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1、 创新设计与实践创新设计与实践 课程设计课程设计题题 目目: : 红外遥控解码系统设计分析红外遥控解码系统设计分析 院系名称：院系名称： 电气工程学院电气工程学院 专业班级：专业班级： 电气电气 F0902F0902 指导教师：指导教师： 设计时间：设计时间： 2012/12/17-2012/12/232012/12/17-2012/12/23 红外遥控解码系统设计分析红外遥控解码系统设计分析一一 红红外外遥遥控控解解码码的的现现状状发发展展红外遥控器作为一种极其普及的家用电器的附件，全球每年的需求量在5亿只以上。有众多的厂家在专业生产红外遥控器，也有众多的遥控器方案开发公司在专业开发各种红外
2、遥控器集成电路。 红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成绩：指导老师签名： 日期：成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 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。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、解调、解码电路。二二 红外遥控解码原理与设计思路红外遥控解码原理与设计思路
3、整体设计思路为：经过上述方案的分析选择，得出系统硬件由以下几部分组成：电视红外遥控器，51 单片机最小系统，接收放大于一体集成红外接收头，1602 液晶显示驱动电路。根据扫描到不同的按键值转至相对应的 ROM 表读取数据。确认设备及菜单选择键后 51 单片机将从 ROM 读取出来的值，按照数据处理要求从输出控制脉冲与 T0 产生的 38KHz 的载波进行调制，经 NPN 三极管对信号放大驱动红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用HS0038 一体化红外接收头，内部集成红外接收、数据采集、解码的功能，只要在接收端 INT0 检测头信号低电平的到来，就可完成对整个串行的信号进行分析得出
4、当前控制指令的功能。然后根据所得的指令去操作相应的用电器件工作，如图 1-1 所示。红外传输红外遥控器发红外接收电路STC89S51 单片机显示电路三三 红外解码硬件电路红外解码硬件电路单片机介绍单片机介绍STC89S51 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程Flash，使得 STC89S51 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、
5、超有效的解决方案。STC89S51 具有以下标准功能：8K 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。时钟电路与时钟电路与 RC 复位电路复位电路STC89S51 芯片内部有一高增益反相放大器，
6、用于构成振荡器反相放大器的输入端为 XTAL1，输出端为 XTAL2。在 XTAL1、XTAL2（第 19、18 引脚）两端接一个石英晶体振荡器，和两个电容就构成了稳定自激谐振电路。晶振频率为 11.0592MHz，C12、C13 是两个瓷片电容，与晶振 Y2 构成了自激谐振电路。其电容的作用主要是对频率进行微调，一般取 3045pF 左右。使用该电路可产生稳定的 11.0592MHz 频率，受外界的环境的干扰影响非常小。其接法如图 2-2 所示：复位是单片机初始化操作，其主要功能是把 PC 初始化为 0000H，使单片机从 0000H 单元执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当程序运行出
7、错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需要按复位键重新启动。复位电路采用了按键与上电复位。上电与按键均可以有效复位。上电瞬间RST 引脚获得高电平，单片机复位电路随着电容的 C11 的充电，RST 引脚的高电平逐渐下降。RST 引脚的高电平只要能保持足够的时间（2 个机器周期），单片机就可以进行复位操作。按键复位是直接将高电平通过电阻 R11、R10 分压到达 RESET 引脚，实现复位操作。四 红外遥控电路WD6122 芯片红外发射电路芯片红外发射电路WD6122 芯片是通用红外遥控发射集成电路,采用 CMOS 工艺制造,最多可外接 64 个按键,并有三组双重按键。封装形式为 SO
8、P-24 和 SOP-20。特点1 低压CMOS 工艺制造2 工作电压范围宽3 通过外部接法最多可产生65536种用户码4 可通过SEL管脚选择，最多可支持128+ 6条指令码5 SOP-24、SOP-20、COB 封装形式可选应用范围VCD、DVD 播放机、电视机、组合音响设备、电视机顶盒结构框图管脚图与管教说明管脚图与管教说明 管脚图管脚图管教说明管教说明功能说明功能说明编码方式编码方式WD6122 所发射的一帧码含有一个引导码，16位的用户编码和8位的键数据码、键数据码的反码也同时被传送。码型结构如下：引导码由一个9ms的载波波形和4.5ms的关断时间构成，它作为随后发射的码的引导，这样
