基于单片机的红外线遥控器设计说明

1、 PAGE35 / NUMPAGES35毕业设计姓 名： 专 业： 班 级： 指导教师：职业技术学院毕业设计任务书姓 名： 专 业： 班 级： 设计课题：基于单片机的红外线遥控器设计指导教师：电子信息工程系印制二一一年九月毕业设计题目：基于单片机的红外线遥控器设计毕业设计目的：本课题是一个典型的单片机红外线遥控器控制系统， 用单片机进行控制遥控码脉冲的存储，发送和接收。特点是控制方便、操作简单、扩展灵活、功能多等。本课题涉与硬件和软件两部分，在设计完硬件的基础上进行软件调试，使学生在学完理论课程后，具备实践动手能力，为以后工作打下基础。毕业设计任务：1. 本系应具有红外线的接收解码，红外线调制

2、发射、操作按键和控制等单元。2. 基于AT89c51单片自行设计单片机系统硬件系统，包括电源，红外接收电路，红外发射电路、复位电路、操作按键等部分；使用CAD/PROTEL软件画系统硬件电路；3.自行设计软件程序并在uvision2进行调试并注释。毕业设计主要技术数据：单片机使用AT89C51具有电源、复位晶振与按键电路设计；红外线调制发射电路、红外线的接收解码器设计；软件设计与流程图；毕业设计工作量要求：论文正文应有各个电路模块说明，硬件电路图，源程序，结论或改进，字数不少于5000字（不包含图所占）毕业设计进度计划：第1周：下达毕业设计任务，认真分析选题要完成的任务与技术指标，然后向指导教

3、师汇报自己的理解，指导教师指出学生的问题，对于合理建议应给与肯定，并修改功能和技术指标；第2周：查阅、收集资料，根据修改后的功能和技术指标，选择确定总体方案，与时和指导教师交流，征求指导教师意见;第3周：根据方案设计硬件系统。完成硬件电路设计，画出硬件电路图，征求指导教师意见；第4周：完成软件部分整体框架设计；第5周：画出软件流程图，完成关键部分软件设计；第6周：完成全部软件设计，征求指导教师建议；第7周：整理资料，撰写完整规的毕业设计报告（论文）并交指导教师审阅；第8周：准备答辩提纲，进行毕业答辩。毕业设计应完成的技术资料：论文、图纸、源代码参考文献：楼然苗，光飞编著. 51系列单片机设计实

4、例 航天航空大学先锋工作室. 单片机程序设计实例 清华大学吴金戌，庆阳，郭庭吉编著.8051单片机实践与应用 清华大学周航慈编著 单片机应用程序设计航天航空大学宁 黄元峰编著 微机控制技术第二版 高等教育教研室主任意见：系主管领导意见： 任务下达日期2011年9月15日规定完成日期2011年11月10日摘要随着社会的发展、科技的进步以与人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。传统的遥控器采用专用的遥控编码与解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数与功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计

5、，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。本设计主要应用了AT89C51单片机作为核心，综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点。遥控操作的不同，遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作。遥控接收器通过对红外光接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个红外遥控发射、接收过程。其优点硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。关键词：单片机，红外遥控，中断，定时，计数，频率AbstractWith the development of our society and the gradual improvement of sci

6、ence and technology, various kinds of help remote control systems have began to enter peoples life. The traditional remote controllers adopt special remote control code and decode integrated circuits, though this kind of method is simply and easily, it is only the practical application of some certa

7、in special electric equipments because of the counted functional keys is counted and the restricted function, so the range of application is limited. But the remote controllers which adopt the microprocessors have many advantages such as flexible operating and unceremonious manipulative keys.The des

8、ign has used AT89C2051 microprocessor as core, integratively apply the interruptive system, timer , counter ,etc. mainly to design originally and also take the advantage of the infrared light. The remote control launcher distinguishes different operation through the control on frequency of infrared

9、emission of light. The remote control receiver judges control operation by adopting the discerned frequency of the received infrared light to finish the whole launching and receiving course.Its advantage is that the hardware circuit is simple, the software is with perfect function, have certain use

