单片机遥控.docx

1、单片机遥控单片机红外遥控的设计南昌科技大学 杜德钦1 方案论证：在现实生活中，随着技术的快速发展，自动化的程度越来越高；而在自动控制中，遥控控制成了不可缺少的一个部分，虽然现在有专门的编码遥控发送芯片，但本设计是基于AT89C51单片机的一种简易的遥控控制试验，用一块AT89C51单片机做发送模块用，主要是调制40KHz载波编码利用红外发送管，扫描键盘，通过相应的键值发出相应的脉冲数；用另一块AT89C51做接收处理器，解码并做出相应的处理；在本应用系统中主要以控制灯泡亮度控制为例。2. 系统硬件电路的设计： 单片机遥控应用系统电路分为遥控发送电路和接收电路（1） 遥控发送电路设计a) 详细电

2、路图见后；b) 其中在原理图中：P0口用着键盘扫描端口，利用矩阵式键盘有16个按键，分别有16个功能；第9脚是单片机复位脚，才用RC电路来实现上电复位；第15脚为红外线遥控码的输出口，用于输出40KHz载波编码，第18，19脚接12MHz晶振。因为AT89C51单片机P0口内部不具有上拉电阻，所以要接上拉电阻。c) AT89C51单片机i. 主芯片AT89C51内含8Kb flash 存储器，256x8位内部RAM,两个定时器，使用5V电源供电，在发送电路中可以采用LV型，方便电池供电。d) 矩阵式键盘处理I 矩阵式键盘是用I/O口组成行列结构，用扫描方式来读取键码； 在这里是用P0口来扩展的

3、，实现16个键盘。（2） 红外接收电路设计a) 详细电路图见后b) 在电路图中有电源电路，调光控制电路；交流电过电源检测电路；c) 我们把电灯的亮度分为7个档，同时用P1.0P1.2作为数码管的二进制数据输出，显示数字07，采用4511集成硬件译码现实数值，以及P0.0P0.7和P2.0P2.6作为十五个电器的电源控制，接口可用继电器和可控硅。d) 本电路中P2.7为控制电灯的可调亮度。P3.0为50H交流电相位基准输入，第12脚为中断输入口，P3.1用于接收红外遥控编码输入信号。e) 电源和交流电过零检测电路f) 开关及亮度控制电路 3. 系统软件设计 1) 遥控码的编码格式 遥控码采用脉冲

4、个数编码个数编码，不同的脉冲个数代表不同的码，最小为2个脉冲，最大为17个脉冲；为了接收可靠，第一位脉宽为3ms，其余为1ms，遥控码数据帧间隔大于10ms，其编码图形如图所示：编码1格式编码2格式2) 遥控码的发送 当某个键按下时，单片机先读出键值，然后根据键值设定遥控码的个数，再调40khz方波有红外发光管发送出去。 P3.5端口的输出调波如下图所示调光命令波形码3）数据帧接收的处理 当红外接收器输出脉冲帧数据时，第一位码的低电平将起动中断程序，实时接收数据，在接收数据帧是，将第一位（起始位）码的脉宽进行验证，若第一位的低电平的脉宽小于3ms将做错误处理，当间隔位的高电平脉宽大于3ms，作

5、为接收到结束信号；，结束接收，再根据脉冲计数器中脉冲的个数来做出相应的处理，下图为红外接收头输出的一帧遥控码波形：4. 遥控发射及接收控制程序设计流程图1）遥控发送器主程序，键盘扫描程序，遥控码发送程序流程图如下图所示： 2）遥控接收主程序，中断程序流程图如下所示：5. 调试及性能分析1） 调试在调试过程中一般先进行系统硬件检查后进行软件调试，对遥控器的调试主要是用示波器来观察接收到的遥控编码波形，能否达到要求。其次调整发射电阻的大小可以改变红外线发送距离，电灯的控制系统中通过对可控制硅的延时时间的调整，电灯按07共8个档次来调整亮度。红外接收头应尽量安装在靠表面，以扩大接收的角度，不同厂家的

