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1、 目目 录录 1 1 引引 言言.2 2 1.1 红外遥控技术背景 .2 2 2 总体设计方案总体设计方案.4 4 2.1 方案：红外遥控控制小车 .4 3 3 NECUPD6121GNECUPD6121G 红外遥控系统红外遥控系统 .5 5 3.1 NECUPD6121G.5 3.2 简单发射电路 .5 3.3 发射编码及信号波形 .6 4 4 AT89S52AT89S52 单片机单片机 .1111 4.1 AT89S52 单片机 .11 5 5 L298NL298N 驱动模块驱动模块 .1616 5.15.11 L298N 驱动模块说明.16 5.2 L298 芯片驱动参数.16 5.3
2、功能简图 .16 6 6 遥控赛车系统框图及电路设计遥控赛车系统框图及电路设计.1919 6.1 系统框图及电路设计 .19 7 7 红外遥控赛车程序设计红外遥控赛车程序设计 .2020 7.1 红外信号解码设计框图 .20 7.2 红外接收软件设计 .22 结结 束束 语语.2424 参考文献参考文献.2525 附录一：电路原理图附录一：电路原理图.2626 附录二：赛车实物图附录二：赛车实物图.2727 附录三：程附录三：程序序清单清单.2828 1 红外遥控赛车软件算法设计 摘要摘要: :通过对设计要求的认真分析和研究，拿出了几种可行方案，最终选定一个最佳方案。 该方案是采用先进的单片机
3、技术实现遥控，采用模块化设计，主要分为两个模块：红外遥控 模块和 L298 电机驱动模块。红外发射模块中通过 Upd6121G 红外遥控器发射管对单片机发射 信号，红外接收模块中的单片机受红外接收管接收的信号控制。文章详细的讨论了实现上述 红外遥控过程其工作原理和软件设计。 关键词：关键词：遥控器 红外发射 红外接收 单片机 1 引 言 2 1.1 红外遥控技术背景 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，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用 到计算机系统中。 60 年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术
4、，单由于受当时技术条件限制， 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，遥控技术得 到快速发展。在遥控方式上大体经理了从有线到无限的超声波，从振动子到红外线，再到使 用总线的微机红外遥控这样几个阶段。无论采用何种方式，准确无误传输新信号，最终达到 满意的控制效果是非常重要的。最初的无线遥控装置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。较为理想的是光控方式， 逐渐采用红外线的遥控方式取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，
5、成为当今 时代的主流。 由于红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，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。信息可以直接对红外光进行调制传输，例如， 信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载 波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。从信息的可靠传输说，后一种方法更好，这就是 我们今天看到的大多数红外遥控所采用的方法。由于红外线的波长远小于无线电波的波长， 因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。 红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波；红外接收电路 由红外
6、接收二极管、三极管或硅光电池组成，它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的 电信号，再送后置放大器。 发射电路驱动电路 调制电路 编码电路 图 1 红外发射框图 发射器一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几 部分组成。当按下指令键或推动操作杆时，指令编码电路产生所需的指令编码信号，指令编 码信号对载波进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定的指令 编码信号。 指令键 3 图 2 红外接收框图 接收器一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路 (机构)等几部分组成。接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来
7、，并进行放 大后送解调电路，解调电路将已调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号。指令译 码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制。 1.2 单片机 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常 用英文字母的缩写 MCU 表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有 CPU 的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和 CPU 集成在一个芯片 中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。 以单片机为核心的控制系统，因为其实时控制功能强，可靠性高，
8、实用性强，应用范围 广等优点，得到了极为广泛的应用。随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们 追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中红外遥控就是一个典型的例子， 但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需 要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。因此了解单片机知识， 掌握单片机的应用技术具有重大的意义。它的理论性和实践性都很强，我们在理论课学习中 主要学习单片机的基本构造，各部分的工作原理以及指令系统，然而，光是理论的学习是远 远不够的，最重要的是把理论和实践相结合。 所以此次实习，通过设计一个基于 AT89S5
9、2 单片机的遥控器设计，以增进对单片机电路 的感性认识，加深对理论方面的理解和巩固，了解和掌握软硬件设计过程、方法及实现，增 强自己的动手和实践能力，为以后在工作和学习中，设计和实现应用系统打下良好基础。 4 2 总体设计方案 根据任务书的要求，利用无线发射无线接收远程控制单片机从而控制小车运行，可以拟 定以下方案。 2.12.1 方案：红外遥控方案：红外遥控控制小车控制小车 在不需要多电路的应用场合，可以使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路。这 种遥控电路不需要使用昂贵的专用编译码器，因此成本低。以 NEC 的 Upd6121G 遥控器为例 小巧便携成本低廉且功耗小，一颗银锌纽扣电池可使用半年之久。故实用性强。 红外发射部分 产生震荡频率红外发射 图 3 红外发射框图 可以直接产生一个控制功能的震荡电路频率，再通过红外发光二极管发射出去。由 SM0038 红外接收芯片进行解码输出 TTL 电平信号，单片机接收到红外指令根据程序控制 L298N 电机驱动模块进而控制小车运