10、and reference valueKeywords: Microprocessor, Infrared remote control，Interrupt，Timing，Counting，Frequency目 录TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc310009950绪论 PAGEREF _Toc310009950 h 8HYPERLINK l _Toc310009951第一章红外发射部分 PAGEREF _Toc310009951 h 9HYPERLINK l _Toc3100099521、引言 PAGEREF _Toc310009952 h 9HYPERLINK

11、l _Toc3100099532、设计要求与指标 PAGEREF _Toc310009953 h 10HYPERLINK l _Toc3100099543 红外遥感发射系统的设计 PAGEREF _Toc310009954 h 10HYPERLINK l _Toc3100099554、红外发射电路的设计 PAGEREF _Toc310009955 h 11HYPERLINK l _Toc3100099585 调试结果与其分析 PAGEREF _Toc310009958 h 16HYPERLINK l _Toc3100099596、结论 PAGEREF _Toc310009959 h 17HYP

12、ERLINK l _Toc310009960第二章红外接受部分 PAGEREF _Toc310009960 h 17HYPERLINK l _Toc3100099611、引言 PAGEREF _Toc310009961 h 17HYPERLINK l _Toc3100099622、设计要求与指标 PAGEREF _Toc310009962 h 18HYPERLINK l _Toc3100099633、红外遥控系统的设计 PAGEREF _Toc310009963 h 18HYPERLINK l _Toc3100099644、系统的功能实现方法 PAGEREF _Toc310009964 h 2

13、2HYPERLINK l _Toc3100099755、红外接受电路图 PAGEREF _Toc310009975 h 23HYPERLINK l _Toc3100099766、软件设计： PAGEREF _Toc310009976 h 24HYPERLINK l _Toc3100099797、调试结果与分析： PAGEREF _Toc310009979 h 26HYPERLINK l _Toc3100099808、结论： PAGEREF _Toc310009980 h 26HYPERLINK l _Toc310009981参考文献 PAGEREF _Toc310009981 h 27绪 论人

14、的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长围为0.620.76m；紫光的波长围为0.380.46m。比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.761.5m之间的近红外线来传送控制信号的。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管，由于其部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通5发光二极管一样，只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色，判断红外发光二

15、极管好坏的办法与判断普通二极管一样：用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。前些年常用PC1373H、CX20106A等红外接收专用放大电路。最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。均有三只引脚，即电源正（V

16、DD）、电源负（GND）和数据输出（VO或OUT）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽一样，可参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。第一章 红外发射部分1、引言随着远程教育系统的不断发展和日趋完善， 学校都得到了广泛应用。 同时使用多种设备，如：数字投影机、 DVD 、 VCD 、录像机、电视机等，由于各种设备都自带遥控器，而使用多种遥控器，通过基于单片机的控制指令来对多种设备进行远程控制，不同的设备。从而方便快捷的实现远程控制。红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式。那么，什么是红

17、外线。人的眼睛能看的可见光按波长从长到短排列的波长围为 0.62 0.76 m ；比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为 0.76 1.5 m 之间的近红外线来传送控制的。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。红外遥控系统一般分发射和接收两个部分 。 发射部分的主要元件为红外发光二极管。目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940mm 左右，外形与普通 5发光二极管一样。成品红外接收头的封装大致有两种： 三只引脚，即电源正（ VDD ）、电源负（ GND ）和数据输出（ VO 或 OUT ）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽一样， 是不需要复杂的调试和外壳屏

18、蔽， 意成品红外接收头的载波频率。 38kHz ，这是由发射端所使用455kHz 晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取 12 ，所以455kHz 12 37.9kHz 38 kHz 。也有一些遥控系统采用 36 kHz 、 40 kHz 、 56 kHz 等，由发射端晶振的振荡频率来决定。红外遥控的特点是不影响周边环境的、 于10 米）遥控中得到了广泛的应用。2、设计要求与指标红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。功能强、成本低等特点。 系统。设计要求利用红外传输控制指令 与智能控制系统 ，借助 微处理器 强大灵活的控制功能发出 脉冲编码 ，组成的一个遥控系统。本设计的主

