基于89C51单片机的红外遥控器的设计Word文档下载推荐.docx

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采用超声波控制时大多数用在玩具生产等。

无线电遥控方式：

无线遥控是指实现对被控目标的非接触遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛[3]。

无线遥控和无线传输系统与有线和红外设备相比提高了移动自由度。

由此使无线遥控装置和无线传输系统在工业领域的应用越来越多。

相对电缆连线的优点在于安装成本低（无需布线、不用地下工程、没有电缆槽），提高了灵活性并降低了维护成本[2]。

无线电遥控电路较为电路复杂，但它的控制距离很远。

无线电遥控近可以控制零点几米，远则可以超越地球到达太空！

遥控系统一般由发射器和接收器两部分组成。

发射器一般由指令键、指令编码电路、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。

接收器一般由接收电路、放大电路、解调电路、指令译码电路、驱动电路和执行电路几部分组成[4]。

当接收机收到发射机发出的无线电波以后驱动电子开关电路工作。

所以它的发射频率和接收频率必须是完全相同的。

红外遥控方式：

红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中[5]。

红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01um~1000um

红外遥控是利用波长为0.76μm-1.5μm之间的近红外线来传递控制信号的[5]。

它具有以下特点：

1红外线的波长较无线电波的波长小的多，因此，红外遥控不会干扰其它家用电器和无线电设备。

2.因为它为不可见光，所以对人得生活和环境影响很小。

3．它具有很强的隐蔽性和保密性，可用于防盗，警戒等安全保卫。

4．结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等优点。

5．信号无干扰，传输准确度高

6.无需专门申请特定频率的使用执照；

7．具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点；

8．传输速率适合于家庭和办公室使用的网络

1.2红外遥控的发展过程

1.2.1红外线的发现

公元1666年牛顿发现光谱并测量出3,900埃～7,600埃（400nm～700nm）是可见光的波长。

1800年4月24日英国伦敦皇家学会的威廉·

赫歇尔发表太阳光在可见光谱的红光之外还有一种不可见的延伸光谱，具有热效应。

他所使用的方法很简单，用一支温度计测量经过棱镜分光后的各色光线温度，由紫到红，发现温度逐渐增加，可是当温度计放到红光以外的部份，温度仍持续上升，因而断定有红外线的存在。

在紫外线的部份也做同样的测试，但温度并没有增高的反应。

紫外线是1801年由RITTER用氯化银感光剂所发现的。

底片所能感应的近红外线波长是肉眼所能看见光线波长的两倍，用底片可以记录到的波长上限是13,500埃，如果再加上其它特殊的设备，则最高可以达到20,000埃，再往上就必须用物理仪器侦测了[6]。

上个世纪的60年代初期，欧美等一些发达的国家就开始研究遥控技术，其主要是用于民用。

但是当时技术比较落后，要就环境也不是很理想所以遥控技术的发展显得十分缓慢。

到了70年代后大规模集成电路和计算机的出现，给遥控技术发展带来了动力，此时遥控技术得到了快速的发展。

在遥控方式上大体经历了从有线到无线的超声波、再到红外线、这样几个阶段。

无论采用那一种控制方式，能把信号准确无误的传输出去，最后得到令人满意的控制效果才是最重要的。

起初的无线遥控采用的是电磁波来传输信号，但由于电磁波互相干扰，同时也影响到其它电器的运行，因此最后逐渐采用超声波和红外线来传输信号。

但使用超声波传输信号时频带比较窄，所能携带的信息也不是很多，受到干扰时引起误动作。

所以最后研究者把希望寄托于红外线，经研究证明红外线遥控是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，得到了越来越广泛的应用[6]。

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，可以有相同的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号“串门”的情况。

这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的方面。

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[6]。

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[7]。

1.2.2红外遥控器的基本原理

红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波；

红外接收电路由红外接收器接收信号，它们将红外发射器发射雕红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器[8][9]。

