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1、科毕业课程（设计）（设计目）题：简易红外遥控系统设计学 院：明德学院专 业： 机械制造及其自动化班 级：机电12151学 号：9学生： 王怀浩指导教师：王许2015年6月大学本科毕业课程（设计）诚信责任书本人重声明：本人所呈交的课程设计，是在指导老师的指导下独 立进行研究所完成。在文本设计中凡引用他人已经发表或未发表的成 果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。课程（设计）作者签名：王怀浩日 期：2015. 6.23摘要红外遥控技术的出现，不仅大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的劳动强度，改善了劳动条件。红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等 特点从而成为了当今非
2、常流行的一种控制方式红外遥控器是一种利用红外遥控系统来控制被控对象的系统.整个系统由数字电路 和模拟电路两个部分组成。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LED红外光发射、解调、解码电路。通过对设计要求地认真分析和研究，拿出了几种可行方案，最终选定了一个最佳方 案。该方案是采用先进的单片机技术实现遥控的主要手段。我们所设计的遥控器能控制 5个电器的电源开关，并且可对一路电灯进行亮度的调节。关键字：遥控电路，红外发射，红外接收，单片机AbstractIn fraredremote con troltech no logy,not only greatly impro
3、ved laborproductivity, reduced costs, and reduce the peoples labor intensityand improvethe working conditions. Infrared remote control has a small size, low power consumption, functionality, and low cost in order to become a very popular prese nt-day con trol.The infrared remote control is one kind
4、of use infraredremote control systemcon trols is con trolledthe object the departme nt gree n overall system is composedby the digital circuit and the analogous circuit two parts. Launches partially in cludi ngthe keyboard matrix, the coded modulati on,the LED in frared transmitter; Receives partial
5、ly including the LED infrared light launch, the demodulation, decodes the electric circuit.After analyzing and researching on the request of the design, we take several blue print and we selected the best one in the end. The project make use ofadva need SCM to realize the remote con trol. Remote con
6、 trollerwe desig ned candominate 5 electrical source switches and adjust the brightness of one light.keyword : Remotecontrollingcircuit Infraredemission Infraredreceiving,SCM目录第一章绪论第二章设计要求2第三章硬件系统设计 23.1基于单片机红外线遥控控制 LED灯显示系统框架图 23.2单片机控制系统及其基本电路 33.2.1 单片机最小系统 3时钟电路 4复位电路 43.3基于单片机红外遥控控制LED系统的设计原理 5
7、单片机红外遥控控制LED显示系统原理 5单片机红外遥控控制LED系统码分制原理 63.4红外遥控发射系统电路设计 7指令按键电路 7发射电路 8显示模块 93.5红外遥控接收系统电路设计 10接收电路 113.5.2 LED灯显示电路 113.6硬件原理图 12第四章软件系统设计 124.1红外线发射电路程序流程图设计 -18 -4.2红外线接收电路程序流程图设计 13第五章系统测试与分析 155.1利用Proteus和keil进行仿真调试 155.2仿真图 -21 -第六章总结 18致 18附录1 19附录227参考文献 32第一章绪论目前市面上的遥控器铺天盖地，对于家电设备的控制，首选的就
8、是红外遥控器，然 而技术和经济的发展使得家庭数字化趋势越来越强烈，一对一遥控器（即一个遥控器只 能控制一种类型的家电设备）已经不能满足用户要求。多功能红外遥控器就是在普通红 外遥控器的基础上，应市场需求而产生的，它能控制不同种类的设备，并且操作方便， 深受顾客的欢迎，这也决定了多功能遥控器具有广阔的应用前景。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光 二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其部材料不同于普通发光二极管，因 而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量的使用的红 外发光二极管发出的红外线波长为 940nm左右，外形与普通