19、要技术指标如下：(1) 遥控围： 4 6 米(2) 显示可控制的通道(3) 灵敏可靠，抗干扰能力强(4) 控制用电器电流最高为 2 A红外遥控的特点是不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰； 多路遥控。红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编 / 解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。设计的电路由几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路，红外接收电路与控制部分。发射电路，利用遥控发射利用键盘， 这种代码指令信号调制在 40KH z 的载波上，激励红外光二极管产生具有脉冲串的红外波 ，通过空间的传送到受

20、控机的遥控接收器。3 红外遥感发射系统的设计红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编/解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。发射系统设计的电路由如下的几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路。系统框图如图所示。4、红外发射电路的设计1 、主要芯片 单片机介绍同一般微处理器的 89S52 的控制器也由指令寄存器 IR 。指令译码器 ID 。定时与控制逻辑电路和程序计数器 PC 等组成。程序计数器 PC 是一个 16 为的计数器（注： PC 不属于特殊功能寄存器 SFR 的畴）。他总是存放着下一个要取得指令的 16 位存储单元地址。也就是说， CPU 总是把 PC 的容作为地址，

21、从存中取出指令码或含在指令中的操作数。因此，每当取完一个字节后， PC的容自动加 1 ，为取下一个字节作好准备。只有在执行转移子程序调用指令和中断响应是例外，那时 PC 的容不加 1 ，而是指令或中断响应过程自动给 PC 置入新的地址。单片机上电或复 PC 自动清 0 ，即装入地址 0000H ，这就保证了单片机上电或复位后，程序从 0000H 地址开始执 行。指令寄存器 1R 保存当前正在执行的一条指令。执行一条指令，先要把他从程序存储器取到指令存储器中。指令容含操作码和地址码，操作码送往指令译码器ID，并形成相应指令的微操作信号。地址码送往操作数地址形成实际的操作数地址。定时与操作是微处理

22、器的核心部件，他的任务是控制取指令 执行指令 存取操作数或运算结果等操作，向其他部件发出各种微操作控制信号，协调各部件的工作。 80C51单片机设有振荡电路，只需外接石英晶体和频率微调电容就可产生部时钟信号。AT89S52的引脚VCC : 电源GND: 接地P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1

23、 口：P1 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。引脚号第二功能：P1.0 T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5 M

24、OSI（在系统编程用）P1.6 MISO（在系统编程用）P1.7 SCK（在系统编程用）P2 口：P2 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的容。在flash编程和校验时

25、，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3 口：P3 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。P3 口还用于实现 AT89S52 的一些特殊功能，这些特殊功能定义如下：口线 特殊功能P3.0 RXD ( 串行口输入端 )P3.1 TXD ( 串行口输出端 )P3.2 /INT0 (

26、外部中断 0)P3.3 /INT1 ( 外部中断 1)P3.4 T0 ( 定时器 0 外部输入 )P3.5 T1 ( 定时器 1 外部输入 )P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器写选通)4 2 系统的功能实现方法4 2 1 摇控码的编码格式采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0” ；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合二进制的“1”。4 2 2 遥控码的发射当某个操作按键按下时，单片机先读出键值，然后根据键值设定遥控码的脉冲个数，再调制成 40kHz 方波由红外线

27、发光管发射出去。 P3.5 端口的输出调制波如图 2 2 所示。图2-2单一按键波形图2-2连续按键波形4 3 红外发射电路图遥控发射通过键盘，每按下一个键，即产生具有不同的编码数字脉冲，这种代码指令信号调制在 40KH z 的载波上，激励红外光二极管产生不同的脉冲，通过空间的传送到受控机的遥控接收器。 P1 口作为按键部分， P3.5 口作为发射部分，然后用三极管的放大驱动红外发射。电路如下图所示。4 4 软件设计发射编码的软件设计首先，初始化定时器，定时频率为40KHz的时间段。当按下某一按键时，送数据 1 ，就开始工作。同时定时器溢出，也就是定时器记满了，执行定时器中断，中断程序如下：I

