基于单片机的遥控开关设计

1、 数理与信息工程学院数理与信息工程学院单片机原理及应用单片机原理及应用期末课程设计期末课程设计 题题 目：目： 基于单片机的遥控开关设计 专专 业：业： 计算机科学与技术（专升本） 班班 级：级： 计算机 081 班 姓姓 名：名： 贺 晨 东 学学 号：号： 08191119 指导老师：指导老师： 余 水 宝 成成 绩：绩： （20096）目录第第 1 1 节节 引引 言言.11.1 本设计的任务和主要内容 .1第第 2 2 节节 系统主要硬件电路设计系统主要硬件电路设计.22.1 单片机控制原理.22.2 单片机主机系统电路.32.2.1 遥控开关的电路原理图.42.2.2 红外遥控器的工

2、作原理图.5第第 3 3 节节 系统的软件设计系统的软件设计.73.1 遥控开关程序源代码.73.2 遥控开关程序流程图 .15结结 束束 语语.16参考文献参考文献.17基于单片机的遥控开关基于单片机的遥控开关数理与信息工程学院 08 计算机专升本 贺晨东指导教师：余水宝第第 1 节节 引引 言言随着科技的发展,遥控技术的出现,大大改善了人们的生活质量和品质.比如:人们坐在家中手执遥控器遍可以随便地将电视机、照明灯、电脑等家用电器打开；足不出户便可以开启私家车库等。本文将介绍一款由单片机 AT89C51 编程实现的遥控开关，这款遥控开关主要用于控制家用电器，它具有遥控开启和关闭多种家用电器、

3、并具有显示状态的功能 。现以控制家用电器中的电风扇为例，介绍遥控开关的制作过程和工作原理。 1.11.1 本设计的任务和主要内容本设计的任务和主要内容这次课程设计的主要任务是：设计制作一个家用的遥控开关。主要内容如下： 能遥控开、关家用小电器，如：风扇、电视机、饮水机等。 能显示遥控状态，如：控制风扇时能显示风速的档次。 。 能够设定电器开启时间的长短，如：将风扇开启的时间设为30min,30min 到后立即切断风扇电源。第第 2 节节 系统主要硬件电路设计系统主要硬件电路设计2.12.1 单片机控制原理单片机控制原理AT89C51彩色电视机遥控器遥控接收头显示器复位晶振继电器（执行器）电器插

4、座受控电器图 2-1 遥控开关系统框图2.22.2 单片机主机系统电路单片机主机系统电路本系统采用单片机 AT89C51 作为本设计的核心元件。利用红外线遥控发射、接收的工作原理以及单片机外部中断的原理而制作的一款遥控开关。通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图 2-2 所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED 红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解码、解码电路。键盘矩阵编码调制LED光/电放大解调解码电路图 2-2 红外遥控接收框图 遥控开关时在通用红外遥控系统的基础上加以改进实现的。其实质就是将红外遥控接收部分采用单片机 AT8

5、9C51 来控制。即当一体化红外接收器接收到红外遥控信号后，将光信号转变成电信号，经放大、解调、滤波后，将原编码信号送入单片机 AT89C51 中进行信号识别、解码，然后进行相应的处理，达到控制电器的目的。2.2.12.2.1 遥控开关的电路原理图遥控开关的电路原理图图 2-4 遥控开关的电路原理图2.2.22.2.2 红外遥控器的工作原理图红外遥控器的工作原理图图 2-5 红外遥控器原理图1. 红外线遥控发射器红外线遥控发射器包含键盘、指令编码器和红外发光二极管 LED 等部分组成。当按下键盘的不同案件时，通过编码器产生与之相应的特定的二进制脉冲码信号。将此二进制脉冲码信号先调制在 38Hz