9、5发光二极管相同，只是 颜色不同。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。判断红外发光二极管好 坏的办法与判断普通二极管一样；用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电 阻即可2。红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定，而业余条件下只 能用拉锯法来粗略判判定。接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反 向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能 获得较高的灵敏度。红外发光二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高
10、增益放大电路。红外遥控常用的载波频率为38kHz 这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分系 数一般取 12,所以 455kHz十 1237.9kHz38kHz第二章设计要求主要功能是实现利用单片机AT89C51 吉合红外线收发模块实现控制指定的LED灯亮灭。第三章硬件系统设计3.1基于单片机红外线遥控控制LED灯显示系统框架图1.系统晶振采用11.0592MHZ2.系统框架图如下:图2-1系统的设计总框图3.2单片机控制系统及其基本电路321单片机最小系统单片机晶振电路：对于MSC-51般的晶振频率可以在1.2MHz 12MHz之间 选择，这是电容C可以
11、对应的选择10pF 30pF。当使用89C55时晶振频率可以提 高到24MHZ对于本设计的电容C用30pF，晶振选用11.0592MHz晶振电路如下 图3-1所示，一条引脚接在XTAL1另一条接在XTAL2 单片机的复位电路： 为了防止程序执行过程中失步或运行紊乱，此处采用了上电复位及手动复位电路，电路图如下图2-1所示：U1 XTAL1XTAL2RSTPO.-tZADIFazrAD2P0.3TA03 F0.4/AD4 FQ.57AP5 PO.8/ADB PO7/AD7F2F2,VA9P2.2JA10P2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13F1.QP2.&/A14P2.7/A
12、16FMG/RXDP1 .1PS.-ifTXDF1 F3.2JNT0P3.3/INT1口P3 4/TOF3*rri6PtS.B/WRP1.7P3.7/RD打就Tn :1I-111I-111140 1空一斗5- 6 7 ”图3-2-1单片机最小系统图322时钟电路单片机必须要有时钟信号才能正常工作，因为它是一种时序电路3。单片机芯片的18脚（X2）、19脚（XI）分别为片反向放大器的输出端和输入端，只 要在18脚（X2）和19脚（X1）之间接上一个晶振（本控制系统采用频率为12MHZ， 同时两个脚分别串联上一个30P F的电容即可构成单片机所需的 时时钟电路。钟电路如2-2所示。图3-2-2时钟
13、电路模块图复位电路单片机芯片的第9脚RST（Reset）是复位信号输入端。单片机系统在开机 时或在工作过程中因某种干扰而使程序失去控制，或工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要进行复位。AT系列单片机的复位一般靠外部电路来实现，信号高电有效，由RST引脚输入，当引脚保持高电平2个周期机器 才正常复位4。 复位目的是使单片机以及其他所有功能都图 2-3所示。在本设计中为简化了的模 型，直接将RST脚拉低，只实现开机复位。恢复到一个原始状态，并从这个状态 开始执行其他的任务。AT89C52单片机复位电路如下图2-3 :图3-2-3复位电路模块图3.3基于单片机红外遥控控制 LED系统的设计原理
14、单片机红外遥控控制LED显示系统原理红外遥控是指令信号产生电路以不同的脉冲编码代表不同的指令。如图4当不同的指令键被按下时，指令信号产生电路将产生不同脉冲编码的指令信号， 也就是进行编码，然后经调制电路调制，变为编码脉冲调制信号，再由驱动电路 驱动红外发射器件发射红外光信号。图2-3-1码分制红外遥控系统图接收器接收下来的信号经过前置放大后， 送入解调电路，对调制信号进行解 调，再经指令信号检出电路检出指令信号。这里的指令信号检出电路是与发射器中编码电路相对应的译码电路，通过它将指令信号译出。单片机红外遥控控制LED系统码分制原理红外线遥控系统中的指令产生及检出电路， 在频分制中由多频振荡电路
15、及频率选择电路构成；在码分制系统中则由编码电路及译码电路构成，这是频分制与码分制红外线遥控系统的分别。在码分制中，因为码分制系统编码脉冲频率极低， 为超低频，如果不用调制与解调电路，外界突然的光线变化可能会对接收电路造 成干扰，产生误动作，系统的抗干扰能力及可靠性就难以保证。所以本系统将用 码分制遥控。遥控器采用脉冲个数编码，不同的脉冲个数代表不同的码，最小为 2个脉冲，最大为17个脉冲。为了使接收可靠，第一位码宽为 3ms,其余为1ms,遥 控数据帧间隔大于10ms,如图5所示。在遥控码的发射中，当某个操作键按下时，单片机先读出该键值，然后根据键值设定的遥控脉冲个数，再调制成38KHZ的方波由红外线发射管发射出去。P3.7端口的输出调制波如图2-3-
