学习型红外线遥控器的设计说明

1、湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：单片机课程设计设计题目：学习型红外线遥控器的设计系 别：通信与控制工程系专 业：电子信息工程班 级：学生姓名：学 号：起止日期：指导教师：指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩 评 疋项目权重成绩1设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见:主任签字：年 月 日当今社会科学技术的发展与日俱增，人们的生活水平也是日益提高，为了减少人 的工作量，所以对各种家用电器、电子器件的非人工控制的要求也是越来越高， 针对 这种情况，设计出一种集成度比较高的

2、控制体系是必然的。单片机的集成度很高，它具有体积小、质量轻、价格便宜、耗电少等突出特点，尤其耗电少，又可使供电电源 体积小、质量轻。本课程设计介绍了基于单片机的一种学习型万能遥控器的设计与实 现，可以对各种红外线遥控器发射的信号进行识别、存储和再现等功能，从而实现对 各类家电的控制。学习型红外遥控器由单片机、红外线接收、红外线发射、显示、存 储、按键等部分组成。本设计详细介绍了学习型红外遥控器的软硬件设计方法，并给出了具体的各单元电路设计、程序设计及主程序流程图。在硬件设计中，我们选取 STC89C5型号单片机为核心器件，并给出外围电路模块如红外接收模块、 红外发射模 块、显示模块、以及外部控

3、制模块等组成部分的设计实现。软件部分采用keil进行C程序设计与编译，并将编译后产生的hex文件通过STC_ISP_V47下载到单片机中，进 行调试。本学习型遥控器采用最小化应用模式设计，电路简单，尤其是通过大量不同遥控码的特征分析，在遥控码的读入时选择了最佳采样间隔， 使遥控码的学习成功率 大大提高。关键词：遥控学习；红外解码；单片机控制；红外遥控目录设计要求 6前言 61方案论证 62、基本功能模块设计与说明 82.1.初始化模块 82.2遥控码读入处理模块 82.3遥控码发射处理模块 82.4主模块 93、调试与操作说明 103.1学习型红外遥控器的电路原理图的设计 103.2程序的编译

4、及下载 123.3实际电路的测试 134、课程设计心得体会 145、元器件及仪器设备明细 156、参考文献 167、致谢 17&附录 18学习型红外遥控器的设计设计要求学习型红外线遥控器要求可以学习不同遥控器的某个按键码功能。使用时先 用原遥控器对着学习器按一下某操作键， 学习器就可以实现原遥控器中该键的遥 控功能。.、八、一前言本课程设计是一个基于单片机的学习型红外遥控器，能够学习不同遥控器的 某个按键功能。利用单片机STC89C5对多个红外遥控编码的脉冲宽度进行测量， 并原封不动地把发射信号中高、低电平的时间宽度记忆至扩展存储区的指定地 址。当要发射红外信号时， 从扩展存储区中还原

5、出相应的红外遥控编码， 并调制 到38KH的载波信号上，最后，通过三极管放大电路驱动红外发光二极管发射红 外信号，达到学习和发射的目的，从而实现一个遥控器控制多种红外遥控设备。1、方案论证为了实现遥控码的记录还原功能，系统应具有红外线的接收解码、红外线调 制发射、操作按键和功能控制功能等单元。 由于功能定为学习一个遥控器按键的 遥控功能，因此决定采用STC89C5单片机作为控制器。STC89C5单片机中具有256 字节的内存单元， 可存储遥控码脉宽的数据。 遥控码的脉宽数据可用红外线接收 器解码后送单片机读入，接受电路图如图 1所示。发射时通过设置定时器的初值 为F3H产生38kHZ红外调制信

