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1、 数理与信息工程学院数理与信息工程学院 单片机原理及应用单片机原理及应用期末课程设计期末课程设计 题题 目目: 基于单片机的遥控开关设计 专专 业：业： 计算机科学与技术(专升本） 班班 级级: 计算机81 班 姓姓 名：名： 贺晨 东 学学 号号: 081919 指导老师：指导老师： 余 水宝 成成 绩：绩： (09.6） 目录 第节第节 引引言言1 1.1 本设计的任务和主要内容1 第第 2 2 节节系统主要硬件电路设计系统主要硬件电路设计2 21 单片机控制原理.2 单片机主机系统电路.3 2.1 遥控开关的电路原理图.4 2.2 红外遥控器的工作原理图5 第第 3 3 节节 系统的软件
2、设计系统的软件设计7 3 遥控开关程序源代码.7 3.遥控开关程序流程图51 结结 束束 语语61 参考文献参考文献.1 基于单片机的遥控开关基于单片机的遥控开关 数理与信息工程学院 08 计算机专升本 贺晨东 指导教师:余水宝 第第 1 节节 引引 言言 随着科技的发展，遥控技术的出现,大大改善了人们的生活质量和品质比 如:人们坐在家中手执遥控器遍可以随便地将电视机、照明灯、电脑等家用电器 打开；足不出户便可以开启私家车库等。 本文将介绍一款由单片机 AT9C1 编程实现的遥控开关，这款遥控开关 主要用于控制家用电器，它具有遥控开启和关闭多种家用电器、并具有显示状 态的功能 。现以控制家用电
3、器中的电风扇为例，介绍遥控开关的制作过程和工 作原理。 1.11.1 本设计的任务和主要内容本设计的任务和主要内容 这次课程设计的主要任务是:设计制作一个家用的遥控开关。 主要内容如下: 能遥控开、关家用小电器,如：风扇、电视机、饮水机等。 能显示遥控状态，如：控制风扇时能显示风速的档次。 。 能够设定电器开启时间的长短，如：将风扇开启的时间设为 min,30i到后立即切断风扇电源。 第第 2 节节 系统主要硬件电路设计系统主要硬件电路设计 2.12.1 单片机控制原理单片机控制原理 AT89C51 彩色电视机遥控器 遥控接收头 显示器 复位 晶振 继电器（执行器） 电器插座 受控电器 图 2
4、-1遥控开关系统框图 2.2.单片机主机系统电路单片机主机系统电路 本系统采用单片机T8C51 作为本设计的核心元件。利用红外线遥控发 射、接收的工作原理以及单片机外部中断的原理而制作的一款遥控开关。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,如图 2-所示。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、解码、解码电路。 键盘矩阵 编码调制 LED 光/电放大解调解码电路 图 22 红外遥控接收框图 遥控开关时在通用红外遥控系统的基础上加以改进实现的。其实质就是 将红外遥控接收部分采用单片机 A89C51 来控
5、制。即当一体化红外接收器接收 到红外遥控信号后，将光信号转变成电信号,经放大、解调、滤波后，将原编码 信号送入单片机 A89C51 中进行信号识别、解码,然后进行相应的处理，达到 控制电器的目的。 2.22.2遥控开关的电路原理图遥控开关的电路原理图 图 2- 遥控开关的电路原理图 2.2. .红外遥控器的工作原理图红外遥控器的工作原理图 图- 红外遥控器原理图 1. 红外线遥控发射器 红外线遥控发射器包含键盘、指令编码器和红外发光二极管D 等部 分组成。当按下键盘的不同案件时，通过编码器产生与之相应的特定的二 进制脉冲码信号。将此二进制脉冲码信号先调制在 38Hz 的载波上,经过放 大后，激
