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1、. . . . 学习型红外线控制器毕业论文摘 要红外线遥控器是现在使用最广泛的一种通信和遥控方式。由于其结构简单、体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因此广泛应用于彩电、空调、CD/VCD、录像机、家用电器设备与工业控制。随着现在人们的生活中家电日益增加的需要。使用红外线遥控器也越来越频繁。因为各种红外线遥控编码的不同。使着各种红外线遥控器不能兼容。经常需要更换遥控器，这也给人们的生活带来不便。单片的机迅速发展，使这一问题得到了很好的改善。 在这里设计一种以AT89C51单片机为核心的学习型红外线控制器。通过测量红外一体化接收头输出信号。并原样的记录其输入脉冲宽度，保存在单片机中，使用单片机
2、定时器中断产生40Khz载波信号，以软件代替硬件，节约了资源。该学习型遥控器能够成功的学习各种红外控制编码，并通过40Khz的载波发送学习到的记忆信号。实现了对各种各样的红外遥控的学习，从而实现了真正的自学习型遥控器。关键词：红外线控制编码；AT89C51；学习型遥控器AbstractInfrared remote control is the most widely used means of a communication and remote control, due to its simple structure, small size, low power consumption,
3、strong function, low cost, and therefore widely used in color TV, air conditioning, CD/VCD, VCR household appliances and industrial control equipment. With people now living in the growing need for home appliances, use infrared remote control is also increasing frequent. Because of various different
4、 encoding format infrared remote control, making all kinds of infrared remote control can not be compatible. Often need to replace the remote control, which bings inconvenience to people is lives. SCM has been dwvoloped rapidly so that this problem has been well improved. In this design a kind of le
5、arning as the core AT89C51 infrared remote, first by measuing the output signal of Integrated IR receiver head, and stood to record the output pules width, and then stored in the stored in the SCM, Finally, single-chip timer interrupt to generate 40KHz carrier signal, the software instead of hardwar
6、e, saving resources. The learning IR remote control can be successful in learning a variety of infrared remote control codes and send the signals have been stored by 40KHz carrier. Achieved on a variety of learning IR remote control, Therefore, to achieve true self-leaening remote control.Key Words：
7、remote control codes；AT89C51；learning IR remote control目 录1 绪论11.1课题研究背景11.2红外技术的研究现状11.3课题研究容22 学习型红外线遥控器原理32.1 红外线遥控简介32.2 红外遥控原理32.3 红外线遥控发射原理42.4 红外线遥控接收原理63 红外线遥控设计方案73.1 系统设计指标73.2硬件方案设计73.3软件方案设计74 红外线遥控硬件设计94.1 硬件的选择94.1.1 红外接收装置94.1.2红外线发射装置114.1.3单片机原理134.2红外遥控电路设计174.2.1 接收部分电路174.2.2发射部分
8、电路184.2.3电源部分185 系统软件的设计205.1 主程序设计205.2 红外线接收程序设计215.3 红外线接发射序设计226 红外遥控器的调试仿真236.1 软件部分仿真236.2 硬件电路部分仿真256.3 硬件电路调试26结论32致33参考文献34附录A 英文原文35附录B 中文译文48附录C 原理图和版图58 / 1 绪论1.1 课题研究背景上世纪八十年代初,日本率先在电视产品中使用了红外遥控技术,使用集成发射芯片来实现遥控码的发射,如东芝TC9012,飞利浦SAA3010 等,它的主要特点是遥控器预置固定编码,一只遥控器只能控制单一型号的电器随着电子技术的发展,家用电器越来
