基于单片机的学习型红外遥控器设计.docx

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目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第1章绪 论 1

1.1课题研究背景 1

1.2课题研究的发展现状 1

1.3课题研究的意义 2

1.4课题研究的内容 2

第2章学习型红外遥控的原理 4

2.1红外遥控系统概述 4

2.2红外遥控调制原理 4

2.3红外遥控发射原理 4

2.4红外遥控接收原理 6

第3章红外遥控系统方案设计 8

3.1设计性能指标 8

3.2硬件方案设计 8

3.3软件方案设计 8

第4章红外遥控的硬件设计 10

4.1硬件的选择 10

4.1.1红外接收装置的选择 10

4.1.2红外发射装置的选择 12

4.1.3单片机的选择 13

4.2红外遥控电路设计 19

4.2.1接收部分电路 19

4.2.2发射部分电路 19

第5章系统软件的设计 21

5.1主程序的设计 21

5.2遥控码读入程序的设计 21

5.3遥控码发送程序的设计 23

5.4初始化程序和延时程序 23

第6章红外遥控的调试与仿真 25

6.1软件部分的仿真 25

6.2硬件电路部分的仿真 26

6.3硬件电路的调试 28

第7章结论与展望 34

致谢 35

参考文献 36

附录 37

附录一 37

附录二 38

附录三 39

2010届电子信息工程专业毕业设计（论文）

摘 要

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控方式，由于其具有结构简单、体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而广泛应用于彩电、空调机、CD／VCD、录像机家用电器设备及其工业控制中。

随着现在人们生活中家电日益增加的需要，使用红外遥控器也越来越频繁。

因为各种红外遥控器编码格式不同，使得各种红外遥控器不能兼容。

经常需要更换遥控器，这也给人们生活带来了不便。

单片机的迅速发展使这一问题得到了很好的改善。

在此设计一种以AT89C52单片机为核心的学习型红外遥控器，通过测量红外一体化接收头输出信号，并原样地记录其输出脉冲宽度，然后保存在单片机中，最后利用单片定时器中断产生38kHz载波信号，以软件代替了硬件，节约了资源。

该学习型红外遥控器能成功地学习各种红外遥控设备的编码，并通过38kHz载波发送学习到的记忆信号。

实现了对各种各样红外遥控的学习，从而实现了真正的自学习遥控。

关键词：

红外，遥控，学习型

I

ABSTRACT

Infraredremotecontrolisthemostwidelyusedmeansofacommunicationandremotecontrol,duetoitssimplestructure,smallsize,lowpowerconsumption,strongfunction,lowcost,andthereforewidelyusedincolorTV,airconditioning,CD/VCD,VCRhouseholdappliancesandindustrialcontrolequipment.Withpeoplenowlivinginthegrowingneedforhomeappliances,useinfraredremotecontrolisalsoincreasinglyfrequent.Becauseofvariousdifferentencodingformatinfraredremotecontrol,makingallkindsofinfraredremotecontrolcannotbecompatible.Oftenneedtoreplacetheremotecontrol,whichbringsinconveniencetopeople'slives.SCMhasbeendevelopedrapidlysothatthisproblemhasbeenwellimproved.

InthisdesignakindoflearningasthecoreAT89C51infraredremotecontrol,firstbymeasuringtheoutputsignalofIntegratedIRreceiverhead,andstoodtorecordtheoutputpulsewidth,andthenstoredintheSCM,Finally,single-chiptimerinterrupttogenerate38

kHzcarriersignal，thesoftwareinsteadofhardware,savingresources.ThelearningIRremotecontrolcanbesuccessfulinlearningavarietyofinfraredremotecontroldevicecodesandsendthesignalshavebeenstoredby38KHzcarrier.Achievedonavarietyof

learningIRremotecontrol,Therefore,toachievetrueself-learningremotecontrol.

Keyword：

infrared，remotecontrol，learing

第1章绪 论

1.1课题研究背景

上世纪八十年代初，日本率先在电视产品中使用了红外遥控技术，使用集成发射芯片来实现遥控码的发射，如东芝TC9012，飞利浦SAA3010等，他的主要特点是：

遥控器内预置固定编码，一只遥控器只能控制单一型号的电器。

随着电子技术的发展，家用电器越来越普遍，人们希望以一只遥控器遥控所有家用电器，于是多用遥控器应运而生。

他的主要特点是：

遥控器内预置了多套编码，可供用户选择。

而如今，随着嵌入式的广泛应用，部分厂商推出了具备红外学习的遥控器，他的主要特点是：

遥控器内置一个动态编码库，具备红外学习功能，可以由用户自主录入编码，从而选择性的控制各种家电，并且具有很高的灵活性，带来了更大的方便。

通过对具备红外学习功能的遥控器进行市场调查，发现国内红外遥控编码学习技术虽然比较成熟，但产品化成都比较低，市场推广不够，主要原因在于设计者对用户需求的调查不够全面，以致产品不够使用，性价比较低。

