红外遥控设计-毕业设计论文

1摘要很多电器都采用红外遥控,那么红外遥控的工作原理是什么呢?本文将介绍其原理和设计方法。红外线遥控就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。红外遥控常用的载波频率为38kHz，这是由发射端所使用的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≈38kHz。也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、互锁、数据五种形式。“脉冲”输出是当按发射端按键时，接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”，宽度一般在100ms左右。一般情况下，接收端除了几位数据输出外，还应有一位“数据有效”输出端，以便后级适时地来取数据。这种输出形式一般用于与单片机或微机接口。除以上输出形式外，还有“锁存”和“暂存”两种形式。所谓“锁存”输出是指对发射端每次发的信号，接收端对应输出予以“储存”，直至收到新的信号为止；“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。关键词：80c51单片机；红外发光二极管；晶振2Manyappliancebyusinginfraredremotecontrol,infraredremotecontrol,thenwhatistheworkingprincipleof?Thispaperwillintroducetheprincipleandmethodofdesign.Infraredremotecontrolistheuseofawavelengthof0.761.5~mbetweennearinfraredlighttotransmitacontrolsignal.Commoninfraredremotecontrolsystemingeneralisdividedtwoparts:senderandreceiver.Infraredremotecontrolofthecarrierfrequencyis38kHz,whichiscomposedofatransmittingterminalusedbythe455kHzcrystaltodecide,atthetransmittingendtotheoscillatorforintegerfrequencydivider,frequencydividingcoefficientsgenerallytake12/12=37.9,455kHzkHz=38kHz.Therearealsosomeremotecontrolsystemusing36kHz,40kHz,56kHz,generallybythetransmittingendofcrystaloscillationfrequencytodecide.Thereceivingendoftheoutputstatecanbedividedintopulse,level,interlocking,thefiveformsofdata.Pulseoutputiswhenthetransmitterbutton,thereceivingendcorrespondingtotheoutputofaneffectivepulsewidth,generallyabout100ms.Ingeneral,thereceivingendexceptforafewbitsofdataoutput,thereshouldbeadataoutput,soastoeffectivelyafterclasstofetchdata.Theoutputformisgenerallyusedwithsinglechipprocessorormicrocomputerinterface.Inadditiontotheaboveoutputform,andlatchandtemporarytwoforms.Theso-calledlatchoutputreferstothetransmittingendeverytimethesignalreceivingend,correspondingtotheoutputtobestored,untilitreceivesanewsignalsofar;temporaryoutputandtheoutputofsimilarlevel.Keyword：80C51microcontroller；infraredlightemittingdiode；crystal3目录第一章1、引言……………………………………………………………32、设计要求与指标…………………………………………………33、红外遥感发射系统设计…………………………………………44、红外发射电路设计………………………………………………45、调试结果及分析…………………………………………………96、结论……………………………………………………………10第二章1、引言……………………………………………………………102、设计要求与指标…………………………………………………113、红外遥控系统设计……………………………………………114、系统功能实现方法………………………………………………155、红外接收电路……………………………………………………166、软件设计…………………………………………………………177、调试结果及分析…………………………………………………188、结论……………………………………………………………19参考文献附录4绪论人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。其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。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0.76～1.5μm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，由于其内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发光二极管相同，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μPC1373H、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（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相同，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。5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，什么是红外线。人的眼睛能看的可见光按波长从长到短排列的波长范围为0.62～0.76μm；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0.76～1.5μm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φ5发光二极管相同。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相同，是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，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≈38kHz。也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz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及智能控制系统，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。本设计的主要技术指标如下：(1)遥控范围：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2A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。6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，红外接收电路及控制部分。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40KHz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89C2051介绍同一般微处理器的80C51的控制器也由指令寄存器IR。指令译码器ID。7定时及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的范畴）。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的内容作为地址，从内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的内容自动加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的内容不加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。指令内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单片机内设有振荡电路，只需外接石英晶体和频率微调电容就可产生内部时钟信号。2AT89C2051的引脚AT89C2051采用引脚双列直插式封装，现将个引脚的功能说明如下：·Vcc(20)：电源电压端。·GND（10）：地端。·RST（1）：复位输入端。当RST引脚出现两个机器周期的高电平时，单片机复位。复位后，AT89C2051内部专用寄存器及I/O口的处置与8051的情况一样，而内部的状态保持不变。·XTAL1(5)：振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入端。·XTAL1(4)：振荡器反相放大器的输出端