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1、 . . . 理工学院毕业设计基于单片机的智能遥控器设计学 生：王刚学 号：专 业：自动化班 级：2011.1指导教师：方宁理工学院自动化与电子信息学院2015年 6月 / 摘要：本基于单片机的智能遥控器主要利用了单片机、红外线和GSM等相关知识，具有遥控多种家用电器设备的功能，并且设计有自学习红外遥控编码的功能，可以随时通过遥控器的自学习功能向家庭中加入新的设备，而不需要重做遥控器。同时本智能遥控器还可以接收到受控器件的一些实时状态，显示在LED灯上，也可以直接通过GSM向远程手机发送实时状态。并且本设计具有远程遥控功能，通过手机直接来控制家庭中的一些智能设备。关键词： 智能遥控器 自学习
2、单片机 红外线 GSM通信 远程控制 Abstract：The intelligent remote control device based on MCU mainly use the microcontroller, infrared a, GSM and so on, the intelligent remote control device can be used to control a wide range of household electrical appliances and equipment, and the design of self learning infrar
3、ed remote control code, can at any time through self - learning function add new equipment to our family, without the need to redo the remote. Our remote control can also receive some state our controlled devices, displaying on the LED lamp, if there is an emergency ,it can directly send remote real
4、-time status through the GSM inform the phone , telling us about some situation. Of course, we can also use our mobile phone to send command to our smart remote control to control some of the smart devices in our home.Keywords: Intelligent remote controller Self -learning microcontroller Infrared ra
5、y GSM communication Remote control目录摘 要ABSTRACT第一章 绪论11.1选题的背景11.2选题的目的和意义21.3本设计研究的容3第二章 智能红外遥控器方案设计52.1总体方案设计52.1.1遥控器总结构52.1.2工作体系结构52.2 遥控体系三大组成部分方案设计62.2.1遥控器端方案设计62.2.2 远程手机端设计92.2.3受控端方案简要设计10第三章 智能遥控器硬件设计113.1控制器123.1.1控制器选择123.1.2基础外围电路设计123.2按键模块133.2.1键盘工作原理133.2.2矩阵键盘的硬件设计143.3显示模块153.3.
6、1液晶显示器简介153.3.2 1602LCD硬件设计163.3.3 LED硬件设计173.4红外线遥控系统173.4.1红外遥控系统简介183.4.2红外线发射模块193.4.3 红外接收模块193.4.4红外接收电路203.5外部存储器硬件设计203.5.1存储器选择203.5.2 二线制串行 EEPROMAT24C02硬件简介213.5.3硬件接口设计223.6 GSM模块223.6.1 GSM简介223.6.2 GSM硬件引脚介绍233.6.3 GSM硬件连接图24第四章 系统软件设计254.1系统的编程语言264.1.1 C语言简介264.1.2编译软件keil简介264.2按键模块
7、软件设计274.2.1消抖处理方法274.2.2矩阵键盘的软件程序设计274.3 显示模块软件设计294.3.1 LCD1602使用方法294.3.2 LCD程序设计314.3.3 LED状态指示灯软件设计324.4红外线发射软件设计334.4.1发射编码原理334.4.2程序设计344.5红外接收软件设计394.5.1接收器工作原理394.5.2 HS0038软件程序设计404.6存储器软件设计414.6.1 I2C简介424.6.2 AT24C02程序工作原理434.6.3时序图：434.6.4 AT24C02软件设计444.7 GSM软件设计464.7.1 AT指令简介464.7.2单片
8、机串口通信474.7.3单片机与GSM通信49第五章 总结545.1论文总结555.1.1本设计缺点总结555.1.2犯过的错误总结555.1.3知识点总结565.2本设计展望565.2.1本设计的升级展望565.2.2本设计的应用前景展望57致 57参考文献59附录60第一章 绪论1.1选题的背景“无线遥控器”顾名思义，就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成时至今日，无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用，给人们带来了极大的便利。随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类，简单来说常见的有2种，一种是家电常用的红外遥控模式（IR