6、发红外发光二极管 LED 转变成以波长 940nm 的红外光传播出去。 现以普通彩色电视机遥控器（采用 m5046AP 芯片）为例来说明其遥控发 射过程。图 2-所示为彩色电视机遥控发射器电路图。 M2A内部振荡电路与 2、脚外接的陶瓷谐振器或 LC 网络 电路组成振荡器。产生频率为 45KHZ 的振荡信号,由时钟电路进行 1分 频得到 38KZ 的载波信号。以路送至定时信号发生器，以形成时钟脉冲, 使整个系统按照统一的时序进行工作;另一路则送码元调制器控制指令的载 波。控制指令码对8KHZ 早搏进行脉冲幅度调制以降低平均发射功率,以 脉冲调幅后的指令码被送至红外激励管 VT 基极。5、6、7
7、、8 和 12 脚为键 位扫描信号输出线与 130 脚键位扫描信号输入线组成键盘矩阵,以产生各 种键功能信号。 工作时，5、6、7、8 和 12 脚输出时序不同的键扫描脉冲，经过键盘矩 阵适当选通后会送到 1320 脚。M542AP 则根据3脚接收到的 不同的键选信号进行编码和码值变换，得到遥控指令的功能码,结合 21、22 脚输入的用户码转换信号,产生出 16 位的数据码。这些数据码经脉冲调制器 进行调制处理后，便产生 3KHZ 的调制载波脉冲信号，再经缓冲器由 23 脚输出。 M50462AP 的 23 脚外接元件组成了红外线驱动放大发射电路。它 主要是由驱动管和红外发射二极管组成的。当
8、23 脚有指令码信号输出时， 该信号经驱动管 V放大后，加至红外发射二极管 VD1 上,遥控指令则以红 外线的形式发射出去。 由遥控发射器发射出的位二进制遥控指令是由前 8 位的用户码和 后位的数据(功能）码组成的。用户码是一种固定的特殊代码，用于表示 不同产品之间的遥控信号的区别,以免接收机在接收遥控指令过程中发生误 动作。而数据(功能）码则是不同遥控功能的代码。不同的数据表示不同的 遥控功能。16 位遥控指令码均采用脉冲位置调制方式编码。 2. 红外线遥控接收器 遥控接收器由红外接收器、微处理器、接口电路(控制电路）等部分组成。 光电二极管将接收的红外线信号转变成为电信号,经检波放大，滤除
9、去 38KHZ 的载波信号,恢复原来的指令脉冲,然后送入微处理器进行识别解码,解译出遥控 信号的内容，并根据控制功能输出相应的控制信号,送往接口电路(控制电路)做 相应的处理。 第节第节 系统的软件设计系统的软件设计 3.13.1 遥控开关程序源代码遥控开关程序源代码 ORG 0000 LJMP KP ORG 003H LJPLOP KP: MO P2,#0FH SETB EA ET E0 SETB I MO 5H，00H V 51H,#00H MOV R1,0H RP:CPL P5 CALL D3S DJN R1，RP CLR P5 L2: MV A，50H JNE A，#0,LP PJ2
10、RP2： MOV 1,#0H R1: CLRP3.3 CLR P3.5 CLL D3S ETBP3 ETB P3.5 LCALL D3 LCL D3S DNZ R1，RP1 VP2，#FH MV 5H，#0 MV P,#FFH MOV 0，0FF CLP5 SJMP LP2 LOOP: CLR E MO 0，#30H MV R,0H LCALIRIN SETBEX0 RETI IRI： NB 32，ILL RE ILL2: JB P3,IRIN LCL DL BP32,IRIN ILL： J P3.2,I SPLL I5: MO ,#00H L: LCA EL NBP3.2，L3 NCR2 J
11、N R，#DH,L RE 3： O A,#13 R C SUBBA,2 MOV ，R0 RR MOV 0，A NR3 CJNE ,#, MOV R3,#00H ICRO ILL1： B P3.2,I51 JMP LL1 1： OV R2,#00 L1： LCALL EL JN P32,L3 C R2 E R2,#1DH,L11 K: RET L31: MV A,13 CLR UBB ,R V A,R0 RRC A MOV ,A INR3 CJ 3,#8,LL1 MOV，30H JNEA,#7H, CR 3.3 LCAL 3S ETB .3 MO A31H CJN A，#0H,KP1 MOV 2