6、 的载波上，经过放大后，激发红外发光二极管 LED 转变成以波长 940nm 的红外光传播出去。现以普通彩色电视机遥控器（采用 m50462AP 芯片）为例来说明其遥控发射过程。图 2-5 所示为彩色电视机遥控发射器电路图。 M50462AP 内部振荡电路与 2、3 脚外接的陶瓷谐振器或 LC 网络电路组成振荡器。产生频率为 455KHZ 的振荡信号，由时钟电路进行 12 分频得到38KHZ 的载波信号。以路送至定时信号发生器，以形成时钟脉冲，使整个系统按照统一的时序进行工作；另一路则送码元调制器控制指令的载波。控制指令码对 38KHZ 早搏进行脉冲幅度调制以降低平均发射功率，以脉冲调幅后的指

7、令码被送至红外激励管 VT 基极。5、6、7、8 和 12 脚为键位扫描信号输出线与 1320 脚键位扫描信号输入线组成键盘矩阵，以产生各种键功能信号。 工作时，5、6、7、8 和 12 脚输出时序不同的键扫描脉冲，经过键盘矩阵适当选通后会送到 1320 脚。M50462AP 则根据 1320 脚接收到的不同的键选信号进行编码和码值变换，得到遥控指令的功能码，结合 21、22 脚输入的用户码转换信号，产生出 16 位的数据码。这些数据码经脉冲调制器进行调制处理后，便产生 38KHZ 的调制载波脉冲信号，再经缓冲器由 23脚输出。 M50462AP 的 23 脚外接元件组成了红外线驱动放大发射电

8、路。它主要是由驱动管和红外发射二极管组成的。当 23 脚有指令码信号输出时，该信号经驱动管 VT 放大后，加至红外发射二极管 VD1 上，遥控指令则以红外线的形式发射出去。 由遥控发射器发射出的 16 位二进制遥控指令是由前 8 位的用户码和后8 位的数据（功能）码组成的。用户码是一种固定的特殊代码，用于表示不同产品之间的遥控信号的区别，以免接收机在接收遥控指令过程中发生误动作。而数据（功能）码则是不同遥控功能的代码。不同的数据表示不同的遥控功能。16 位遥控指令码均采用脉冲位置调制方式编码。2. 红外线遥控接收器遥控接收器由红外接收器、微处理器、接口电路（控制电路）等部分组成。光电二极管将接

9、收的红外线信号转变成为电信号，经检波放大，滤除去 38KHZ的载波信号，恢复原来的指令脉冲，然后送入微处理器进行识别解码，解译出遥控信号的内容，并根据控制功能输出相应的控制信号，送往接口电路（控制电路）做相应的处理。 第第 3 节节 系统的软件设计系统的软件设计3.13.1 遥控开关程序源代码遥控开关程序源代码ORG 0000HLJMP KKPORG 0003HLJMP LOOPKKP: MOV P2,#0FFHSETB EASETB EX0 SETB IT0MOV 50H,#00H MOV 51H,#00H MOV R1,#0AHRP:CPL P3.5LCALL D3SDJNZ R1,RPC

10、LR P3.5LP2: MOV A,50HCJNE A,#00H,LPSJMP JP2RP2: MOV R1,#08HRP1: CLR P3.3CLR P3.5LCALL D3SSETB P3.3SETB P3.5LCALL D3SLCALL D3SDJNZ R1,RP1MOV P2,#0FFHMOV 50H,#00HMOV P1,#0FFHMOV P0,#0FFHCLR P3.5SJMP LP2LOOP: CLR EX0MOV R0,#30HMOV R3,#00HLCALL IRINSETB EX0RETIIRIN: JNB P3.2,ILL2RETILL2: JB P3.2,IRINLCA

11、LL DELJB P3.2,IRINILL: JB P3.2,I5SJMP ILLI5: MOV R2,#00HL1: LCALL DELJNB P3.2,L3INC R2CJNE R2,#1DH,L1RETL3: MOV A,#13CLR CSUBB A,R2MOV A,R0RRC AMOV R0,AINC R3CJNE R3,#8,ILLMOV R3,#00HINC ROILL1: JB P3.2,I51SJMP ILL1I51: MOV R2,#00HL11: LCALL DELJNB P3.2,L31INC R2CJNE R2,#1DH,L11KP: RETL31: MOV A,#13