28、NTT1 ： CPL P3.5 ； 40KHZ 红外线遥控信号产生RETI ; 中断返回由此就产生了 40KHZ 的载波信号。程序流程图如图 4 3 所示：5 调试结果与其分析本电路总共设计了 8 个输入按键，7，8 为特殊按键。当输入一个按键 5 时，通过红外发射和接收电路，对应的继电器 5 的设备工作即 5号发光二极管发光，而数码管显示工作的设备的个数，就显示 1 。当再次按下按键 5 时， 5号发光二极管灭，数码管显示 0 。当同时按下两个键 3 和 4 时， 3 号和 4 号二极管亮，数码管显示 2 。当按下按键 7 时，所有设备都不工作，数码管显示 0 ，发光二极管都不发光。当按下按

29、键 8 时，所有设备都工作，数码管显示 6 ，发光二极管都发光。本设计在调试过程中也遇到很多问题。(1) 电路要求遥控控制距离为 4 6m ，在利用 38KHz 的接收头时，虽然能接收到信号，但是接收的距离很有限。经过反复调试，换用 40KHz 的接收头时基本满足了设计需求。(2) 由于将 3ms 的接收脉冲放在 1ms 的后面，编码解调出现错误，导致接受端无信号输 出。解决方法是将 3ms 的接收脉冲放在前面就可以接收到信号。单片机进行数码帧的接收处理， 3 ms 的脉冲检验，当第一位低电平码的脉宽小于 2 ms时就会错误处理。在初始化过程中，将 P1 口全置 0 ，但是继电器仍工作，通过反

30、复调试，将初始化的 P1口全置 1 ，通过反向使得输出全为 0 ，从而满足上电复位，继电器掉电，满足初始化要求 。6、结论由于目前的遥控装置大多对某一设备进行单独控制，而在本设计中的红外遥控电路设计了多个控制按键，可以对不同的设备，也可以对同一设备的多个功能进行不同的控制。基本符合技术要求。但是本电路也有不完 , 它只能单通道实现对多个设备的控制 , 即它不能同时控制两个或者两个以上的设备。在设计过程中，通过大量的查阅资料，认真研究材料，对单片机有了更为深刻的理解，在设计软件时，须仔细的分析硬件电路，画出程序流程图，培养了我的耐性和刻苦钻研的精神。第二章 红外接受部分1、引言随着远程教育系统的

31、不断发展和日趋完善，利用多媒体作为教学手段在各级各类学校都得到了广泛应用。 但经常会遇到同时使用多种设备，如： DVD 、 VCD 、录像机、电视机等，由于各种设备都自带遥控器，而且不同的设备所遵循的红外传输规约也不尽一样， 操纵这些设备得用多种控器，给使用者带来了诸多不便。基于单片机的控制指令来对多种设备进行远程控制， 从而方便快捷的实现远程控制。远程遥控技术又称为遥控技术，是指实现对被控目标的遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备广泛采用，并越来越多的应用到计算机

32、系统中。红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长围为 0.01um1000um 。根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为0.38um0.76um 的光波可为可见光，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。光波为 0.01um0.38 um 的光波为紫外光 ( 线 ) ，波长为 0.76um1000um 的光波，为红外光 ( 线 ) 。红外线遥控是利用近红外 光传送遥控指令的， 波长为0.76um1.5um 。用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射 器件 ( 红外发光管 ) 与红外接收器件 ( 光敏二极管、三极管与光电池 ) 的发光与受光峰值波长 一般为 0.8um0.94um ，