9、越普遍,人们希望以一只遥控器遥控所有家用电器,多用遥控器产生了。它的主要特点是：遥控器预置多套编码,可供用户选择。如今,随着嵌入式的广泛应用,部分厂商推出了具备红外学习的遥控器,它的主要特点是：遥控器置一个动态编码库,具备红外学习功能,可由用户自主录入编码。通过对具备红外学习功能的遥控器进行市场调查,本文发现：国红外遥控编码学习技术虽比较成熟,但产品化程度较低,市场推广不够,主要原因在于设计者对用户需求的调查不够全面,以致产品不够实用,性价比较低。从用户操作方便实用的角度出发,本文自主设计具备红外学习、彩屏虚拟遥控界面的万能学习型红外遥控器,借此促进红外遥控学习技术在国市场的产品化推广。1.2
10、 红外技术的研究现状红外遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点。同时，由于红外遥控器件，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此，在日常生活中广泛应用，如彩电，录像机，音响空调，风扇，等其它的小型电器上。遥控距离在几米到十几米。在现代工业中已经广泛的使用，在高压，辐射，有毒气体，粉尘等环境下才用红外线遥控不仅安全可靠还可以有效的隔离干扰。红外线遥控的特点是不影响周围环境，不干扰其他设备。由于其无法穿越墙壁，可以使得在不同的房间可以使用通用的红外线设备，而不至于各个设备之间产生互扰现象。红外线遥控的电路设备相对比较简单。编码容易，可以实现多路的控制。因此，红外
11、线遥控技术应用已经相当的广泛。现有自主学习型红外遥控器,核心MCU 主要有以下几种：MCS-51 系列、Microchip PIC16 系列、Winbond W741 系列、Holtek HT48 系列以与ARM系列。目前国外比较成熟的产品主要有：1、慧居智能电子的HJ-JYWC,它的主要特点为：触屏按键组合输入。具有红外学习功能。具有载波频率识别功能,能准确识别各种复杂的红外代码。2、BREMAX 公司的NRC-304 网络多功能遥控器,它的主要特点为:联机自学习、脱机自学习两种模式；具有USB 口,通过INTERNET 登陆BREMAX 公司,搜寻并下载相应型号家电的遥控器编码,兼容各种品
12、牌和型号。3、Sunwave 公司的SRC1600,它的主要特点为：具有巨集设定功能,单一按键巨集设定可记忆多达60 个指令；具备红外学习功能,具有USB 接口,可预设遥控编码和升级系统。4、罗技Harmony 1100,它的主要特点为:黑色铝合金外壳,3.5 英寸的触屏；用户可以根据具体情况添加或者删除屏幕上的功能键；设备能通过USB 连机,获取罗技在线数据库配置文件。1.3 课题研究容学习型红外遥控系统以AT89C51系列单片机作为主控芯片，红外线编码接收模块，红外线编码发送模块组成。利用单片机AT89C51对多个红外遥控编码的脉冲宽度进行测量，并原封不动地把发射信号中高、低电平的时间宽度
13、记忆至扩展存储区的指定地址。当要发射红外信号时，从扩展存储区中还原出相应的红外遥控编码，并调制到40KHz的载波信号上，最后，通过三极管放大电路驱动红外发光二极管发射红外信号，达到学习和发射的目的，从而实现一个遥控器控制多种红外遥控设备。2 学习型红外线遥控器原理2.1 红外线遥控简介在接受红外遥控之前，首先介绍一下什么是红外线。我们知道，人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长 围为0.620.76m；紫光的波长围为0.380.46m；比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.761.5m之间的近红外
14、线来传送控制信号的。红外遥控系统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。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2.1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、解调、解码电路。图2.1 红外遥控系统框图2.2 红外遥控原理红外遥控发送数据时采用调制的方式，即把数据和一定的频率的载波进行“与”操作，这不仅可以提高发射效率，还可以有效的降低电
15、源的功耗。调制载波的频率一般在30Khz到60Khz之间。大多数产用40Khz左右得频率进行调制。本设计采用40Khz占空比位1:3的方波。方波由单片机产生。向单片机定时器加载相应的数据，使其产生40Khz的方波。然后将将要发送的编码和载波进行与操作发送编码。2.3 红外线遥控发射原理 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、VCD、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。 采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2.2所示。图 2.2 红外遥控编码波形上述“0”与“1”将组成32位的数据编码形成一帧的数据。该码型的一帧数据中由启动码，八位的系统码1，系统码2，数据码，数据反码组成。其中启动码是由