12、,#0FH MP1,#09 SETB 5 LALLD3 RET 1： NE A,#H,KP2 MOP2，#D MOV 1,#H SETB P3.5 CA 3S RET K2: CJNEA,#0H,KP3 MV P2,#BH V P，0B0 SETB LCAL 3S RET KP3: CJN A,#8H,K4 MO P，#0F MO P1,#99H SET P3.5 CALLD3S RE P: JE,2H,KP MOV P，#E OV 1,#92H SEB P3.5 LCLL 3S RT P5： JNEA,#2H,P6 V,1H CEA,#0,OP6 MO P0,#0FDH OV 50H,#30
13、 OV 51H,#02H LCALL D3S RT OP6: 7 CJNE,#02H,O8 OV P0,0FBH MV 50H,#45 MOV 1H,#0H LCALL D3S ET 7： MOV0,#H O 50H,1 MV H,#01H LL DS ET OP8: JE A，#03H,OP9 MOV P0,#FAH MV5H,#60 MOV 51H,#4 LCL D3S T OP9: NA,#0H,10 MOPO,#0F8H MOV 50，90 MV 5H，05H LCD3S RE OP10: MO P，#0F O 50H,#01H OV51H，00H LCALL DS RE K6: CJ
14、NE A,#H,K8 OVP，#0FFH MV P2，#0FF CL P3.5 MOV P0,0FH M 50H,#01H MOV 51，#00H LCAL D3S RET K8: RE DEL: MOV 5,#01 DEL1: MOV ,#H E1: V R,11H 2： JNZ7,E2 NZ 6,1 DNZR,ELY1 RET 3S: MV R4，#0H TP14: MO6,0FFH TP1： MO 5,#0FFH T11: OP NOP DJN 5,TP11 DJNR6,TP1 DJNZ 4,TP1 RET D60S: MOV R4,0C0H QP3： MOV R，0EH P: MOV
15、R5,#0FDH QP1: OP OP P JNZ 5，Q1 JNZR6,QP DJZ 4,QP3 RET .2.2 遥控开关程序流程图遥控开关程序流程图 如图 -1 所示。 N Y Y Y 开始 初始化处理 关闭风扇 接收到遥控 信号指令 遥控信号指令解码 是定时指令是风速指令是关机指令 风速处理 1 挡到 5 挡 关机处理 取消定时 关闭风扇 定时处理 30 分钟到 90 分钟 N N N 图 3- 程序流程图 结结 束束 语语 上述就是本人基于单片机的遥控开关的设计和开发过程。本系统经历了从 问题的提出可行性分析总体的功能模块设计详细设计最后到程序的实 现，就是以这样的一个思路完成的整个
16、系统的开发。 通过这次毕业设计，使我感到高科技、新知识的力量。这次毕业设计过程中,得 到了学校的大力支持,给我提供了舒适的工作学习环境，也得到了余老师的精心 指导，在此表示衷心的感谢! 由于本人第一次完整的设计程序,加之水平有限，设计中难免有不当之处,还请 各位老师给予批评、指正。 总总 体体评评 价价 得分得分 选题还不错，格式欠规范选题还不错，格式欠规范, ,投入不多投入不多 1616 参考文献参考文献 1毛六平,王小华.微型计算机原理和接口技术.清华大学出版社 20 参考页数： P4 2 何立民单片机高级教程.航空航天大学出版社。200，5 参考页数:81 3 蔡美琴.MCS1 系列单片机系统及其应用.北京高等出版社1992，11参考页 数 P49 4 何祖锡.彩色电视机原理与维修电子工业出版社.005，1参考页数 4