9、Remote Control），另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无线电遥控模式（RF Remote Control）。两者各有不同的优势，应用的领域也有所区别。到底是谁发明出第一个遥控器已不可考。但最早的遥控器之一，是一个叫尼古拉特斯拉（Nikola Tesla）（1856-1943）的发明家在1898年时开发出来的（美国专利613809号），叫做“Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vehicle or Vehicles。”遥控技术发展只有几十年的历史：本世纪20年代，才刚刚出现无线电遥控的
10、雏形。那时，人们试图将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船上，但由于技术不够完善而未能成功。二次世界大战以后，遥控技术发展迅速，并逐渐在军事、国防、工农业生产以与科学技术等方面得到广泛的应用。到现今，随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件逐步发展到集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路，智能化程度大大提高。近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以与人们的日常生活中使用越来越广泛。在无线遥控领域，目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等。由于红外遥控的设计制作简单方便，易于操作
11、，因而成为遥控的主要方式，在国防、军事、生产、建设和日常生活中有极广泛的应用。为此，在前人研究的基础上设计出了一种红外遥控多通道控制系统的设计方法。研究表明，采用该方法设计的红外遥控控制系统控制方便，适用于含有较多受控电器的场合，可实现多路多功能控制。 红外通信以红外线作为通信载体，通过红外线在空中的传播来传输数据，它由红外发射器和红外接收器来完成。在发射端，发送的数字信号经过适当的调制编码后，送入电光变换电路，经红外发射管转变为红外光脉冲发射到空中；在接收端，红外接收器对接收到的红外光脉冲进行光电变换，解调译码后恢复出原信号。 红外通信作为一种数据传输手段，可以在很多场合应用，如家电产品、娱
12、乐设施的红外遥控，水、电、煤气耗能计量的自动抄表等。 红外通信有着成本低廉、连接方便、简单易用和结构紧凑的特点，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。通过红外接口，各类移动设备可以自由进行数据交换。红外接口是目前在世界围被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持；通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。1.2选题的目的和意义红外通信以红外线作为通信载体，通过红外线在空中的传播来传输数据，它由红外发射器和红外接收器来完成。在发射端，发送的数字信号经过适当的调制编码后，送入电光变换电路，经红外发射管转变为红外光脉冲发射到空中；在接收端，红外接收器对接收到的红外
13、光脉冲进行光电变换，解调译码后恢复出原信号。 红外通信作为一种数据传输手段，可以在很多场合应用，如家电产品、娱乐设施的红外遥控，水、电、煤气耗能计量的自动抄表等随着时代的发展，人们的物质文化生活水平日益提高，各种各样的家用电器走进了千家万户，越来越多的电器都采用了无线遥控与智能设备，由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象的能力，所以，在设计家用电器的红外线遥控器时，不必要像无线电遥控器那样，每套(发射器和接收器)要有不同的遥控频率或编码(否则，就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器)，所以同类产品的红外线遥控器，可以有一样的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号“串门”的情况。这对
14、于大批量生产以与在家用电器上普与红外线遥控提供了极大的方便。由于红外线为不可见光，因此对环境影响很小，再由红外光波动波长远小于无线电波的波长，所以红外线遥控不会影响其他家用电器，也不会影响临近的无线电设备。红外通信有着成本低廉、连接方便、简单易用和结构紧凑的特点，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。通过红外接口，各类移动设备可以自由进行数据交换。红外接口是目前在世界围被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持；通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。 单片机的发展更加快速推动了遥控器的快速发展，自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观
15、20年来单片机 发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术与超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展。单片机由于体积小，功耗低，易于产品化，面向控制，抗干扰能力强，适用温度围宽，因而被广泛的应用。日常生活中接触的遥控器越来越多。可以说无线遥控已经无处不在，尤其是红外遥控器已经遍布身边各个电器设备了。其中，大多数的家用电器都有各自不同的遥控器，人们常常为了控制某台电器而到处寻找其对应的遥控器，如：电视机遥控器、空调遥控器、智能家电等等，在家里面至少会用到三到四种，用起来会感到相当麻烦，而且遥控器有可能出现故障影响正常使用，这样，就给人们的生活带来了很多不便。为了解决这个问题，本文提出一个多功能遥控器的设计方案：该遥控器可以通过自学习而拥有对多台电器的遥控功能，从而来顶替各种遥控器，即省时、又省力，既方便、又简洁。从而使人们免除同时面对功能
