(diào)。 (6)LED 指示燈：用于顯示遙控器的工作狀態(tài)。5 5 核心電路設(shè)計(jì)核心電路設(shè)計(jì) 5.15.1 紅外串行通信接口電路設(shè)計(jì)

20、紅外串行通信接口電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制的紅外通信系統(tǒng)主要有紅外發(fā)射器，紅外接收器，以及單片機(jī) 89C51 三部分組成，單片機(jī)本身并不具備紅外通信接口，可以利用單片機(jī)的串行接口與片紅外發(fā)射和接收電路，組成一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)的紅外串行通信接口。 5.25.2 發(fā)射部分設(shè)計(jì)發(fā)射部分設(shè)計(jì) 紅外發(fā)送電路包括脈沖振蕩器、三極管和紅外發(fā)射管等部分。其中脈沖振蕩器有 NE555定時(shí)器、電阻和電容組成，用于產(chǎn)生 38 kHz 的脈沖序列作為載波信號(hào)，紅外發(fā)射管 HG 選用 Vishay 公司生產(chǎn)的 TSAL6238，用來(lái)向外發(fā)射 950 nm 的紅外光束。其發(fā)送的過(guò)程為：串行數(shù)據(jù)有單片機(jī)的串行輸出端 TXD 送出

21、并驅(qū)動(dòng)三極管，數(shù)位“O”使三極管導(dǎo)通通過(guò)有NE555 構(gòu)成的多諧振蕩電路調(diào)制成 38 kHz 的載波信號(hào)，并利用紅外發(fā)射管以光脈沖的形式11向外發(fā)送。數(shù)位“l(fā)”使三極管截止，紅外發(fā)射管不發(fā)射紅外光。NE555 構(gòu)成的多諧振蕩電路的振蕩周期公式為 T=O693(R1+R2)C，其中，R1 為充電電阻，R2 為放電電阻，C 為充電電容。 5.35.3 紅外接收器的設(shè)計(jì)紅外接收器的設(shè)計(jì) 紅外接收電路選用 Vishay 公司生產(chǎn)的專用紅外接收模塊 TSOP1738。該模塊是一個(gè)三端元件，使用單電源+5V 供電，具有功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、輸入靈敏度高、對(duì)其他波長(zhǎng)(950 nm 以外)的紅外光不敏感的特點(diǎn)

22、，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 7 所示。 圖 7 TSOP1738 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖TSOPl738 的工作過(guò)程為：首先，通過(guò)紅外光敏元件將接收到的載波頻率為 38 kHz 的脈沖紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再由前置放大器和自動(dòng)增益控制電路進(jìn)行放大處理。然后，通過(guò)帶通濾波器進(jìn)行濾波，濾波后的信號(hào)由解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)。最后，由輸出級(jí)電路進(jìn)行反向放大輸出。6 6 系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方法系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方法1)遙控碼的編碼格式該遙控器采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的碼，最小為 2 個(gè)脈沖，最大為 17 個(gè)脈沖。為了使接收可靠，第一位碼寬為 3ms，其余為 1ms，遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔大于10ms，如圖 8 所示：12

23、3ms1ms10ms電器 0 遙控輸出碼電器 1 遙控輸出碼電器 2 遙控輸出碼調(diào)光命令碼圖 8 遙控碼的編碼格式2)遙控碼的發(fā)射當(dāng)某個(gè)操作按鍵按下時(shí)，單片機(jī)先讀出鍵值，然后根據(jù)鍵值設(shè)定遙控碼的脈沖個(gè)數(shù)，再調(diào)制成 38kHz 方波由紅外線發(fā)光管發(fā)射出去3)數(shù)據(jù)幀的接收處理當(dāng)紅外線接收器輸出脈沖幀數(shù)據(jù)時(shí)，第一位碼的低電平將啟動(dòng)中斷程序，實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)幀。在數(shù)據(jù)幀接收時(shí)，將對(duì)第一位(起始位)碼的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證。若第一位低電平碼的脈寬小于 2ms，將作為錯(cuò)誤碼處理。當(dāng)間隔位的高電平脈寬大于 3ms 時(shí)，結(jié)束接收，然后根據(jù)累加器 A 中的脈沖個(gè)數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)輸出口的操作。1310ms1ms停止位10ms3ms1ms第一位圖 9 紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖7 7 項(xiàng)目設(shè)計(jì)心得項(xiàng)目設(shè)計(jì)心得本學(xué)期學(xué)習(xí)單片機(jī)的時(shí)間很短