《基于单片机的红外控制器的基本原理(毕业设计).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的红外控制器的基本原理(毕业设计).doc（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机红外控制发射器设计【详细】摘 要 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。本设计主要应用了AT89C2051单片机作为核心，综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点。遥控操作的不同，遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作。遥控接收器通过对红外光接收频率的
2、识别，判断出控制操作，来完成整个红外遥控发射、接收过程。其优点硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。关键词：单片机，红外遥控，中断，定时，计数，频率Abstract With the development of our society and the gradual improvement of science and technology, various kinds of help remote control systems have began to enter peoples life. The traditional remote control
3、lers adopt special remote control code and decode integrated circuits, though this kind of method is simply and easily, it is only the practical application of some certain special electric equipments because of the counted functional keys is counted and the restricted function, so the range of appl
4、ication is limited. But the remote controllers which adopt the microprocessors have many advantages such as flexible operating and unceremonious manipulative keys.The design has used AT89C2051 microprocessor as core, integratively apply the interruptive system, timer , counter ,etc. mainly to design
5、 originally and also take the advantage of the infrared light. The remote control launcher distinguishes different operation through the control on frequency of infrared emission of light. The remote control receiver judges control operation by adopting the discerned frequency of the received infrar
6、ed light to finish the whole launching and receiving course.Its advantage is that the hardware circuit is simple, the software is with perfect function, have certain use and reference valueKeywords: Microprocessor, Infrared remote control，Interrupt，Timing，Counting， Frequency44 目 录摘 要IAbstractII1 绪 论
7、11.1 单片机的产生与发展11.2红外通信技术概述31.2.1红外概述31.2.2 选择红外遥控的原因31.2.3红外的简单发射接收原理32.1 设计目的与原理42.2单片机红外遥控发射器设计原理42.3 单片机红外遥控接收器设计原理53系统硬件电路设计63.1有关AT89C2051单片机的介绍63.1.1简介63.1.2引脚介绍63.1.3 AT89C2051单片机的主要组成部分83.2定时器/计数器93.2.1主要特性93.2.2定时/计数器0和1的控制和状态寄存器93.2.3 T0和T1的4种工作方式113.3独立式按键结构123.4低功耗控制电路123.4.1低功耗的实现方法123.
8、4.2 掉电保护和低功耗的设计133.5 CPU时钟电路153.6 复位电路163.6.1复位状态163.6.2 复位电路173.7 红外发射电路的设计173.8 红外接收电路的设计193.9 完整的系统电路设计图194 系统软件设计204.1遥控发射器程序设计204.1.1程序总体结构204.1.2 伪指令和初始化程序224.1.3键盘扫描程序244.1.4 中断服务程序244.2 遥控接收器程序设计264.2.1 程序总体结构264.2.2 初始化程序294.2.3 计数值比较程序294.2.4 定时器1中断服务程序295 总结与展望31致 谢32参考文献33附录135附录236 1 绪