12、CLR CSUBB A,R2MOV A,R0RRC AMOV RO,AINC R3CJNE R3,#8,ILL1MOV A,30HCJNE A,#47H,KPCLR P3.3LCALL D3SSETB P3.3MOV A.31HCJNE A,#00H,KP1MOV P2,#0FEHMOV P1,#0F9HSETB P3.5LCALL D3SRETKP1: CJNE A,#08H,KP2MOV P2,#0FDHMOV P1,#0A4HSETB P3.5LCALL D3SRETKP2: CJNE A,#10H,KP3MOV P2,#0FBHMOV P1,#0B0HSETB P3.5LCALL D3

13、SRETKP3: CJNE A,#18H,KP4MOV P2,#0F7HMOV P1,#99HSETB P3.5LCALL D3SRETKP4: CJNE A,#20H,KP5MOV P2,#0EFHMOV P1,#92HSETB P3.5LCALL D3SRETKP5: CJNE A,#22H,KP6MOV A,51HCJNE A,#01H,OP6MOV P0,#0FDHMOV 50H,#30MOV 51H,#02HLCALL D3SRETOP6: JC OP7CJNE A,#02H,OP8MOV P0,&0FBHMOV 50H,#45MOV 51H,#03HLCALL D3SRET

14、OP7: MOV P0,#0FEHMOV 50H,#15MOV 51H,#01HLCALL D3SRETOP8: CJNE A,#03H,OP9MOV P0,#0FAHMOV 50H,#60MOV 51H,#04HLCALL D3SRETOP9: CJNE A,#04H,OP10MOV PO,#0F8HMOV 50H,#90MOV 51H,#05HLCALL D3SRETOP10: MOV P0,#0FFHMOV 50H,#01HMOV 51H,#00HLCALL D3SRETKP6: CJNE A,#02H,KP8MOV P1,#0FFHMOV P2,#0FFHCLR P3.5MOV P0,

15、#0FFHMOV 50H,#01HMOV 51H,#00HLCALL D3SRETKP8: RETDEL: MOV R5,#01HDELAY1: MOV R6,#02HE1: MOV R7,#11HE2: DJNZ R7,E2DJNZ R6,E1DJNZ R5,DELAY1RETD3S: MOV R4,#01HTP14: MOV R6,#0FFHTP12: MOV R5,#0FFHTP11: NOPNOPDJNZ R5,TP11DJNZ R6,TP12DJNZ R4,TP14RETD60S: MOV R4,#0C0HQP3: MOV R6,#0ECHQP2: MOV R5,#0FDHQP1:

16、NOPNOPNOPDJNZ R5,QP1DJNZ R6,QP2DJNZ R4,QP3RET3.23.2 遥控开关程序流程图遥控开关程序流程图如图 3-1 所示。N Y Y Y 开始初始化处理关闭风扇接收到遥控信号指令遥控信号指令解码是定时指令是风速指令是关机指令风速处理1 挡到 5 挡关机处理取消定时关闭风扇定时处理30 分钟到 90 分钟N N N 图 3-1 程序流程图结结 束束 语语上述就是本人基于单片机的遥控开关的设计和开发过程。本系统经历了从问题的提出可行性分析总体的功能模块设计详细设计最后到程序的实现，就是以这样的一个思路完成的整个系统的开发。通过这次毕业设计，使我感到高科技、新知识的力量。这次毕业设计过程中，得到了学校的大力支持，给我提供了舒适的工作学习环境，也得到了余老师的精心指导，在此表示衷心的感谢！ 由于本人第一次完整的设计程序，加之水平有限，设计中难