9、当接收系统是由微处理器构成的时候，能更有效地处理码的接收与检测及其它各项控制之间的时序关系。编码采用脉冲位置调制方式（PPM）。利用脉冲之间的时间间隔来区分“0”和“1”。每次8位的码被传送之后，它们的反码也被传送，减少了系统的误码率。键盘输入键盘输入WD6122 在键扫描输入端KI0KI7 和键扫描定时信号输入/输出端KI/O0KI/O7构成的88 矩阵上共设置64 个按键。只有第21#键与其它连在KI/O5 线上的键即22# 、23# 、24#键组合才能实现双重按键功能。即只有下列按键的组合才能进行双重按键操作。1) 21#键与22#键；2 ）21#键与23#键；3 ）21#键与24#键每
10、个键输入端与电源负端VSS之间均接有下拉电阻。当有超过一个以上的按键（除非双重按键的组合21#与22#键21#与23#键21#与24#键）同时按下时，码的发射输出将停止。当一个键按下时先读取用户码和键数据码，22ms后遥控输出端（REM）启动输出，按键时间只有超过22ms才能输出一帧码，超过108ms后才能输出第二帧码。红外接收电路红外接收电路HS0038 是用于红外遥控接收的小型一体化接收头，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，而体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输，中心频率 38.
11、0kHz。接收器对外只有 3 个引脚：OUT、GND、VCC 与单片机接口非常方便。1 脚接电源（+VCC），2 脚 GND 是地线（0V），3 脚脉冲信号输出，经非门 U6 缓冲与 P24 的判断信号进行逻辑与使得进入 INT0 的信号恰好是红外数据发射电路输出端 P25 的相反相信号，只要检测到 INT0 信号下降沿从而测出控制指令的功能。HS0038接收原理：红外线接收是把遥控器发送的数据(已调信号)转换成一定格式的控制指令脉冲(调制信号、基带信号)，是完成红外线的接收、放大、解调，还原成发射格式（高、低电位刚好相反）的脉冲信号。这些工作通常由一体化的接收头来完成，输出TTL兼容电平。最
12、后通过解码把脉冲信号转换成数据，从而实现数据的传输。图 2-13是一个红外线接收电路框图。数码管显 示放大电路调制电路红外接收AT89S52(指令译码)五五 系统电路原理图系统电路原理图六六 红外解码程序红外解码程序#include /晶振选择12M的#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit ir=P33;sbit dula=P37;uchar ir_code4;uchar ir_display4;uchar code table16 =0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,
13、0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;uint temp;uchar x,y,count;void init()TMOD=0x11;TH1=(65536-1000)/256;TL1=(65536-1000)%256;TH0=0;TL0=0;EA=1;ET0=1;ET1=1;TR0=0;TR1=1;uint ir_low_check()TH0=0;TL0=0;TR0=1;while(!ir);TR0=0;return TH0*256+TL0; uint ir_high_check()TH0=0;TL0=0;TR0=1;while(ir);TR0
14、=0;return TH0*256+TL0; void main()init();dula=0;ir_code0=0;ir_code1=0;ir_code2=0;ir_code3=0;ir_display0=0;ir_display1=0;ir_display2=0;ir_display3=0;while(1)start:while(ir);temp=ir_low_check();if(temp9500)continue;temp=ir_high_check();if(temp5000)continue;for(x=0;x800)goto start;temp=ir_high_check();
15、if(temp2000)goto start;ir_codex=ir_codex1;if(temp1120)ir_codex=ir_codex|0x80;ir_display0=(ir_code2/16)ir_display1=ir_code2ir_display2=(ir_code3/16)ir_display3=ir_code3void timer1() interrupt 3TH1=(65536-1000)/256;TL1=(65536-1000)%256;count+;if(count7)count=0;switch(count)case 0:P2=0;dula=1;P0=tableir_display0;dula=0;break;case 1:dula=1;P0=0x00;dula=0;break;case 2:P2=1;dula=1; P0=tableir_display1;dula=0;break;case 3
