《基于单片机的红外通讯软件设计的毕业设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的红外通讯软件设计的毕业设计论文（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于单片机的红外通讯软件设计目 录摘要IAbstractII1绪论11.1课题的研究意义11.2红外通信的国内外现状21.3 目前红外通信技术的应用热点21.4 系统设计思路分析31.5 系统设计需解决的难点要点32系统方案设计52.1系统功能设计52.2系统的总体方案设计52.2.1 系统的总体设计思路52.2.2系统总体设计流程图62.2.3 系统总体结构图62.2.3 系统总体结构图72.3系统设计所需用到的主要器件72.4系统设计技巧73 系统硬件设计83.1 主要元器件的简单介绍和选择83.1.1单片机介绍及选择83.1.2红外通讯编码解码芯片选择93.1.3红外发射头和接收头93.
2、2 红外通讯系统电路设计103.2.1 最小系统电路103.2.3 按键输入电路113.2.4红外编码电路及其红外发射123.2.5 载波信号电路123.2.6 解码电路及其红外接133.2.7LCD液晶显示电路和电机电路134系统软件设计164.1红外通讯系统软件设计的编程语言选择164.2 开发环境,即编程软件的选择174.3 软件设计原则174.4系统软件设计184.4.1主程序功能的设计及其实现184.4.2 LCD1602液晶显示器软件设计214.4.3矩阵键盘行列检测软件设计224.4.4模拟编码芯片的编码程序设计244.4.5 38KHz载波信号调制程序254.4.6 解码程序设
3、计254.4.7发射端与接收端的通信协议设计284.4.8电机控制软件设计284.5 软件抗干扰技术294.6系统软件设计注意事项295 调试及其系统误差分析305.1软件编写及调试过程305.2调试过程中遇到的问题及其解决办法32结论34参考文献35致谢36附录37611摘要着科学技术的发展，单片机因其高可靠性和高性价比，在智能化家用电器、仪器仪表等诸多领域内得到了极为广泛的应用。当前单片机对家用电器控制呈现出外型简单化、功能多样化、性能优越化的发展趋向。红外通讯是目前使用较多的一种通讯方法。红外线通讯装置具有体积小、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、空调彩电都采
4、用了红外通讯系统。本文简述基于单片机的红外通讯设备在现代社会的推广使用情况和发展前景，而系统方面主要基于红外通讯设备的实现原理和单片机原理来设计发射即遥控器和接收端。发射端主要包含按键输入，来控制接收端的电机运转和液晶显示器的显示；并且对可行性进行细致研究，综合功能用途，做出整体设计流程。关键字：红外通讯 发射端 接收端 系统AbstractThe development of science and technology, SCM because of its high reliability and cost-effective, in the intelligent home appli
5、ances, instrumentation and many other areas has been very widely used. The SCM appliance shows the simplistic appearance, functional diversification, superior performance of the development trend. Infrared communication is a means of communication is the use of more. Infrared communication device ha
6、s the advantages of small volume, low power consumption, strong function, low cost. In family life, tape recorders, audio equipment, air-conditioning color TV using infrared communication system. In this paper, the infrared communication equipment based on single chip microcomputer in modern society
7、 to promote the use of the situation and development prospects, and the system is mainly based on the realization principle and the principle of single-chip infrared communication equipment to design the emission that remote control and receiver. The transmitter includes a key input, to control the
8、operation of the motor and the liquid crystal display the receiving end of the display; and a detailed study on the feasibility, comprehensive functions, make whole design process.Keywords: Infrared communication transmitting teminal receiving terminal system1绪论红外通讯就是通过红外线传输数据，是目前比较常用的一种无线数据传输手段，它具有
