《自-基于单片机的红外遥控开关设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自-基于单片机的红外遥控开关设计（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（2012届）本科毕业设计（论文）学 院（部）：_电气与信息工程学院_专 业：_电气工程及其自动化_ 学 生 姓 名：_张立磊_ 班 级：电自081学号 指导教师姓名：龙 晓 薇职称_讲师_ 最终评定成绩:_ 2012年6摘 要红外遥控技术已经成为人类日常生活以及工业、航空航天等各领域不可或缺的一部分，给人们带来了极大方便，研究红外遥控技术具有较强的现实意义，但是通常的红外遥控技术的实现需要专用芯片来完成，而不能进行芯片互换，因此本设计采用简单的单片机系统实现红外遥控解码并完成其相应的控制功能。本设计介绍了一种由普通遥控器作为信号控制器的红外遥控电源开关，采用USB接口对整个控制系统进行适配供
2、电，利用一体化红外线接收头接收遥控器信号并由单片机STC90C516RD+进行解码处理，并对多路电源继电器进行驱动，最终实现了对后置电路电源开关的功能性控制。论文简单介绍了红外解码原理、STC90C516RD+单片机以及红外解码程序的编写思路和结构，同时对设计过程中有关继电器的驱动问题进行了详细分析，并提出了几种可行的解决方案。由于本设计采用一体化红外接收头以及USB接口对整个系统进行供电，使得本设计电路更为简单实效且具有较强的抗干扰性，同时对设计成本实现了最大减缩。关键词：单片机，红外接收头，USB电源接口线ABSTRACTBecause infrared remote control ha
3、s become a human life and related industrial field indispensable part of bringing people it is convenient, so the infrared remote control technology with strong practical significance, but usually of infrared remote control technology to realize the special chip to complete, and not for chip interch
4、angeable, so this design to the simplicity of single-chip microcomputer system to realize the infrared remote control and complete its corresponding decoding control function.This design is introduced by a general remote control as a signal controller of infrared remote control the power switch, the
5、 USB interface to the control system of power adapter, using the integrated infrared receiver receive remote control signal and head of microcomputer STC90C516RD + decoding processing, to more power relay driven way, and finally achieve the rear circuit of the functional sex of the power switch cont
6、rol. This paper briefly introduced the principle of infrared decoding and the single-chip microcomputer STC90C516RD + and infrared decoding the writing of the ideas and structure of the program, and the design process of the relay driver problem carried on the detailed analysis, and put forward some
7、 feasible solutions.Because of this design uses the integrated infrared sensor and USB interface to the whole system power supply, so the circuit design more simple circuit effect and has strong anti-interference, at the same time for design cost for maximum reduced.Keywords: Single chip microcomput
8、er, Infrared sensor, USB power source line目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第一章 绪论11.1课题背景及其意义11.2遥控技术的发展与现状11.3单片机的概念与发展21.4研究的目标及内容2第2章 系统硬件部分设计42.1系统硬件设计原理及要求42.1.1系统工作原理42.1.2 红外遥控的基本原理52.1.3 遥控发射器及其编码52.1.4红外解码思路72.2相关器件简介72.2.1单片机STC90C516RD+82.2.2 红外接收头PC83892.2.3 MAX232102.2.4 USB接口112.2.5 电磁继电器132.3硬件
9、系统相关电路图132.3.1系统整体原理图142.3.2 USB电源系统供电电路142.3.3 单片机控制系统电路142.3.4红外接收头电路142.3.5 继电器触控电路142.3.6 MAX232程序烧录电路162.3.7关于继电器驱动的问题16第3章 系统软件部分设计183.1 程序的基本思路及模块化程序编写介绍183.1.1 主程序流程183.1.2 模块化程序简介193.2相关程序代码203.2.1主程序模块203.2.2红外解码程序213.2.3继电器控制程序233.2.4所用相关延时程序24结 论25参考文献26致 谢27附 录128附 录229第一章 绪论1.1课题背景及其意义
10、随着电子技术的发展和人们生活水平的不断提高，越来越多的电子产品走进人们的日常生活，而这些电器，绝大多数是采用红外遥控方式，遥控器的使用给人们的日常生活和生产带来了极大的便利。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安全可靠而且能有效地隔离电气干扰。红外遥控不影响周边环境、不干扰电气设备；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控，在室内近距离遥控中得到了广泛的应用；而采用单片机进行遥控开关的设计，具有编程灵活多样，操作个数可以随意设定等优点。目前，市场上一般设备系统均采用专用的遥控编码及解码集成电路，但是由于功能受
11、到特定的限制，只适合于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。本设计正是应用红外遥控系统上述特点，实现了对多路开关的控制。1.2遥控技术的发展与现状遥控技术是在自动控制技术和通信技术基础上发展起来的。遥控系统既可传送离散的控制信息（例如开关的通断），也可传送连续的控制信息（例如汽车油门的大小）。最早的遥控器之一，是一个叫尼古拉特斯拉（Nikola Tesla）（18561943）的发明家在1898年时开发出来的（美国专利613809号） 。到了六十年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于当时技术条件限制，遥控技术发展很缓慢。七十年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控
12、技术才得到快速发展。在遥控方式上大体经历了从有线到无线的超声波、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，准确无误地传输信号，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，也容易受干扰，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，超声波传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作，较为理想的是光控制方式，采用红外线的遥控方式逐渐取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，并且成为当今时代的主流。而从各国将遥控技术在航天、工业等方面得到广泛应用和发展后，遥控装置的中心控制部件已从早
13、期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。尤其是红外遥控技术在这十年得到了迅猛发展，在家电和其他电子领域都得到了广泛应用，随着生活水平的提高，人们对产品的追求是使用更方便、更智能化，红外线遥控技术正是一个重点发展方向。1.3单片机的概念与发展单片机在一块半导体硅片上集成了计算机的所有基本功能部件，包括中央处理器、存储器、输入输出接口电路、中断系统、定时器计数器和串行通信接口电路等，因此，单片机只需要与适当的软件及适当的外部设备相结合，就可以构成一个完整的计算机应用系统。单片机诞生于20世纪70年代，作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。如果将8位单
14、片机的推出作为起点，那么单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段：（1） 第一阶段（1976-1978）：单片机探索阶段（2） 第二阶段（1978-1982）：单片机完善阶段（3） 第三阶段（1982-1990）：微控制器形成阶段（4） 第四阶段（1990至今）：微控制器全面发展阶段随着单片机的各个领域全面深入的发展和应用，导致单片机的发展趋势是向CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。1.4研究的目标及内容由于在工业、航空以及仪器仪表等红外控制当中通常需要使用专用的配对编、解码芯片,组成红外发射和接收电路,完成对设备或电器的远程控制。使用专用的配对编、
15、解码芯片来组成红外发射电路和红外接收电路,在控制路数较少时矛盾并不突出。但是当控制路数较多时,其接口的设计和实现就显得比较繁琐。此外编、解码芯片通常是专用配对使用的,即某种解码芯片只能识别某种编码芯片的编码,对其他型号的编码芯片的编码则不能识别。因此,不同的编、解码芯片几乎没有互换性。为了解决上述专用编解码芯片配对的局限性，本文意在研究一种基于基于单片机的红外解码控制系统，实现对红线外解码并完成后置继电器电路的开关控制功能。设计一个多路红外遥控开关，利用市售遥控器发送遥控器键盘数字信号，通过以STC90C516RD+单片机为核心的控制器接受数字信号并解码，然后通过控制器控制相应的继电器通断，使得后置电路工作并实现各自相关功能，本文所涉及研究内容如下：（1）红外解码思路及红外解码原理的分析。（2
