基于单片机的红外遥控控制模块的设计文档格式.docx

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专业通信工程年级

论文答辩日期2012年月日

完成日期：

指导教师签字：

答辩小组成员签字：

摘要

随着科技的发展，越来越多的现代化电器走进了普通老百姓的家庭，而这些家用电器大都由红外遥控器操控，本文在总结和分析大量资料的基础上，设计一款以AT89C51单片机为核心的红外遥控器，能够达到学习和动手的能力，具有一定的现实意义。

采用红外技术和单片机技术，首先将各个按键进行编码，当不同的指令键被按下时，指令信号电路产生不同脉冲编码的指令信号，也就是进行编码，然后经芯片进行调制从而产生不同的编码信号，再由驱动电路驱动红外发射器发射红外信号。

把单片机等产生的编码控制信号，经由调制电路调制为32～40KHz的方波信号（提高发射效率、降低功耗）。

再经由驱动电路驱动红外发光二极管（IRED）发出红外遥控信号；

在接收端使用与发送端相配对的红外光电二极管，接收含有控制信号的红外信号，在将该红外信号解调为电信号后，再送入AT89C51单片机进行解码，以得到相应的控制信号，从而完成红外信息的传送，最后在屏幕上显示相应的数字。

本系统很大程度上提高遥控系统的准确性，可靠性，运行起来切实有效。

关键词；

红外技术；

单片机；

AT89C51；

准确可靠

MCUinfraredremotecontrolsystem

Abstract

Withthedevelopmentofscienceandtechnology,moreandmoremodernappliancesenteredthefamilyofordinarycommonpeople,andthesehouseholdappliancesaremadebyinfraredremotecontrol,basedonthereviewandanalysisoflargeamountsofdataonthebasisofadesign,usingAT89C51MCUasthecoreoftheinfraredremotecontrol,canachievethelearningandpracticalability,hasthecertainrealisticsignificance.

Usinginfraredtechnologyandmicrocomputertechnology,designoftheinfraredremotecontroller.Firstly,eachkeytoencodedifferentinstructions,whenthekeyispressed,theinstructionsignalcircuitgeneratesdifferentpulsecodedcommandsignal,isencoded,andthenbychiptoproducedifferentcodingmodulationsignal,thedrivecircuitdrivestheinfraredemitterinfraredsignal.Thesinglegeneratedcodedcontrolsignal,themodulationcircuitmodulationof32~40KHzsquarewavesignal（improvedemissionefficiency,reducepowerconsumption）.Thedrivecircuitdrivestheinfraredlight-emittingdiode（IRED）emitinfraredremotecontrolsignal;

atthereceivingendandsendingendusepairedinfraredphotodiodeforreceivingcontrolsignals,containingtheinfraredsignal,theinfraredsignalisdemodulatedintoelectricalsignals,andthensenttotheAT89C51MCUdecoding,inordertoobtainthecorrespondingcontrolsignal,therebycompletinginfraredtransmissionofinformation.Finallythecorrespondingdigitisdisplayedinthescreen.

Thissystemcangreatlyimprovetheaccuracyofremotecontrolsystem,reliability,runeffectively.

Keywords;

infraredtechnology;

MCU;

AT89C51;

accurateandreliable

1绪论

随着人们生活水平的提高，人们对家用电子产品的智能化，多功能化提出了更高的要求，而电子技术的飞速发展使得单片机在各种家用电子产品领域中的应用越来越广泛。

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控方式。

由于红外线遥控装置具有体积小，功耗低，成本低等特点，因而继彩电，录像机之后，他在录音机，音响设备，空调机以及玩具等小型电器装置上也被广泛采用。

红外遥控技术的研究背景

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进步。

在遥控方式上大体经历了从高成本的有线到成本低廉控制方便的无线控制。

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。

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。

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。

红外遥控技术在工农业，通信技术，家用电器等多种领域中得到了广泛的应用，特别是在门禁系统中的应用，更加收到了人们的瞩目。

本设计的红外线遥控就是将红外遥控技术和单片机技术应用结合的一种方案。

他的特点是：

抗干扰能力强，工作可靠，使用方便，传递信息准确可靠，几乎让传统电器匹配智能电器。

红外遥控作为一种高科技产品，在很多领域已经成为主导产品，现在它正以飞快的速度进入寻常百姓家。

为我们所熟知。

系统的研究目的与意义

随着科技的发展，人们生活的节奏也越来越快，随之人们对方便，快捷的要求也随之不断增高。

遥控器的出现，在一定程度上满足了人们这个要求！

遥控器是由高产的发明家RobertAdler在五十年代发明的。

而红外遥控是20世纪70年代才开始发展起来的一种远程控制技术，其原理是利用红外线来传递控制信号，实现对控制对象的远距离控制，具体来讲，就是有发射器发出红外线指令信号，有接收器接收下来并对信号进行处理，最后实现对控制对象的各种功能的远程控制。