6、号送红外发射管发射，红外发射电路图如图 2所示。 单键学习型红外遥控器的实现方案框图如图 3所示。UllDATAVCCGND3 Pll2VCC1 II图i红外接收电路原理图图2红外发送电路原理图图3单键学习型红外遥控器系统框图2、基本功能模块设计与说明2.1. 初始化模块初始化模块的主要任务是清存放脉宽数据单元，关闭学习及发射指示灯，关 闭遥控输出口，将定时器T1设为8位自动重装模式，设置中断。2.2 遥控码读入处理模块遥控码的学习处理程序主要是将原遥控器发出的脉冲码宽依次存入内存单 元，存放规则为偶数地址（ 0、2、4、6等）存放低电平脉宽数据，奇数地址（ 1、 3、5等）存放高电平脉宽数据

7、。定义文件中划了 206个单元用于存放脉宽数据， 符合常用遥控器的最大码长要求。遥控码读入程序流程图如图 4所示。本程序在编程设计中非常重要，通过大量的、不同中来的遥控码波形实验测试分析，遥控码的帧间歇位宽度均在10m$以上，起始码宽度由9mS氐电平的引导 码和4.5ms高电平的起始位组成。编码位在100us3.5ms之间。为确保所有遥控器 学习的成功，可采用以下程序实现方法。读起始位方法：由于起始位的码宽范围较大，因此计数单元采用单独的2字节，计数周期约为15us,这样按65536*15us算，最大可存起始位脉宽为983ms当 输入为低电平时，开始9m啲引导码计数，输入高电平时开始4.5ms

8、的起始位计数， 当再次进入氐电平时，则开始读遥控码并计数。读遥控码的方法：采用 1字节计数单元对遥控码（高电平或氐电平）进行宽 度计数，电平跳变时结束计数，并将数据存入规定的地址。在高电平码计数时， 当计数值大于255时（宽度大于3.825ms），则判定为结束帧间隔位，在相应存储 单元写入数据0x0（作为结束标志。2.3 遥控码发射处理模块遥控码发射程序将原存于内存单元的脉冲数据还原成 38KHZ方波，利用定时/ 计数器T1中断功能产生38KHZ载波，调制波从P1.0脚送出。利用原读入时的低电 平持续时间控制产生38KHZ方波的时间，而原读入时为高电平的脉宽数据将作为停发38KHZJ波的持续时

9、间控制。经过反向放大器，9mS勺引导码变为高电平，4.5ms的低电平变为高电平发送出去。波形图如图5所示。遥控码发射处理程序图 如图6所示。图5红外线发送波形图2.4主模块主程序在完成上电初始化后进行按键查询，当确认有键按下时将编码发出去。控制电视机。在主程序中加入了数码管显示部分， 用于显示接收到的引导码和起始位个数，原理图如图7。主程序流程图8所示图6数码管显示原理图遥控码发射处理程序图遥控码读入程序流程图图4图6图8主程序流程图3、调试与操作说明3.1学习型红外遥控器的电路原理图的设计图5所示为该学习机遥控器的电路原理图，单片机使用STC89C52其中：P3.3 口接遥控器发射按键；P1

10、.6 口用作状态指示，绿灯亮代表学习状态，绿灯灭代表码已读入；P1.7 口用作指示遥控键的操作，闪烁代表遥控码正在发射之中；第9脚为单片机的复位脚，采用RCk电复位电路；第12脚为单片机中断输入口，用于工作方式的转换控制，当INT 0脚为低电平时,系统进入学习状态；第2脚用于红外线接收解码器的输出信号输入第1脚作为遥控码红外调制信号的输出口，输出 38KHZ勺方波脉冲;第18、19脚接12M晶振。STC89C5芯片引脚如图6。VCCPL1 2P12 3PH斗P14 5P15 6P16 7P17 ERESETRTDDTxniFY212P3313P3414VO 15r J J : uP3717XT

