基于STC89C52的31路继电器遥控系统设计毕业设计文档格式.docx

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同时微机技术的出现，则使现代科学研究得到了质的飞跃，给现代工业测控领域带来了一次新的革命，给人类生活带来了根本的改变。

而两者的有机结合，将给人类带来更美好的明天。

这次毕业设计，我总结了自己大学的专业所学和多次实践经验，并结合红外遥控技术和单片机机技术，比较系统地介绍了单片机机技术在红外遥控系统中的应用，可以说是对红外遥控技术和单片机机技术的一次总结和升华。

正是鉴于红外技术在人们生活中有如此普遍及重大的意义，本人在毕业设计中选择了单片机的红外遥控系统设计，在设计过程中，本人对红外遥控技术以及单片机技术进行了长期、全面地了解和学习，并对很多前辈们的研究成果进行了研究，以求尝试在学习前人经验的基础上取得新的突破。

1.绪论

1.1课题来源

来源于生产/社会实际

1.2研究的目的、意义、应解决的主要问题

1．目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机是靠程序运行的，并且程序可以修改。

通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。

一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来解决的话，电路一定是一块大PCB板！

但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！

只因为单片机通过编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性的转变！

鉴于单片机的这些广泛用途及如此简便的使用方法，作为本专业的学生我们更应该好好学习单片机。

本次毕业设计的目的就是为了进一步熟悉单片机语言及单片机工作原理，煅炼单片机与信号检测的综合应用能力，为以后在工作中解决各种问题打好基础。

2．红外遥控系统主要由遥控发射器、一体化接收头、单片机、接口电路组成。

遥控器用来产生遥控编码脉冲，驱动红外发射管输出红外遥控信号，遥控接收头完成对遥控信号的放大、检波、整形、解调出遥控编码脉冲。

遥控编码脉冲是一组串行二进制码，对于一般的红外遥控系统，此串行码输入到微控制器，由其内部CPU完成对遥控指令解码，并执行相应的遥控功能。

遥控技术，是指实现对被控目标的遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。

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，低功耗，低成本，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。

红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。

由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；

电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；

编解码容易，可进行多路遥控。

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，再用信息对载波进行调制，接收端去掉载波，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。

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。

红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。

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；

（5）成本低廉。

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。

使用遥控器作为控制系统的输入，需要解决如下几个关键问题：

如何接收红外遥控信号；

如何识别红外遥控信号以及解码软件的设计、控制程序的设计，这也是本次毕业设计的重点与难点

1.3国内外发展现状、发展趋势及存在主要问题

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。

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。

由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。

工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

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，没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便。

由于红外线为不可见光，因此对环境影响很小，再由于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。

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；

由于其内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。

目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940mm左右，外形与普通φ5发光二极管相同，只是颜色不同。

红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。

判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样；

用万用表电阻档量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。

红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定，而业余条件下只能用拉锯法来粗略判定。

接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。

在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。

红外发光二极管一般有圆形和方形两种。

由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。

前些年常用Μpc1373H、CX20106A，KS1838等红外接收专用放大集成电路。

最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。

成品红外接收头的封装大致有两种：

一种采用铁皮屏蔽；

一种是塑料封装。

均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO或OUT）。

红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，可参考厂家的使用说明。

成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。

但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。

红外遥控常用的载波频率为38kHz这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。

在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷

12≈37.9kHz≈38kHz。

也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。

红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其他电器设备。

由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器使用通用的遥控器也不会产生相互干扰；

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，现在红外遥控在家用电器、室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。

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。

接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、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。

本次设计是基于单片机的红外遥控系统设计,它在我们的生产和生活中有着很广泛的应用前景。

在我们所居住的场所,我们就可以通过红外遥控技术来控制各种电器、仪表、机械等。

这种系统具有很强的适用性、灵活性、先进性。

它的应用将使得我们的生活变的更加轻松，大大方便了人们的生活。

1.4设计方案

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