本论文的目的是设计一款红外遥控器。

控制信号可以通过按键发送出去．通过对控制代码进行分析，相应的红外设备所接收到的红外信号是从红外线发射端口发送出去的，最终达到了实现控制目的，并且其采用了AT89C51单片机芯片作为系统的处理器，在其他系统功能的开发上也有一定的优势。

有非常好的市场前景。

伴随着计算机技术的进步、无线通信技术和自动控制技术也得到了飞速发展。

同时计算机等信息工具以及一些新的技术和产品不断的进入普通老百姓的家中，其中遥控器在里面也显得有非常重要的作用。

而目前使用最多的红外遥控器具有如下的功能，就是用户在对各种家用电器进行操作的时候。

不需要离得很近，在遥控器离家电有几米甚至十几米外就能够对其进行操作。

通过存储和控制各个子系统的信息，来实现对家用电器的控制，方便了人们的生活。

具有广泛的应用前景。

本系统的研究内容

通过学习数字电子技术,模拟电子技术,单片机等课程,结合实际加深对所学知识的理解,通关设计红外遥控电路,进一步掌握模电数点单片机等理论知识的运用,加深了解电子元器件特别是集成电路（芯片）的结构与功能,同时在设计过程中增强自己的动手能力以及独立思考能力,为将来在社会立足增加筹码.

本课题主要内容是设计一个基于单片机的红外遥控器，即利用红外线遥控技术，单片机技术来实现红外信号的发射与接收，同时利用数码管显示传递的信息。

本设计要求利用AT89C51作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括发射模块电路、接收模块电路、电源电路等。

2红外遥控系统的总体设计

遥控系统的主要功能

本遥控系统利用单片机作为主控芯片，实现由发射端发送信息，利用红外线传递信息，接收端接收信息并显示出来的一个简单红外遥控系统。

首先将各个按键进行编码，当不同的指令键被按下时，代表不同的编码，然后经芯片进行调制从而产生不同的编码信号，再由驱动电路驱动红外发射器发射红外信号；

在接收端使用与发送端相配对的红外光电二极管，接收含有控制信号的红外信号，在将该红外信号解调为电信号后，再送入AT89C51单片机进行解码，以得到相应的控制信号，从而完成红外信息的传送。

遥控系统的组成部分及结构框图

图2-1红外遥控系统组成

系统组成如图2-1所示，系统由发射部分和接收部分组成。

发射部分采用脉冲个数编码，将待发射信号调制成38KHz的载波信号，由红外发射管进行发射。

接收部分由红外接收管进行解码接收，单片机通过对所接收信号的分析，输出相应的控制信号，由发光二极管和数码管指示出发射部分按下的按键号。

按键矩阵：

即矩阵键盘电路，键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据、传送命令等功能，是人工干预单片机的主要手段。

键盘实质上是一组案件开关的集合。

AT89C51单片机：

红外遥控系统的主控芯片，遥控系统的核心，实现对信息的处理，包括调制，解调等。

红外发射电路：

将经调制后的信号进行功率放大，并转换成红外信号发射出去。

红外接收电路：

将接收到的红外光信号转换成电信号，并放大将接收到的红外信号解调后转换成一定格式的串行数据传送给单片机。

显示：

经过处理后的信号被还原后，将原信号显示出来。

3控制模块的硬件设计

单片机主控模块

AT89C51单片机内部功能说明

图3-1所示为AT89C51单片机内部功能模块框图，在一块小小的芯片上集成了单片机的基本功能部件。

从图可见单片机内部功能模块包括以下几个部分：

（1）一个8位CPU，由运算器、控制器组成。

其中算数逻辑单元ALU、累加器ACC、程序状态寄存器PSW等构成运算器，是单片机的运算中心，可进行8位算逻辑运算；

程序计数器PC、指令寄存器、振荡器及定时电路等构成控制器，是单片机