11、加XTB220P10 1Pl,0JT2vccrLirrExPO O/aDOPl 2pn 1/AD1Pl.3PD 加 D2Pl.4P0.3rAD3P1.5/MOS1P0.4/AD4Pl.fi/MTSOPO 5/AD5P1.7JSCKP0.6/AD6RSTPO 7/AD7P3 O/RXD/EA/VPPALE/PF.OGP3.2/INT0/PSEMP3.3/INT1P27/k!5P3.4H10F2.6/A14P3.5/T1P2 5/A13P3.6'WRP2.4/A12PMRDP2.3/A11TTALri2/A10CTAI.P2.1/A9GNDP2.0/A8U43913837J36135343

12、3 J323130羽2®27126 i353412322 2140P20FP27P2(5FZ4P33D0 bi 3D3D4D5btiD7EA图9 STC89C52引脚图由于采用最小化应用系统，因此控制线PSEN（片外取指控制）、ALE（地址锁存控 制）不用，EA （片外存储器选择）接高电平，使用片内程序存储器。红外线接收器使用市场上用于电视机的三端一体化红外接收解调器，三极管可用9013系列，红外线发射二极管也用普通遥控器中使用的器件。3.2程序的编译及下载1、创建工程并选择AT89C5型号芯片2、新建hongwai.c文件。3、编写源程序并编译，如图10所示|=| File Edi

13、t Vi -tw Pre i«t Dcbuc ?i4.=h Pex-ipjLcrds ToLs STUS V l n.d.cw E«l>Li (3fe <i纠匡用”略坠竺凰他马|口区J殷LLjd|i-Ter沪t Iqj Sc-urcb Grtxup 1 * 国 H 口ng” 12. c/remote.erx眾习型逶柠胖"f史冃koil g51 2004.1C 12/ K*XEM 稱事鼻 * Ni开廉展 Of 事；斤 HE IC 事毎 Ki 岳廉 K事器事鼻廉 IC 贰 X * iB 壬 iS K:KM 91 > ! Ki HK »

14、87; <X 事 K JCK* iK 番； * Hi X”"便屋at眄亡器单片机 tiazlvde <re-g£2. A> 工i 咱 1 ud戶 f in*hi /inilii;d.A <atsacc h> /define #de£iruC Mof ixo -/def: ii;eJfdEt 11LE/defirevuiJvoidvoid voi Jui-iidr uns；ightsd uLlox uint Uiisigi'icd mt PA PB FL CCjHI eiiMiaa (ulnx, aim I; L-i9-D(ui

15、nt , Hint);f en( , uiiit); dLay(uiiLt、:HYTiOKDOFFlXB¥TiOKli2FFjMBTr£nwD4KFJIBTTE0HD6m"数辺管用于显示辽艸馥备舁四的个敬血陆 Ds42. OCa.OKl? !JkOc QaOl陀UQ 0x03.Bfabit ebit srbit sbit sbit sbil / uint ucLian zdata uint uintstudjr linp PLA G: 2inp-F17.rennt.edn = PL ; rejiQtecut=Pl '0. txk=y-rO3 ”

16、/牛习比芯洁亍门"发肘指予口"宁习讎冲断I ：）"燈控荷寻谕入口 / 遷側出口i _ j . iw=2£5*zi. k*m “t y=D:reiuz.t=datAt206J ；那緩冲宽金效為用 head. tou.C存拖iiis祂畀uclir cndp ?T Z =( IkQ Oxbb. Cx6 2 lx2r 0x33 . rix?c 0k?* Oxb CxJO O»c?f Nuchar code b =<Ce?OBuild torget 'Target 11compi 1 irig hongws i ,c,.linking Pr

17、oraM Size: 日皐ta-253.0 data-01 code-1159 reatii-3 hu魂 f il from 'ticngwaL,HhQnwai 11 一 Error(£), Warni ng (s),图10学习型遥控器的程序编译图3、打开STC-ISF下载软件，选择STC89C52R型号的芯片，选择串口 3并导入编 译生成的hex文件。4、 将单片机与计算机的串口相连，并将程序下载至单片机，如图11所示。fjpfsupirWL；汩山 noriy” s>srMs-NHJ Typ*|S!C»jC&2i£4F IHid BKy01