33、在近红外光波段，二者的光谱正好重合，可获得较高的传输效率与较高的可靠性。2、设计要求与指标红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。红外遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。在家庭生活中，录音机、音响设备、空调、彩电都用了红外遥控系统。设计要求利用红外传输控制指令与智能控制系统 ，借助微处理器强大灵活的控制功能发出脉冲编码 ，组成一个遥控系统。 本设计的主要技术指标如下：1. 遥控围： 4 6 米2. 显示可控制的通道3. 接收灵敏可靠，抗干扰能力强4. 控制用电器电流最高为 2 A3、红外遥控系统的设计红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编 / 解码专用集成电路和单片机芯片

34、来进行控制操作。设计的电路由如下的几个基本模块组成：红外发射电路，红外接收电路与控制部分。系统框图如图 3 1 所示。2. XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。在单片机部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，此引脚应悬浮不连接。 3. 输入 / 输出引脚 P0.0 P0.7 、 P10. P 1 .7 、 P2.0 P2.7 和 P3.0 P3.7 。 P0 端口（ P0.0 P0.7 ） P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口。作为输出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 输入，对端口写 1 时，又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序和数据存储器时，它

35、是分时多路转换的地址（低8位） / 数据总线， 在访问期间激活了部的上拉电阻。 P 1 端口（ P 1 .0 P 1 .7 ） P 1 是一个带有部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P 1 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4 个 TTL 输入。对端口写 1 时，通过部的上拉 电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。因为有部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。 P2 端口 （ P2.0 P2.7 ） P2 是一个带有部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P2 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式） 4 个 TTL 输入。对端口写 1 时，通过部的上拉电阻把端

36、口拉到高电位， P2 作输入口使用时，因为有部的上拉电阻，这时可用作输入口。P2作为输入口时，因为有部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在访问外部程序存储器和 16 位地址的外部数据存储器 ( 如执行 MOVX DPTR 指令 )时， P2 送出高 8 位地址。在访问 8 位地址的外部数据存储器 ( 如执行 MOVX R i , A 指令 )时，P2口引脚上的容，在整个访问期间不会改变。 P3 端口（ P3.0 P3.7 ） P3 是一个带有部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P2 的输出缓冲器可驱动 ( 吸收或输出电流方式 )4 个 TTL 输入。对端输入口使用时，因

37、为有部的上拉电阻， 那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在 AT89S52 中， P3 端口还用于一些专门功能，这些兼用功能如下：(1) P3.0 RXD （串行输入口）(2) P3.1 TXD （串行输出口）(3) P3.2 /INT0 （外部中断 0 ）(4) P3.3 /INT1 （外部中断 1 ）(5) P3.4 T0 （记时器 0 外部输入）(6) P3.5 T1 （记时器 1 外部输入）(7) P3.6 /WR （外部数据存储器写选通）(8) P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）(9) P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号4. 振荡器特性：XTAL1 和 XT

38、AL2 分别为反向放大器，该反向放大器可以配置为片振荡器。石英震荡和瓷震荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件， XTAL2 应不接。 由于输入至部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 5. 芯片擦除：整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合， ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写 “ 1 ” 且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。主控制器采用ATMEL公司的8位单片机AT89S52。AT89S52是一个低功耗，高性能 CMOS 8位单片机，片含 8k

39、 Bytes ISP(In-system programmable) 的可反复擦写 1000 次的 Flash只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS -51指令系统。图3-9：主控制器电路原理图4、系统的功能实现方法1、 摇控码的编码格式采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0” ；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合二进制的“1” ，其波形如图4所示。图4 遥控码的“1”和“0”红外遥控发射芯片采用 PPM 编码方式,当发射器按键按下后 , 将

40、周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms 的编码脉冲。遥控编码脉冲由前导码、16 位地址码（8 位地址码、 8 位地址码的反码）和16 位操作码（8 位操作码、 8 位操作码的反码）组成。通过对用户码的检验，每个遥控器只能控制一个设备动作，这样可以有效地防止多个设备之间的干扰。编码后面还要有编码的反码，用来检验编码接收的正确性，防止误操作，增强系统的可靠性。前导码是一个遥控码的起始部分，由一个 9ms 的高电平 ( 起始码 ) 和一个 4. 5ms 的低电平 ( 结果码 ) 组成，作为接受数据的准备脉冲。图5 发送一组完整的编码脉冲上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38khz