于是，本课题决定设计一种通过硬件接收红外编码信号，利用软件处理红外编码信号，储存在单片机中，再通过软件将已存的红外编码信号用载波的方式发射出去。

由此，具有学习功能的红外遥控器就诞生了。

1.2课题研究的发展现状

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、空凋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。

现在工业设备中，也已经广泛在使用。

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。

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。

因此，现在红外遥控在家用电器、室内近距离遥控中得到了广泛的应用。

现有的自主学习型红外遥控器，其核心MCU主要有以下几种：

MCS-51系列、

43

MicrochipPIC16系列、WinbondW741系列、HoltekHT48系列以及ARM（AdvancedRISCMachines）系列。

目前国内外比较成熟的产品主要有：

1、BREMAX公司的NRC-304网络多功能遥控器，特点：

联机自学习、脱机自学习两种模式，具有USB扣，通过INTERNET登录BREMAX网站下载相应型号加点的遥控器编码，兼容各种品牌和型号。

2、Sunwave公司的SRC—1600，特点：

具有巨集设定功能，单一按键巨集设定课记忆多达60个指令，具备红外学习功能，具有USB接口，课预设遥控编码和升级系统。

3、罗技Harmony1100，特点：

黑色铝合金外壳，305英寸的触屏，用户可以根据具体情况添加或者删除屏幕上的功能键，设备能通过USB联机，获取罗技在线数据库配置文件。

4、上海慧居智能电子的HJ-JYWC,它的主要特点为:

触屏按键组合输入；具有红外学习功能；具有载波频率识别功能,能准确识别各种复杂的红外代码。

1.3课题研究的意义

科技的进步的源动力应是人类为了追求更舒适的生活，带红外遥控器的家电给我们的生活带来极大的方便，但遥控器多了很容易弄混，如果有一种可对家中各种红外遥控器发射的控制信号进行识别、存储和再现的智能型红外遥控器，用这样一个遥控器控制家中所有电器就会方便很多。

因此，本次课题研究试着设计一种以单片机为核心的学习型红外遥控器。

通过此设计可以提高我们对专业知识的运用能力，让我们把在大学四年中所学到的专业知识真正的运用到实践当中。

在设计过程中使我们能够把专业知识系统的，有条理的连接起来，并且结合红外通信的相关知识，合理的运用。

该红外遥控器可以很好地学习市面上流行的各种遥控器的红外遥控编码，并且能够学习和控制各种不同类型的红外遥控设备。

不但实现了一台遥控器控制多种设备，同时也给人们日常生活中遥控红外家用电器时带来方便，具有很大的现实意义。

1.4课题研究的内容

学习型红外遥控系统以AT89C52芯片作为主控制核心，由红外遥控码接收模块、单片机储存和控制系统、以及红外遥控码发射模块，构成了一个具有学习功能的红外遥控器。

通过测量红外一体化接收头输出信号，并原样地记录其输出脉冲宽度，然后保存在单片机中，最后利用单片机计数器中断产生38kHz载波信号，从而实现了学

习和发射编码信号的功能。

以往的学习型遥控器都是通过硬件解码，编码，载波及发射，成本高而且使用极为不方便。

本课题设计以软件代替了硬件，提高了遥控器的实用性。

本课题设计的硬件基本采用的成品模块，而软件部分的原理和设计才是课题的重点和难点，而软件与硬件模块的紧密结合才能使课题设计达到预期的效果因此论文的章节安排如下：

第一章：

叙述了红外遥控的背景、现状和发展趋势，介绍了本课题的背景、内容和研究意义。

第二章：

详细的叙述了红外遥控的工作原理。

第三章：

分模块介绍了红外遥控的功能和方案设计。

第四章：

对硬件电路设计进行剖析。

第五章：

对红外遥控系统的软件功能进行分析。

第六章：

叙述了红外遥控系统的调试与仿真。

第七章：

对本课题进行结果分析

最后对本次毕业设计课题进行总结和展望。

第2章学习型红外遥控的原理

2.1红外遥控系统概述

要了解红外遥控系统，首先要对红外线有比较准确的认识，下面就先介绍一下红外线。

人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。

比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。

而红外遥控系统就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红