18、X0 1FJ7iWSte 丰口 融助1= I UetSFfc I兵卜轉j«kL|工建殳样|?ilt： 7: -*yqisk* 1 ffllFnLpiir*ii®j 缶富ih ill on nt og oa 04 35 Dfl t? o=i ne aa m oc cit>St*p2?-Z：歼砰和叹/打托箕件Wuf坯 3t<u-t AdcrKstfiEn： .7 ci*r BuFfirlinu=.iri d. iBytc>£ G il :Eil-a i尊) 广File血&呂nr?lE件tJESft和OUT):国帀而厂片口 1 l1c珈冈歼事

19、泊血CJH FerlHi躬诃傕琛乔杠口居餐怖賈KH： |而耐 皿誼 IlLSOO 啬选挥虽适書*合叭廟腥査刚?荊口JKOO STKO.諭骞W珂対h：崩&旌即百下万选飯 中时舀與%uM.屮胡f取僭運：C關阿倍連 拆曲岸警達 osrw (0咒 Crrritrdl; r 17& $ain 阳 Ml (nia I6MZ以下扳舞鈕可选V2沪m=匸请启莉利也料雷与下猛钱 广琴于輕：可以下範程序LUUUjU 'UZ <jy 15 CZ UH nannin on nn nn nn no DOOC2D 0D 0D1 00 00 CO moon on on on on <ao

20、00D4D 0D 0D QQi 00 OO LQOOEO OD OD 00 CO 20 DaODSD 00' 00 00 00 00 COOCTTO OU 00 00 00 DU mooeo cd od oo ciq 50 muujj (jd oo uo ijo m monAii od on nn no no DOODBO OD OD 00 00 00 DQOXD 0D< OD 00 00 (30 LOQUDD ODi OD 00 OQ QO monlsD on on ou oo do DOODFO OD OD on 00 QO WU1W 0QI 0D 00 00 00 tool

21、 1000 00 00 00 30乂 FJUFRFlmRFIJUFFlxp JQD 0D 00 QO QQ DD DD DO co coDO M (n OD OD OQ OQ 0030 » i» 00 00 DO CO CO ：0 M Ou 00 00 oo co co阳7引于职玫说”3t鲨先总鼓念圧帀N吐威立刘E-JUISP nFHf 4 卜：l STC-lSP-czr hiD；/ZvvvraCI>s*138US1 HUY ) Ter:3. 5厂ELT古rr古?InHU甘打耐F幣日？.芥=件I M憚训甘戸申 厂当日缺码呆主奏世肓自翻丸划*笊瀏乐進卞乘命聲f；尸莊用户

22、应月隍厚廿需對蛊n*行ZF挣呻 d -s- n以F蚩ft*口皿合刘LM/R£4英肚単b和剧炬丰派有蝕SDXiH冃灯后供討内部拧泉mu-s：广荼止访闻 疳允许仙曰I寧1唯荐) 用尸枕件启动內課旨湘后广只耆停电只看门何荷复朋看门幻下莪戍功声吉崔亍:'* ns r k SffTSi问垢刘尺砂|厂二|图11学习型红外遥控器程序下载图3. 3实际电路的测试程序下载进单片机后，打开单片机开发板上电源接口开关以及 P1 口电源切换 开关，按下中断0控制键，待绿色的流水灯亮后，将电视遥控器对准单片机开发 板上的红外接收头按下某个按键，当绿灯熄灭时，此时代表学习完成了，然后关 闭PI 口电源切

23、换开关按下单片机开发板上的发射键对电视机进行遥控操作。测试可知，本次设计的学习型遥控器完全符合要求，达到了预期目的。4、课程设计心得体会本次课程设计的基于单片机学习型红外遥控器，在 keil 软件上进行了进行 C 程序的设计、编译，并将输出的的hex文件通过STC_ISP_V47下载到单片机中， 最后在单片机开发板上进行调试， 测试硬件电路功能。 经过实践验证， 本设计是 正确的。测试中， 我们选取了电视机的遥控器作为学习对象， 通过学习遥控器上 某个键的功能， 能实现单片机对电视机的控制。 达到预期目的， 设计完全成功。 本文给出的设计思想也适用于其他基于单片机的系统设计。我们这次课程设计是