6、遥控接收头的接收角度不一致，以选择确定；2） 性能指示调试后性能指标测试如下：1. 最大遥控距离：10m；2. 发射接收角：水平最大900；3. 遥控器发射时工作电流：20mA；4. 电灯最亮电压：AC220;5. 电灯最暗电压：AC10;当采用红外接收时距离和角度等使用效果都将受到一定的限制；当采用调频或调幅接收时距离会远些，接收不受角度的影响。本单片机遥控编码及解码方案一般的遥控电器控制系统中！6. 控制源程序以c语言为例：1）：发送程序/*红外遥控发送 AT89C51 12MHz晶振*/#include #include #define uint unsigned int#define

7、uchar unsigned char #define key P0sbit hwout=P35; /红外输出脚uchar temp1,m,n;uchar temp=0;/*1ms延时*/void delay(uint t) uchar i,j; for(i=0;it;i+) for(j=0;j120;j+);/*初始化程序*/void init() IE=0x00; IP=0x01; hwout=0; TMOD=0x020; TH0=0xf3; TL0=0xf3; EA=1;/*定时器1中断*/void time1() interrupt 4 hwout=hwout;/*发送程序*/void

8、 send(m) TR1=1; /40KHz发3ms ET1=1; delay(3); ET1=0; TR1=0; hwout=0; for(n=0;nm;n+) /停1秒 TR1=1; /40KHZ发1ms ET1=1; delay(1); ET1=0; TR1=0; hwout=0; delay(10);/*键盘程序*/void keyscan() key=0xf0; _nop_(); temp=key; if(temp!=0xf0) delay(3); /消抖 if(temp!=0xf0) /确认是否有键按下 temp=key; key=0x0f; _nop_(); temp1=key;

9、 temp=(temp&0xf0)|(temp1&0x0f);/获取键码 delay(3); temp1=0; while(temp1) /判断是否放开按键 key=0xf0; _nop_(); temp1=key; temp1=0xf0; switch(temp) /获取键值 case 0x77:m=1; break; case 0xB7:m=2; break; case 0xD7:m=3; break; case 0xE7:m=4; break; case 0x7B:m=5; break; case 0xBB:m=6; break; case 0xDB:m=7; break; case 0

10、xEB:m=8; break; case 0x7D:m=9; break; case 0xBD:m=10; break; case 0xDD:m=11; break; case 0xED:m=12; break; case 0x7E:m=13; break; case 0xBE:m=14; break; case 0xDE:m=15; break; case 0xEE:m=16; break; default: break; send(m); /*主程序*/void main() init(); while(1) keyscan(); 2） ：接收程序/*红外遥控接收 AT89C51 12MH

11、z晶振*/#include #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define disout P1sbit powerin=P30;sbit hwin=P31;/对应按键的处理位定义sbit key1=P00;sbit key2=P01;sbit key3=P02;sbit key4=P03;sbit key5=P04;sbit key6=P05;sbit key7=P06;sbit key8=P07;sbit key9=P20;sbit key10=P21;sbit key11=P22;sbit key

12、12=P23;sbit key13=P24;sbit key14=P25;sbit key15=P26;sbit pwm=P27; /灯光pwm控制 /变量定义uint key; /定义一个红外脉冲计数变量uchar k; /定义一个记时变量判断是否为结束信号uint s=1;/*1ms延时*/void delay(uint t) uint i,j; for(i=0;it;i+) for(j=0;j2) goto loopout; loopout: switch(key) /对应键盘选择相应的处理 case 2:key1=key1;break; case 3:key2=key2;break;

13、case 4:key3=key3;break; case 5:key4=key4;break; case 6:key5=key5;break; case 7:key6=key6;break; case 8:key7=key7;break; case 9:key8=key8;break; case 10:key9=key9;break; case 11:key10=key10;break; case 12:key11=key11;break; case 13:key12=key12;break; case 14:key13=key13;break; case 15:key14=key14;break; case 16:key15=key15;break; case 17: /调光和档次选择 if(disout=0x00) disout=0xff; else disout-; loop(); ;break; default:break; /*主函数*/void main() init(); loop(); P2=0xfe; while(1) while(powerin=1) delay(s); tiaoguang();