9、无污、信息传输稳定、信息传输安全性高以及使用方便等优点。在电脑技术发展早期，数据都是通过线缆传输的，线缆传输连线麻烦，需要特制接口，颇为不便。自红外通讯技术发明以来，去多早期用线缆传输的设备和通讯工具都改为利用外红线来进行通讯，如家电产品、工业控制、娱乐设施等领域。并且经过多年的发展，有了今天以红外通讯为核心技术的蓝牙、红外、802.11等无线数据传输技术1。1.1课题的研究意义信息时代，通信技术的发展总是走在各种技术的最前沿。随着各种手持式信息终端设备在我们的工作中频繁的使用出现，就标志着无线通信的时代已经到来，也意味着无线通信这种比传统的有线通信更加的让人接受。因为它方便，快捷，安全，稳定
10、，所以无线通信的方式更加容易被人们重视，从而催促着各种无线通信技术的研发。红外通信是一种无线的传输方式，正在被日益广泛的应用，大的应用范围从军用，医疗，超市，银行等设备，小的应用则小到家用电器，无一没有涉及到红外通信技术，所以有不断的新的红外通信产品涌进市场，重而也推动了对红外通信技术的研究和发展。红外发射装置电路简单，易于实现，并且对空气污染小。在某些应用场合，比无线电通信具有更好的综合效果。红外无线通信在我国古代已有应用，只是比较简单。在第一次世界大战中德国就研制并运用了红外通信。第二次世界大战中美国、日本、苏联也都是用过红外无线通信。但在这漫长的时间里、由于红外无线通信系统光源均为热辐射
11、源，调制困难，接收器又是光电池，内部噪音很大，影响了通信距离和可靠性，所以发展被怠慢。近年来由于微电子技术发展，发射器件和接受器件已经被半导体器件所代替，又由于它具有无需铺设电路、保密性好、抗干扰能力强、价格低廉、设备简单等优点，再加上近年来各种市场应用设备、家用设备的自动化提高，红外通信又重新被人们重视，从而得到发展。1.2红外通信的国内外现状红外线是由一位叫William Herschel的天文学家于19世纪发现的，是一种点对点连接的高科技通讯方式，它要求两个通讯端之间的红外发射口对准发射连接，并且不能相隔太远，中间也不能有障碍物，即红外。自1800年发现红外线以来，人们从没停过对它的研究
12、，以至于后人能够利用红外开发出众多应用产品，在安防监控领域，汽车夜视系统，医疗器械行业，家庭电子行业，通讯领域等范围都已经被得到广泛的应用。而随着社会的不断发展，人们的安全防范意识愈来愈强烈，通讯的必要性也越来越突出可见，由于红外线为不可见光，具有很强的隐藏性和保密性，因此红外在安防和通讯领域大展身手，不论国内外，目前正在市场掀起一股”红外潮”。 传统的红外通讯应用主要在与家电和汽车防盗遥控器方面，由于调制技术、相关收发器技术的快速发展，红外传输应用也发生了质的飞跃。1993年国际红外线协会在美国成立，积极整合建立红外传输的标准，极大地推动了红外产品的发展。2000年全球已有17亿台配有国际红
13、外线协会模组的电子产品进入市场，尤其在电子游戏机市场有极大的潜力。2001年，在信息收发模组方面，由于国际红外线协会模组的价格已从早期的5美元降至2美元，国际大厂纷纷在亚太地区一些劳动力相对低廉的地方寻求加工场所，估计年产值将有1亿多美元的规模，当时一些IC设计公司、系统与应用软件厂商已积极投入应用产品的研究与生产，目前已经形成一定规模。但人们对她的研究仍然延续，时不时出现的新发明新应用，带给我们惊讶与感叹，人类对这座宝藏的开发还远远不够，红外产业还有广阔的扩张空间2-7。1.3 目前红外通信技术的应用热点红外应用产品种类繁多，但是比较热门的应用的主要是红外热像、红外摄像、红外通讯、红外光谱仪
14、、红外传感器等几个比较大的领域，但是我们做的是红外通讯所以这里只介绍下红外通讯应用。红外通讯传统的红外通讯应用主要在与家电和汽车防盗遥控器方面，由于调制技术、相关收发器技术的快速发展，红外传输应用也发生了质的飞跃。1993年国际红外线协会在美国成立，积极整合建立红外传输的标准，极大地推动了红外产品的发展。1.4 系统设计思路分析系统分为接收端和发射端两部分，接收端采用4*4矩阵键盘用来接受用户的输入（0-9的数字输入,A-F的字母输入），经过放大器放大后再通过载波信号的调制，把编码信号的有用信号传播出去；接收端接收到信号后，经过解码得到发射端用户输入的信号，最后在数码管或者LCD中显示出来。因
15、为本系统的功能都属89C51单片机的应用范畴，所以使用89C51单片机来完成设计。1.5 系统设计需解决的难点要点整个系统设计中有几个部分是难点也是系统正常运行的关键核心。键盘输入设计一个4*4的矩阵键盘来用接受用户的输入，利用8个IO口，在程序中对矩阵键盘进行行列的高低电平的判断，并在程序中对某个按键的按下返回预先设定的数字键或者字母键，从而完成用户的输入。红外发射电路选择基于通用UART红外通信，是因为可以利用通用UART成熟的硬件机制，实现红外数据通信。这种设计模式实际上是红外通信原理与串口通信机制的有机结合。且有实践证明，这种红外通信模式是可行可靠的8。载波信号电路红外线的传播不一定准确而且不一定够远，所以利用89C51单片机定时器产生38KHz的方波输出电路，在编码信号输出端加上一个高频载波信号，通过载波信号的调制，把编码信号的有用信“携带着”传播出去，这样的红外线信号能够传得更远而且也能更有效的避免干扰红外接受器红外接收器部分使用红外专用接收集成电路HS0038 来完成红外信号的光电转换及接收。HS0038 是塑封一体化红外线接收器，它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路，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