发射电路一般由指令键、单片机、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。

当按下指令键或推动操作杆时，指令编码电路产生所需的指令编码信号，指令编码信号对载体进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定指令编码信号[1][9]。

接收电路一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路等几部分组成[1]。

接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来，并进行放大后送解调电路，解调电路将已调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号。

指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制[10][11]。

2AT89C51介绍

2.1简介

89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器。

89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

2.2AT89C51主要性能

（1）4KB可改编程序Flash存储器，用于存放程序，一些原始数据和表格

（2）三级程序存储器保密

（3）128X8字节内部RAM

（4）4个8位并行I/O口，即可用作输入有可以用作输出

（5）2个16位定时器/计数器

（6）5个中断源，两个中断优先级的中断控制系统

（7）一全双工的串行I/O，用于实现单片机之间或单片机和PC机间的串口通信

（8）片内时钟振荡器和时钟产生电路

（9）寿命：

1000写/擦循环

（10）数据保留时间：

10年

（11）全静态工作：

0Hz-24MHz

（12）低功耗的闲置和掉电模式

AT89C51是用静态逻辑来设计的，其工作频率可下降到0Hz,并提供两种可用软件来选择的省电方式——空闲方式和掉电方式。

在空闲方式中，CPU停止工作，而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。

在掉电方式中，片内振荡器停止工作，由于时钟被“冻结”，一切功能暂停，只保存片内RAM中的内容，直到下一次硬件复位为止[4]。

2.3AT89C51的引脚及功能

2.3.1AT89C51管脚和结构功能

89C51单片机的管脚如图2.1所示：

图2.189C51单片机的管脚

89C51单片机的功能结构图如图2.2所示:

图2.289C51单片机的功能结构图

2.3.2主要引脚:

VCC:

电源端

VSS:

接地端

XTAL2:

接外部晶体和微调电容的一个引脚。

在89C51片内它是振荡电路反相放大的输出端，振荡电路的频率就是晶体的固有频率。

若采用外部时钟电路，则该角悬空。

XTAL1:

接外部晶体和微调电容的另一个引脚。

在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输人端。

采用外部振荡器时，此引脚输入外部时钟脉冲[4]。

输入/输出引脚P0.0～P0.7、P10.～P1.7、P2.0～P2.7和P3.0～P3.7。

P0端口（P0.0～P0.7）:

P0是一个8位漏极开路型准双向I/O端口。

作为漏极开路的输出口用时，每位能驱动8个LS型个TTL负载。

当作输入口使用时，应先向口锁存器写入1，此时P0口全部引脚悬空，又可作高阻抗输入端用。

在访问外部程序和数据存储器时，它是分时多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻[4]。

P1端口（P1.0～P1.7）:

P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。

P1的输出缓冲器可驱动4个TTL输入。

对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。

作输入口时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流[4]。

P2端口（P2.0～P2.7）:

P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。

P2的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。

P2作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@DPTR指令）时，P2送出高8位地址。

在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@Ri,A指令）时，P2口引脚上的内容（就是专用寄存器（SFR）区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变[4]。

P3端口（P3.0～P3.7）:

P3是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。

P3作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流[4]。

在AT89C51中，P3端口还用于一些专门功能，这些兼用功能如下：

（1）P3.0RXD（串行输入口）

（2）P3.1TXD（串行输出口）

（3）P3.2/INT0（外部中断0）

（4）P3.3/INT1（外部中断1）

（5）P3.4T0（记时器0外部输入）

（6）P3.5T1（记时器1外部输入）

（7）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）

（8）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）

（9）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号

2.4振荡器特性

XTAL1和XTAL2分别作为反向放大器的输入端和输出端。

该反向放大器可以配置

片内振荡器。

石晶振荡和陶瓷振荡也均可采用。

如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2当

处于空闲状态。

由于输入至内部的时钟信号要经过一个二分频