基于AT89C51单片机控制的红外遥控器

龙源期刊网单片机控制的红外遥控器作者：陈征北来源：《中国科技博览》2017年第13期[摘要]采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，利用红外遥控器发射，接收的工作原理以及单片机外部中断的原理制成的一款遥控器。本文首先介绍了红外线的基本特性和优点。然后描述了红外遥控的系统设计概况，红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专业集成电路芯片来进行控制操作，控制部分包括键盘矩阵，编码调制，LED红外发送器；接收部分包括光，电转换放大器，解调，解码电路。最后介绍了红外线遥控开关的工作过程。[关键词]单片机；红外线；发射；接收中图分类号：TP872文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）13-0230-01一、红外遥控技术简介60年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于受当时技术条件的限制，遥控技术发展很缓慢。70年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速的进步。在遥控方式上大体经历了从高成本的有线到成本低廉控制方便的无线控制。最初的无线遥控装置大多采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受到外界干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。由于红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，且安全。具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。红外遥控技术在这十年来得到了迅猛发展，尤其在家电领域如彩电、DVD、空调、玩具等，也在其它电子领域得到广泛应用，随着人们生活水平的提高，对产品的追求是使用更方便、更具智能化，红外遥控技术正是一个重点的发展方向。红外线是波长在760nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.76um至3.0um之间。红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。二、系统设计概况通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专业集成电路芯片来进行控制操作，控制部分包括键盘矩阵，编码调制，LED红外发送器；接收部分包括光，电转换放大器，解调，解码电路。龙源期刊网本遥控发射器本遥控发射器采用码分制遥控方式，码分制红外遥控就是指令信号产生电路以不同的脉冲编码（不同的脉冲数目及组合）代表不同的控制指令。当不同的指令键被按下时，指令信号电路产生不同脉冲编码的指令信号，也就是进行编码，然后经M50462AP芯片进行调制从而产生不同的编码信号，再由驱动电路驱动红外发射器发射红外信号。红外接收电路是红外遥控系统中的指令信号及检出电路，通过一体化红外接收头SM0038（集成红外线的接收、放大、解调，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作）然后将接收到的信号发送给AT89C51，然后AT89C51通过内部程序对说接收信号进行判断然后救驱动相应的外部设备进行相应的动作。此设计的遥控开关是在通用通用遥控的基础上加以改进的，其实就是将红外遥控器接收部分采用单片机AT89C51来控制。即当一体化红外接收器接收到的红红外遥控红外信号，经放大、解码滤波后，将原编码信号传送入单片机AT89C51中进行信号识别编码然后进行相应的处理，已达到控制电路的目的。通过按下不同的按键是红外发射器发射不同频率的信号波，然后通过红外一体化接收头接收进行相应的放大解调从而进行相应的动作操作。三、红外线遥控开关的工作过程红外遥控开关的工作过程如下：首先将红外遥控开关接通电源，然后就按下所需控制数字按键。比如你想打开电风扇一档，则应按数字键“1”这时“1”按键所对应的红外编码信号指令调制在38KHZ的载波上，经过红外发射的红外发光二极管以波长为940nm的红外光发射出去。之后在红外遥控开关中的红外遥控接收头将此信号接收，接收时接在AT89C31上的13引脚上的发光二极管在闪烁，表示在接收数据。将光信号转换成电信号，经放大、解调、滤波后，将原编码信号指令将AT89C31的12引脚的输入。AT89C31再次编码进行判断、识别、发现按键为”1”信号，则P2.0引脚输出低电平，使NPN型三极管C815导通从而导致继电器得电闭合，使电风扇处于一档工作状态同时在接收此信号之后P1输出LED显示共阳代码则显示相应的数字比如“1”如果要得到其他的结果则需在遥控器上转换到其他的按键即可。另外风扇启动后，还可以设定开启时间。这就相当于风扇的定时器。本设计师此系统的优点之一。定式设计我们采用了设计五种时间，即：15分钟；30分钟；45分钟；60分钟；90分钟，操作时只需按间断的按时间设定键即可，具体定义如下：按下第一次：表示定时15分钟，LED1亮；按下第二次：表示定时30分钟，LED2亮；按下第三次：表示定时45分钟，LED3亮；按下第四次：表示定时60分钟，LED1和LED2亮；按下第五次：表示定时90分钟，LED1，LED2，LED3亮；按下第六次：表示定时取消，LED1，LED2，LED3全灭；之后又可以重复以上过程。参考文献[1]霍孟友.单片机原理与应用[M].北京：机械工业出版社，2004.龙源期刊网[2]潘新民.王燕芳.微型计算机控制技术[M].北京：电子工业出版社，2003.[3]陈永甫.红外探测与控制电路[M].北京：北京人民邮电出版社，2004.[4]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京：北京航空大学出版社，1993.[5]李华.MCS-51实用接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，1996.