41、的载频进行二次调制以提高发射频率，然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。2、 遥控码的发射当某个操作按键按下时，单片机先读出键值，然后根据键值设定遥控码的脉冲个数，再调制成 40kHz 方波由红外线发光管发射出去。 P3.5 端口的输出调制波如图 4 1 所示。3、 数码帧的接收处理当红外线接收器输出脉冲帧数据时，第一位码的低电平将启动中断程序实时接收 数据帧。在数据帧接收时，将对第一位码的码宽进行验证。若第一位低电平码的 的脉宽小于2ms ，将作为错误码处理。当间隔位的高电平脉宽大于 3ms 时，结束接收，然后根据累加器 A 中的脉冲个数，执行相应输出口操作。图4 2 就是红外线接收

42、器输出的一帧遥控码波形图。5、红外接受电路图在接收过程中，脉冲通过光学滤波器和红外二极管转换为40KHZ的电信号，此信号经过放大，检波，整形，解调，送到解码与接口电路。如图 5 1 所示 。通常，红外遥控器将遥控信号(二进制脉冲码) 调制在40KHz的载波上，经缓冲放大后送至红外发光二极管，产生红外信号发射出去。 将上述的遥控编码脉冲对频率为 40 KHz( 周期为26.3ms) 的载波信号进行脉幅调制 (PAM ) ，再经缓冲放大后送到红外发光管，将遥控信号发射出去。6、软件设计：1、单片机上电复位后，首先对其部定时器初始化，用定时器与软件计数的方法，当有信号输入时，单片机产生中断，并在P3

43、 . 1口进行计脉冲个数，测量 P3.1 高、低电平的宽度。P3.1 引脚平时为高电平，当接收到红外遥控信号时，由于一体化红外接收头的反向作用，INT0 引脚下跳至低电平 , 计算脉冲个数后通过 7447 译码电路，数码管显示相应的数值。下面是第一个 3 ms 脉冲的解码程序。2、LED 显示主要是显示所发射的所发送的信号的个数，它就实现以下的作用。当按下某一按键比方说 2 键，LED会显示01 ，如果再按下2 键，LED 就显示 00 。如果同时按下2个键，那么 LED 就显示 02 。下面介绍 LED 的主要性能。LED 显示器由 7 个发光二极管组成，又叫 7 段 LED 显示器，显示器

44、中还有一个圆点型发光二极管，用于显示小数点。通过7个发光二极管亮暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以与其它符号。LED 显示器中的发光二极管共有两种连接方法：1. 共阳极接法把发光二极管的阳极连在一起构成共阳极。使用时供阳极接+5V 。这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。2. 共阴极接法把发光二极管的阴极连在一起构成共阴极。使用时供阳极接+5V 。这样阳极端输高低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。在设计的电路中，采用了共阳极接法。7、调试结果与分析：本电路总共设计了12个输入按键，其中11，12 为特殊按键，其他键均为数字键。当输入一个按

45、键 1 时，通过红外发射和接收电路，对应的继电器 1 的设备工作即 1 号发光二极管发光 ，而数码管显示工作的设备的个数，就显示1 。当再次按下按键 1 时，1号发光二极管灭，数码管显示 0 。以此类推210号数字键功能同上。当按下按键 11 时，所有设备都不工作，数码管显示 0 ，发光二极管都不发光。当按下按键 12 时，所有设备都工作，数码管显示 6 ，发光二极管都发光。本设计在调试过程中也遇到很多问题。1. 电路要求遥控控制距离为4 6m ，在利用 38KHz 的接收头时，虽然能接收到信号，但是接收的距离很有限。经过反复调试，换用 40KHz 的接收头时基本满足了设计需求。在初始化过程中