9、论1.1 单片机的产生与发展为适应社会发展的需要,微型计算机不断的更新换代,新产品层出不穷。在微型计算机的大家族中，几年来单片微型计算机异军突起，发展极为迅速。单片微型计算机（Sing-Chip Microcomputer）简称单片机。它是在一块芯片上集成中央微处理器（Central Processing Unit, CPU）、随机存取存储器（Random Access Memory, RAM）、只读存储器（Read Only Memory, ROM）、定时/计数器及I/O（Input/Output）接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。它的特点是：高性能，高速度，体积小，价格低廉，稳定可
10、靠，应用广泛。单片机的发展史并不长，它的产生和发展与计算机的产生与发展大体同步，也经历了四个阶段。第一阶段（1970年1974年）：为4位单片机阶段。这种单片机的特点是：价格便宜控制功能强，片内含有多种I/O接口，有的根据不同用途还配有许多专用接口，有些甚至还包括A/D转换器、D/A转换、声音合成等电路。丰富的I/O功能大大增强了四位单片机应用与录音机、摄像机、电视机、电冰箱、洗衣机、录像机和电子玩具等产品。第二阶段（1974年1978年）：为低中档8位单片机阶段。它是8位单片机的早期产品，以Inter公司的MCS-48系列单片机为代表，这个系列的单片机在片内集成8位CPU、并行I/O口、8位
11、定时/计数器、RAM和ROM等，中断处理较简单，片内RAM和ROM容量较小，且寻址范围不大于4KB。第三阶段（1978年1983年）：为高档8位单片机阶段。这类单片机在低、中档基础上发展起来的，其性能有明显提高。以Inter公司的MCS-48系列单片机为代表，在片内增加了串行接口，有多级中断处理系统，有16位定时/计数器，片内RAM、ROM容量增大，信纸范围可达64KB，有的片内带有A/D转换接口。这类单片机功能强，应用领域广，是目前各类单片机中应用最多的一种。第四阶段（1983年现在）：为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。此阶段主要特点是：一方面不断发展16位单片机
12、、32位单片机及专用单片机。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM为232B，ROM位8KB，片内带有高速输入输出部件，多通道10位A/D转换部件，中断处理为8级，其实时处理能力强。今年来，各个计算机厂家已进入高性能的32位单片机研制、生产阶段，32位单片机除了具有更高的集成度外，主振频率已达20MHz，这使32位单片机的数据处理速度比16位单片机快的多，性能比8位、16位单片机更加优越。需要提到的是，单片机的发展虽然经历了4位、8位、16位各阶段，但4位、8位、16位单片机仍各有其应用领域，如4位单片机在一些简单家用电器、高档玩具中仍有应用，8位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位，1
13、6位单片机在比较复杂的控制系统中才有应用，32位单片机因控制领域对它的需求并不十分迫切，所以32位单片机在我过的应用并不多。正是由于单片机具有上述显著的特点，使单片机的应用范围日益扩大。单片机的应用打破了人们传统设计思想，原来很多用模拟电路、脉冲数字电路和逻辑部件来实现的功能，现在均可以使用单片机，使用软件来实现。使用单片机具有体积小、可靠性高、性能价格比高和容易产品化的优点。单片机应用的主要领域有以下几点。（1） 智能化仪器仪表。用单片机改造原有的测量、控制仪表，使仪器仪表数字化、智能化、多功能化和微型化，并使长期以来测量仪表中的误差修正和线性化处理等难题迎刃而解。有单片机构成的智能仪表，集
14、测量、处理控制功能于一身，从而赋予测量仪表以崭新的面貌，是仪器仪表更新换代的标志。（2） 机电一体化产品。机电一体化是机械工业发展的方向，机电一体化是指集机械技术、微电子技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品。单片机的出现促进了机电一体化的发展，它作为机电产品中的控制器，使传统的机械产品结构简单化、控制智能化，构成了新一代机电一体化产品。例如，在电传打字机中，由于采用了单片机而取代了近千个机械部件。（3） 测控系统。用单片机可以构成各种工业控制系统、自适应控制系统和数据采集系统。例如，温度、湿度的自动控制、锅炉燃烧的自动控制、电镀生产线的自动控制和包装生产线的自动控制等。（4） 计算
15、机网络及通信技术。高档单片机集成有通信接口，位单片机在计算机网络与通信设备中的应用提供了良好的条件。例如，用MCS-51系列单片机控制的串行自动呼叫应答系统、列车无线通信系统、和无线遥控系统等（5） 家用电器。由于单片机的价格低廉、体积小、逻辑判断的控制功能强，且内部具有定时/计数器，所以广泛应用于家用设备。总之，单片机将使人类的生活更加方便舒适、丰富多彩。11.2红外通信技术概述1.2.1红外概述 从光学的角度而言，红外是频率低于红色光的不可见光，的无线光谱的整个频率中占有很小一个频率段，波长为0.75100微秒之间，其中0.753微秒之间的红外光称为近红外，330微秒之间的红外光称为中红外，30100微秒之间的称为远红外。红外光就其性质而言很简单，与普通光线的频率特性没有很大的区别，但是，由于任何有热量的物体均有能量产生，所以红外的利用非常广泛，而且不可取代，能否检测红外、能测到多少红外或者红外检测的技术是否可以应用于任何自然的或想象的场合是红外应用技术的关键。2 当今红外技术的一个重要分
