基于单片机的电器遥控器的设计Word下载.doc

基于单片机的电器遥控器的设计Word下载.doc

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它具有以下特点：

1．由于为不可见光，因此，对环境影响很小。

红外线的波长远小于无线电波的波长，所以，红外遥控不会干扰其它家用电器，也不会影响近邻的无线电设备。

2．红外线为不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗，警戒等安全保卫装置中也得到了广泛的应用。

3．红外线遥控的遥控距离一般为几米至几十米或更远一点。

4．红外线遥控具有结构简单，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，特别是室内遥控的优先遥控方式。

同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。

它在技术上的主要优点是：

1.无需专门申请特定频率的使用执照；

2．具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点；

3．传输速率适合于家庭和办公室使用的网络；

4．信号无干扰，传输准确度高；

它的缺点是：

由于它是一种视距传输技术，采用点到点的连接具有方向性，两个设备之间如果传输数据，中间就不能有阻挡物;

而且通讯距离较短，此外红外LED不是一种十分耐用的器件。

2.红外遥控的发展过程

60年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于受当时技术条件的限制，遥控技术发展很缓慢。

70年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速的发展。

在遥控方式上大体经历了从有线到无线的超声波、从振动子到红外线、再到使用总线的微机红外遥控这样几个阶段。

无论采用何种方式，准确无误传输信号，最终达到满意的控制效果是非常重要的。

最初的无线遥控装置采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。

与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。

较为理想的是光控方式，逐渐采用红外线的遥控方式取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，成为当今时代的主流。

由于红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。

信息可以直接对红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。

从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是我们今天看到的大多数红外遥控器所采用的方法。

3.红外遥控的发展趋势

红外遥控技术在这十年来得到了迅猛发展，尤其在家电领域如彩电、DVD、空调等，也在其它电子领域得到广泛应用，随着人们生活水平的提高，对产品的追求是使用更方便、更具智能化，红外遥控技术正是一个重点的发展方向。

为了提高对红外遥控产品的开发效率以及生产厂家的检测手段等，重点推出该套红外遥控编码分析仪，她犹如一台示波器，并且利用最先进的电脑技术，对红外遥控信号进行全面的分析，显示详尽的数据，编码、解码信息，使开发人员对编、解码情况一目了然，以便设计人员提高工作效率，增加产品的稳定性、可靠性。

红外遥控信号分析仪采用MCS-51系列单片机为外部采样处理控制器，并与微机通信完成整个处理过程，并由微机完成作图、数据管理等等。

由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可。

因此，现在红外遥控在加用电器、室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。

随着红外光电器的大量出现,红外遥控已经广泛应用在家用电器,安全保卫,及人们的日常生活中的应用就更加广泛了。

例如电视机的遥控，音响设备的遥控，录象机的遥控，电风扇的遥控，安全保卫报警器，遥控空调器，自

动水龙头，自动门等均可采用红外遥控技术来实现。

多路控制的红外发射部分一般有许多按键，代表不同的控制功能。

当发射端

按下某一按键时，相应地接收端有不同地输出状态。

接收端地输出状态大致可分

为脉冲、电平、自馈、互锁、数据五种形式。

“脉冲”输出是当按发射端按键时，

接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”，宽度一般在100ms左右。

“电平”输出是指发射端按下键时，接收端对应输出端输出“有效电平”消失。

此处的“有效

脉冲”和“有效电平”，可能是高、也可能是低，取决于相应输出脚的静态状况，如静态时为低，则“高”为有效；

如静态时为高，则“低”为有效。

大多数情况

下“高”为有效。

“自锁”输出是指发射端每按一次某一个键，接收端对应输出

端改变一次状态，即原来为高电平变为低电平，原来低电平变为高电平。

此种输

出适合用作电源开关、静音控制等。

有时亦称这种输出形式为“反相”。

“互锁”