24、通过小组的讨论与实验所完成的，在进行过程中碰到了 一些困难。首先，本次设计是采用keil与STC_ISP_V47软件来完成的。因此对于 这两种软件的使用也提出了一定的要求。 其次，由于在设计遥控码的码宽时， 参 数设置不够恰当， 导致单片机无法成功对遥控器的按键功能进行学习。 再次，在 硬件电路功能测试过程中， 由于实际的单片机开发板的电路连接与本课程设计的 硬件电路不完全一致， 导致无法进行调试。 通过修改信号输入输出端口， 并结合 实际的单片机开发板硬件连接进行外部控制， 最终成功实现了学习型遥控器的学 习功能。通过这次实验我们感觉到动手能力及思维方式得到很大的加强。 在这次 课程设计中，

25、我们学会了怎样去根据课题的要求运用学过的知识去设计电路和调 试电路。从中我们发现了实践的重要性， 在以后的学习中我们要加强理论与实际 的结合。而且这次实验也体现了团队合作的重要性与探索精神的必要性。5、元器件及仪器设备明细表1兀器件及仪器设备明细表器件名称型号/版本数量备注微型计算机联想.台keil软件一套STC_ISP_V47软件一套单片机开发板STC89C52一套电视机TCL.台电视机遥控器TCL.台6、参考文献1 舒经文 . 最新彩电机芯及其遥控系统的原理与维修 . 北京: 电子工业出版社 , 19932 李华. MCS-51 系列单片机实用接口技术 . 北京 : 航天航空大学出版社 ,

26、19993 麦山.基于单片机的协议红外遥控系统.电子技术 : 19984 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计，系统配置与接口技术北京：航空航天大学出版社 ,19955 刘宁生周哨山 . 脉冲与数字电路 . 北京： 中国广播电视出版社 ，19956 康光华 ， 陈大钦 . 电子技术基础（模拟部分） . 高等教育出版社 .1999.6. 第四版7 李建华 . 实用遥控器原理与制作 . 北京： 人民邮电出版社 ，19967、致谢本组成员 ,接到课题后， 经过认真激烈的讨论。 开始确定基本思路， 然后查阅 了大量资料，然后根据老师提供的单片机原理图了解和熟悉了红外线遥控模块的 基本电路，利用k

27、eil软件编写C语言程序，调试程序无误后，打开STC-ISP下载软 件将已编写好的程序下载到单片机中完成红外线遥控器的学习过程。通过本学期对单片机的初步了解和学习， 让我们对硬件和软件之间的联系有 了更加深入的了解。 为期两个星期的课程设计不仅巩固了我们的理论知识而且也 培养了学生们的动手实践能力。此次课程设计是一次把理论应用于实际的实践， 本次实践受益匪浅。第一：巩固和加深了单片机基本知识和理解， 提高了综合运用所学知识的能 力。第二，提高了查阅手册，图表，文献资料以及相关软件的自学能力。第三， 通过第四，意识到，光有理论知识是不够的，还必须懂一些实践中的知识。所以 在课程设计的实践中， 本

28、组成员将理论知识与实际想结合， 锻炼自己理论联系实 际的能力和实际动手能力。 第五、 充分意识到团结的需要性， 明白了团结的力量 是无穷大的。 为以后的工作打下基础。 第六、培养了严谨的工作作风和科学态度。 第九、熟悉了论文的正确规范的写作格式以及论文的基本框架的写作思路。 这些 收获不管是对我们今后的学习还是工作， 生活都有着非常重要的作用， 为我们更 好的学习本专业打下了坚实的基础。此次的课程设计能过顺利完成， 得力于老师们的悉心指导和同学们的热心帮 助。在这，借此机会，本组成员要特别感谢各位老师和同学，谢谢你们。特别要 感谢的是谭周文老师， 谢谢你们的悉心指导， 耐心讲解以及宝贵意见。

