基于單片機或分立元件的紅外遙控信號接收和轉發(fā)

基于單片機的紅外遙控器

信號接收和轉發(fā)的設計實現(xiàn)指導老師:高敬鵬2013.04實驗要求設計一個基于單片機的紅外遙控信號接收與轉發(fā)系統(tǒng)，用普通電視機遙控器控制該系統(tǒng)，使用數(shù)碼管顯示信號的接收結果。本電路采用HS0038塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，沒有紅外遙控信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，而且體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。HS0038塑封一體化紅外線接收器紅外HS0038實驗用于無線傳輸?shù)募t外線頻率一般為38kHz-40kHz，所以發(fā)射端的命令碼必須通過調制才能被發(fā)射管以紅外線的形式釋放到開放空間。脈沖個數(shù)編碼可以很方便的實現(xiàn)對載波頻率的幅度調制，其原理如下圖所示。命令碼與載波信號的乘積便是可以用于發(fā)射的已調信號。數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式包括了引導碼、用戶碼、數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼，編碼總占32位。數(shù)據(jù)反碼是數(shù)據(jù)碼反相后的編碼，編碼時可用于對數(shù)據(jù)的糾錯。注意：第二段的用戶碼也可以在遙控應用電路中被設置成第一段用戶碼的反碼。使用455KHZ晶振時各代碼所占時間位定義用戶碼或數(shù)據(jù)碼中的每一個位可以是位1，也可以是位0，區(qū)分0和1是利用脈沖的時間間隔來區(qū)分，這種編碼方式稱為脈沖位置調制方式，英文簡寫PPM。實際遙控器數(shù)據(jù)格式系統(tǒng)設計任務設計任務：結合單片機最小電路和紅外線接收接口電路共同設計一個基于單片機的紅外遙控信號接收與轉發(fā)系統(tǒng)，用普通電視機遙控器控制該系統(tǒng)，使用數(shù)碼管顯示信號的接收結果。當遙控器按下數(shù)字鍵時，在數(shù)碼管上顯示其鍵值。如按下數(shù)字鍵1，則在數(shù)碼管上顯示號碼01。當遙控器連續(xù)按下某一鍵時,數(shù)碼管顯示的數(shù)值不變。當遙控器按下音量+及音量-時，用兩位數(shù)碼的周圍段實現(xiàn)順時針或者逆時針旋轉的流水燈功能。運用串口調試助手，在遙控器有按鍵按下時，將其鍵值顯示在PC機上系統(tǒng)主體流程圖消抖過程設計參考電路紅外一體化接收頭接收電路單片機最小系統(tǒng)串口通信模塊(用于下載stc單片機)數(shù)碼管顯示電路設計參考電路圖紅外一體化接收頭接收電路單片機最小系統(tǒng)串口通信模塊(用于下載stc單片機)數(shù)碼管顯示電路提示HS0038一體化紅外接收頭，接收頻率為38kHz管腳依次為：

1－OUT2－GND3—VCC

連接時，在VCC與GND之間并入一個0.1uF(104)的電容有助于改進信號質量。其可以用于遙控編碼接收，也可以用于低碼率的數(shù)據(jù)通訊。

HS0038信號電平：

38kHz紅外發(fā)射接收到時：OUT低電平輸出

38kHz紅外發(fā)射接收不到時：OUT高電平輸出

Hs0038的使用注意事項：

1：38kHz紅外發(fā)射信號在HS0038接收角度范圍邊沿區(qū)域時，接收信號不斷振蕩無法穩(wěn)定，因此為保證信號質量，使用時發(fā)射接收盡力正對為好；

2：HS0038用于數(shù)據(jù)接收時，需要用到單片機的定時器，但是數(shù)碼管顯示時需要占用一部分時間，最后處理時可能要對定時器設定值進行微調。參考文獻與網(wǎng)站

曾一江.單片微機原理與接口技術.科學出版社,2006戴佳,戴衛(wèi)恒.51單片機C語言應用程序設計實例精講.電子工業(yè)出版社,2006鄭小真.紅外遙控在節(jié)能和無線操作方面的應用.河南工業(yè)大學,2006王東鋒,王會良,董冠強編著.單片機C語言應用100例.電子工業(yè)出版社,2009/view/3648656.htm#sub3648656/Industry/20080519090135.htm/view/c21b3c3043323968011c92ea.html方案二（硬件解碼）

方案：此方案中采用全硬件系統(tǒng)，不采用任何軟件編程，用數(shù)字電路中的門電路和芯片搭一個系統(tǒng)對紅外控制信號進行檢測，并將信號轉換成芯片可識別的TTL信號。用譯碼芯片在數(shù)碼管上顯示。方案二（硬件解碼）

方案的具體思路：首先采用紅外一體化接受器HS0038將萬能遙控器所發(fā)出的信號進行接收并將其轉換成電平信號，通過調節(jié)74HC123單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器周圍兩處的滑動變阻器來設置脈沖門限將所發(fā)不同編碼選擇出來并通過74HC595移位寄存器將數(shù)據(jù)加以鎖存住，1MHz的有源晶振通過計數(shù)器4020來產(chǎn)生一定的時間脈沖,移位寄存器輸出端口輸出為編碼的數(shù)據(jù)反碼,然后將其送給數(shù)碼管顯示驅動芯片并通過數(shù)碼管將萬能遙控器的按鍵信息的編碼的反碼顯示出來。系統(tǒng)設計任務設計任務：結合數(shù)字分立元件電路和紅外接收接口電路共同設計的一個紅外遙控信號接收系統(tǒng)，用普通電視機遙控器控制該系統(tǒng)，使用數(shù)碼管顯示信號的接收結果。當遙控器按下任意數(shù)值鍵時，在數(shù)碼管上顯示其值。例如按下“0”時，在數(shù)碼管上應顯示“00”。MC14495介紹紅外遙控器信號接收電路提示在萬能遙控器發(fā)送0-9時，板子能接收并穩(wěn)定顯示為FF，F(xiàn)E，F(xiàn)d，F(xiàn)C，F(xiàn)b，F(xiàn)A，F(xiàn)9，F(xiàn)8，F(xiàn)7，F(xiàn)6。數(shù)碼管采用的是兩個共陰極數(shù)碼管，其顯示主要是由MC14495驅動芯片，移位寄存器74HC595芯片將數(shù)據(jù)編碼反碼輸出作為驅動芯片的控制端，使數(shù)碼管相應段亮滅。紅外實驗元器件名稱數(shù)量HS00381計數(shù)器40201移位寄存器74HC5951與非門40931雙單穩(wěn)74HC1231譯碼器MC144952非門74LS062DIP143DIP165一位共陰數(shù)碼管LG5011AH2電位器200k2有源晶振1MHz1105電容2104電容210K電阻110歐姆電阻1設計實現(xiàn)元器件清單表1設計實現(xiàn)元器件清單表2元器件名稱數(shù)量40腳IC座116腳IC座1STC89C511HS00381MAX2321兩位共陽數(shù)碼管

（LG5022BH）1串口1開關1按鍵111.0592M晶振1三極管85502電容（104）5電容（30pF）2電阻（10K）1