输出是指多个输出互相清除，在同一时间内只有一个输出有效。

电视机的选台就

属此种情况，其他如调光、调速、音响的输入选择等。

“数据”输出是指把一些

发射键编上号码，利用接收端的几个输出形成一个二进制数，来代表不同的按键

输入。

一般情况下，接收端除了几位数据输出外，还应有一位“数据有效”输出端，以便以后适时地来取数据。

这种输出形式一般用于与单片机或微机接口。

除以上输出形式外，还有“锁存”和“暂存”两种形式。

所谓“锁存”输出是

指对发射端每次发的信号，接收端对应输出予以“储存”，直至收到新的信号为

止；

“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。

参考文献：

[1]康光华,陈大钦.电子技术基础（模拟部分）.高等教育出版社.1999.6.第四版.

[2]李建华.实用遥控器原理与制作.北京:

人民邮电出版社,1996

[3]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术.北京:

航天航空大学出版社,1999

[4]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计,系统配置与接口技术.北京:

北京航天航空大学,1995

[5]苏长赞.红外线与超声波遥控.北京:

人民邮电出版社,1995

[6]梁延贵.遥控电路可控硅触发电路语音电路分册北京:

科学技术文献出版社,2002

[7]焦李成.电流模式信号处理的进展与展望.电子学报.1992.20

（7）：

87－92

[8]纪红红外技术基础与应用北京:

科学出版社,1993

[9]王明亮等.广播.电视调频发送技术,上、下册.北京:

中国广播电视出版社,1993

[10]陈汝全.电子技术常用器件手册.北京:

机械工业出版社,1994

[11]舒经文.最新彩电机芯及其遥控系统的原理与维修.北京:

电子工业出版社,1993

第1章总体设计方案

根据任务书的要求，利用单片机设计一个遥控开关电路，可以拟定以下的几种方案。

方案一：

（简易红外遥控电路）

在不需要多路控制的应用场合，可以使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路。

这种遥控电路不需要使用较贵的专用编译码器，因此成本较低。

红外发射部分

红外

发射

产生

震荡

频率

图1.1

考虑到本方案电路是简单的单通道遥控器，可直接产生一个控制功能的震荡频率，再通过红外发光二极管发射出去。

红外接收部分

受控

电器

解调

控制

接收

图1.2

当红外接收头接收到控制频率时，由一个电路对其进行解调并产生相应的控制功能。

方案二：

（利用红外遥控开关电路）

红外线发射/接收控制电路均采用单片机来实现，输出控制方式可选择，实用性强。

方案结构图：

红外发射部分：

单

片

机

遥控

按钮

图1.3

当按下遥控按钮时，单片机产生相应的控制脉冲，由红外发光二极管发射出去。

红外接收部分：

控制方式选择开关

图1.4

当红外接收器接收到控制脉冲后，由控制方式选择开关选择是“互锁”还是单路控制，再由单片机处理后，对相应的受控电器产生控制。

方案三：

利用红外遥控开关电路

用单片机制作一个红外电器遥控器，可以分别控制5个电器的电源开关，和一个电灯开关，并且可以对电灯进行亮度的调光控制。

红外发射部分结构图如下：

按键

图1.5

受控电器

电源开关

红外接收部分结构如下：

显示

电灯

红外接收

调光电路

图1.6

当红外接收器接收到控制脉冲后，经单片机处理由显示设备显示出当前受控电器的序号，并判断是否对电灯进行调光，如需调光则经调光电路处理后实现调光功能。

方案比较

综上所述通过比较三套方案，方案一未采用单片机控制，功能过于单一，仅能对一路电器进行简单的遥控；

方案二和方案三的红外线发射/接收控制电路采用单片机来实现，电路简单，实用性强。

方案二虽可虽可控制多个电器，但控制功能过于单调，仅能实现电器开关的控制，实用价值不大；

方案三不仅可用控制键实现对电器的控制，而且可对一