46、，将 P1 口全置 0 ，但是继电器仍工作，通过反复调试，将初始化的 P1口全置 1 ，通过反向使得输出全为 0 ，从而满足上电复位，继电器掉电，满足初始化要求 。在初始化过程中，将 P1 口全置 0 ，但是继电器仍工作，通过反复调试，将初始化的 P1口全置 1 ，通过反向使得输出全为 0 ，从而满足上电复位，继电器掉电，满足初始化要求 。8、结论：由于目前的遥控装置大多对某一设备进行单独控制，而在本设计中的红外遥控电路设计了多个控制按键，可以对不同的设备，也可以对同一设备的多个功能进行不同的控制。基本符合技术要求。但是本电路也有不完 , 它只能单通道实现对多个设备的控制 , 即它不能同时控制

47、两个或者两个以上的设备。在设计过程中，通过大量的查阅资料，认真研究材料，对单片机有了更为深刻的理解，在设计软件时，须仔细的分析硬件电路，画出程序流程图，培养了我的耐性和刻苦钻研的精神。参考文献1 全国大学生电子设计竞赛组委会.第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编，第 1版，理工大学， 2005 年， P10-17.2 康华光，大钦.电子技术基础模拟部分，第 4 版，高等教育， 1999 年，第四 版，P 82 - 155 .3 康华光 , 邹寿彬 . 电子技术基础数字部分，第 4 版，高等教育出版，2000 年 , 第四版 ,P 83 - 155 .4 锦春 , 蔡仁明 . 常用晶体二极管

48、、大功率三极管手册 ,人民邮电，1981 年 , 第一版 , P 23 - 55 .5 黄智伟，王彦，文光 . 全国大学生电子设计竞赛训练教程，第 1 版，电子工业出版 社，2005 年， P304-P314.6 吴金戌，庆阳， .8051 单片机实践与应用，第 1 版，清华大学， 2002年， P147-167.7 何立民 . 单片机应用系统设计 系统配置与接口技术，第 2 版，航空航天大学， 1995 ， P31-175.附录：接收程序ORG 0000H LJMP STARTORG0003H LJMP INTEX0ORG 0030HSTART: MOV SP,#70HMOV IE,#00H

49、 ; 关所有中断SETB EX0 ; 开外中断SETB EA ; 总中断允许MOV P1,#00HMAIN: LCALL DELAY ; 持续 512 微秒MOV 31H,#00HMOV 30H,P1 MOV R7,#08HXUN: CLR CMOV A,30HRLC AMOV 30H,AMOV A,31HADDC A,#00HMOV 31H,ADJNZ R7,XUN MOV A,31HSWAP AMOV P2,ALJMP MAIN ; 转 MAIN 循环NOP ;PC 值出错处理NOPLJMP START ; 出错时重新初始化;遥控接收程序; 采用中断接收 INTEX0: MOV 32H,A

50、MOV 20H,CCLR EX0 ; 关外中断JNB P3.1,READ1 ;P3.5 口为低电平转 READ1READOUTT0: SETB EX0 ;P3.5 口为高电平开中断（系干扰）MOV A,32HMOV C,20HRETI ; 退出中断READ1: CLR A ; 清 AMOV DPH,A ; 清 DPTRMOV DPL,A ;HARD1: P3.1,HARD11 ;P3.5 变高电平转 HARD11INC DPTR ; 用 DPTR 对低电平计数NOP ;1 微秒延时NOPAJMP HARD1 ; 转 HARD1 循环（循环周期为 8 微秒）HARD11: MOV A,DPH ;

51、DPTR 高 8 位放入 AJZ READOUTT0 ; 为 0 （脉宽小于 8*255=2 毫秒）退出CLR A ; 不为 0 ，说明是第一个宽脉冲（ 3 毫秒）READ11: INC A ; 脉冲个数计 1READ12: JNB P3.1,READ12 ; 低电平时等待MOV R1,#06H ; 高电平宽度判断定时值READ13: JNB P3.1,READ11 ; 变低电平时转 READ11 脉冲计数LCALL DELAYREAD ; 延时（ 512 微秒）DJNZ R1,READ13 ;6 次延时不到转 READ13 再延时DEC A ; 超过 3 毫秒判为结束，减 1DEC A ; 减 1JZ FU