基于单片机的红外遥控系统设计 单片机与电子技术等专业毕业设计 毕业论文.docx

1、基于单片机的红外遥控系统设计 单片机与电子技术等专业毕业设计 毕业论文基于单片机的红外遥控系统设计摘要随着科技的发展以及人们生活水平的提高，各种遥控设备慢慢渗透到人们生活的方方面面，这些遥控设备极大的方便了人们的生活。传统的遥控器采用专用的编码和解码的集成电路芯片，这种电路虽然制作简单，但是用于其键数功能受到限制，只能用于某一特定的电器设备，因而其应用范围受到很大限制。而采用单片机进行设计的遥控系统，具有编程灵活多样、操作码个数可以随意设定等优点。本设计采用AT89C52作为主控芯片，负责红外数据的解码和执行遥控操作；红外信号采用市场上现有的遥控器产生，它使用的编码芯片是HS6221，采用NE

2、C编码方式；一体化红外接收头HS0038负责红外信号的接收和反向、放大等初步处理；为了更直观的观察红外遥控效果，本系统还增加了数码管来显示接收到的红外数据；使用28BYJ48型步进电机作为红外信号的最终操控的对象，利用遥控器发射不同的数值，实现对步进电机转速的控制。关键词：单片机；AT89C52；红外遥控；步进电机Microcontroller-based Infrared Remote Control System DesignABSTRACTWith the development of science and technology as well as improvement of li

3、ving standards, a variety of remote control equipment slowly penetrated into every aspect of peoples lives, these remote control devices, great convenience to peoples lives. Traditional remote control with a dedicated encoding and decoding integrated circuit chip, this circuit, although the producti

4、on is simple, but for a number of key capabilities may be limited, which can only be used for a particular electrical equipment, and thus its scope of application has been greatly restrictions. Using the remote control system of the single-chip design, with a flexible programming, and operation code

5、 number can be set, etc.This design uses AT89C52 as the main chip, decoding and execution of remote operation responsible for the infrared data; infrared signal using the remote control available on the market that had been produced, it uses the encoding chip HS6221 that using NEC encoding; integrat

6、ed infrared receiver head HS0038 responsible for the initial processing of the infrared signal receiver and reverse amplification; more intuitive observation of infrared remote control effect, the system also adds a digital control to display the received infrared data; 28BYJ48 stepper motor is the

7、final manipulation of the infrared signal object, using the remote control to launch different values of the stepper motor speed control.Key Words: MCU; AT89C52; Infrared remote control; Stepper motor目录第一章绪论1.1 红外遥控系统的简介红外遥控是利用红外技术实现两点间的近距离保密通信和信息转发。它一般由红外发射和接收系统两部分组成。发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接收系统用光

8、学装置和红外探测器进行接收，这两部分就构成红外遥控通信系统。1.2 红外遥控技术的发展红外通信由来已久，但是进入90年代，这一通信技术又有新的发展,应用范围更加广泛。遥控器是一种用于远端控制机械的装置。现代的遥控器，主要是由专用集成电路板和用来产生不同信息的按钮所组成。1995年，一个由部件、计算机系统、外围设备和电信厂商组成的大型集团红外数据协会(IrDA)就红外通信的一套标准达成一致。现在约有120 家以上的厂商支持红外通信标准。其中的许多厂商已推出符合红外通信标准并支持Windows 95的产品。 此外，红外数据协会开发的这种新的无线通信标准还得到PC机产业的有力支持1。此外，红外通信的

9、连通性已用在大多数新的便携式笔记本中，并成为一种最具成本效益和便于使用的无线通信技术而问鼎市场。1.3 红外遥控技术的特点由于红外遥控装置具有体积小、功耗低、成本低、编码/解码容易等诸多优点，因而在很多家用电器中得到广泛的应用。工业控制方面，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下采用红外遥控不仅安全可靠，而且可以有效地隔离电气干扰。保密性强，息容量大，结构简单等特点，使红外通信技术既可以是室内使用，也可以在野外使用，由于它具有良好的方向性，所以适用于国防边界哨所与哨所在之间的保密通信，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中

10、将发挥出重要的作用。红外遥控器是一种非常容易买到且价格便宜的产品种类很多,但它们都是配合某种特定电子产品的，如各种电视机、VCD、空调器等。1.4 红外遥控技术的发展前景目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。 红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计

11、算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器2。 红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备等近距离传输领域有很大的发展空间和更广阔的前景。1.5 课题的意义目前市场上一般设备系统均采用专用的遥控编码及解码集成电路，具有制作简单等特点，但由于这些芯片价

12、格较贵，功能键数及功能受到特定的限制，且相互之间采用的遥控编码格式互不兼容，所以各机型的遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用，只适用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有硬件接口简单方便，编程灵活多样，操作码个数可随意设定等优点。本设计目的就在于介绍软件解码研究的一般方法和红外遥控器进行二次开发的应用技术。第二章单片机的工作原理2.1 AT89C52的简介 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司

13、的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用2。2.2 AT89C52的功能特性AT89C52 提供以下标准功能：8字节FLASH闪速存储器，256字竹内部RAM , 32个I/O口线，3个16 位定时计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52可降至OHz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电上作模式。空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM，定时计数器串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并

14、禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。2.3 AT89C52的引脚功能AT89C52为8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等3。如图2.1，AT89C52的主要管脚有：XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分

15、别接+5V电源的正负端。P0P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（3239 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。

16、在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口， P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51 不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX），Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2的输出缓冲级可驱动（