29、祝你们身 体健康，万事如意。8、附录*/ remote.c/ 学习型遥控器/ 使用 keil c51 2004.10.12 delay1ms(uint t)*/使用AT89C52单片机，12MHZ晶振,#include <reg52.h>#include <intrins.h> /_nop_();#include <absacc.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define PA XBYTE0xD0FF#define PB XBYTE0xD2FF#define PC XBYTE0x

30、D4FF#define CON XBYTE0xD6FF void fenmiao(uint,uint);void miao(uint,uint);void fen(uint,uint); /延时函数用数码管用于显示红外线引导码和起始码的个数void delay(uint);uchar code a=0xa0,0xbb,0x62,0x2a,0x39,0x2c,0x24,0xba,0x20,0x28;sbit studylamp=P"6;/sbit lamp=P1A7;/sbit studykey=P3A2;/sbit remotein=P1A1;/sbit remoteout=P1A0

31、; / sbit txkey=P3A3 ;/uint i,j,m=255,n,k,s,t,y=0; uchar idata remotedata206;/ uint head,tou; /学习状态指示灯 发射指示灯 学习键 （ 中断口） 遥控信号输入口 遥控输出口 发射键存缓冲宽度数据用存起始位用uint remdata;uint ge,shi,bai,qian,wan,shiwan,z;*1毫秒延时程序 */for(i=0;i<t;i+)for(j=0;j<120;j+);/* 初始化函数 clearmen()studylamp=1; / lamp=1; / remoteout=

32、1;/remotein=1;/for(i=0;i<206;i+) / remotedatai=0x00; IE=0x00;IP=0x01; TMOD=0x22;PCON=0X00; TH1=0xf3;TL1=0xf3; IT0=1;EX0=1; / EA=1; / EX1=0;*/8/38KHZ外中断*关学习灯关发射指示 关遥控输出 关遥控输入 清内存位自动重装模式初值0 允许 开总中断键功能函数 *keywork()if(txkey=0)while(txkey=0);remoteout=0;n=0;delay(1); / 先发送低电平ET1=1;TR1=1; / 发送引导码 高电平fo

33、r(i=(head-55);i>0;i-);/使输入与输出引导码个数一致ET1=0;TR1=0;remoteout=0; / 发起始码 低电平for(i=tou;i>0;i-)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop _();_nop_();_nop_();while(1)remoteout=1;ET1=1;TR1=1; / 发高电平for(i=remotedatan-5;i>0;i-);/使输入与输出遥控码个数一致ET1=0;TR1=0;n+;remoteout=0; if(remotedata

34、n=0x00)delay1ms(10);break;for(i=remotedatan;i>0;i-)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_n op_();_nop_();_nop_();_nop_();n+; / 低电平不发脉冲/*主函数 */main() CON=0x80;n=0; head=0; tou=0; remdata=0;clearmen(); / 初始化 while(1)keywork(); / 按键扫描 fenmiao(shi,ge);miao(qian,bai); fen(shiwan,wan);qian=t

35、ou/1000;bai=tou%1000/100; shi=tou%1000%100/10; ge=tou%10;/*40KHZ发生器 */ 定时中断 T1 void time_intt1(void) interrupt 3 remoteout=remoteout;/*/ 外中断 0void intt0(void) interrupt 0 while(studykey=0); / EA=0;for(i=0;i<206;i+) / remotedatai=0x00;等待键释放 下降沿触发清内存head=0;tou=0;studylamp=0;lamp=1;n=0;remdata=0; wh

36、ile(remotein=1) ; / 等待遥控码输入while(remotein=0)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop _();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();head+;/ 码接收引导while(remotein=1)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();tou+;/接收起始码while(1) while(remotein=0)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_n op_();_nop_();_n