遥控设计-基于单片机的电器遥控设计.doc

1基于单片机的电器遥控设计目录一一 总体设计方案总体设计方案..........................................................................................................3 31 1 利用红外遥控开关电路利用红外遥控开关电路 ............................................................................................3 3二二 系统硬件电路设计系统硬件电路设计..................................................................................................4 4 1.2 显示器件选择 ..................................................5 1.3 调光器件选择 ..................................................5 1.4 按键控制方式选择 ..............................................62.2.电路设计：电路设计：................................................................................................................6 6 2.1．发射电路部分.................................................6 2.2．接收电路部分................................................102.3.2.3.系统功能实现方法系统功能实现方法..............................................................................................1111 2.3.1．遥控码的编码格式..........................................11 2.3.2．遥控码的发射..............................................12 2.3.3．数据帧的接收处理..........................................122.4.2.4.遥控发射及接收控制电路的软件设计遥控发射及接收控制电路的软件设计..............................................................1313 2.4.1 遥控发射部分： .............................................13 2.4.2 遥控接收部分: ..............................................14三三 设计调试设计调试................................................................................................................1616调试步骤调试步骤: :....................................................................................................................1616四四 结束语结束语....................................................................................................................1818附录（参考文献及计算机程序清单）附录（参考文献及计算机程序清单）......................................................................1919参考文献：参考文献：..................................................................................................................1919程序清单程序清单......................................................................................................................20202一 总体设计方案根据任务书的要求，利用单片机设计一个遥控开关电路，可以拟定以下的几种方案。

1 1 利用红外遥控开关电路用单片机制作一个红外电器遥控器，可以分别控制 5 个电器的电源开关，和一个电灯开关，并且可以对电灯进行亮度的调光控制红外发射部分结构图如下：图 1.5当按下遥控按钮时，单片机产生相应的控制脉冲，由红外发光二极管发射出去红外接收部分结构如下：图 1.6单片机按键控制红外发射单片机显示红外接收受控电器电源开关调光电路电灯3当红外接收器接收到控制脉冲后，经单片机处理由显示设备显示出当前受控电器的序号，并判断是否对电灯进行调光，如需调光则经调光电路处理后实现调光功能二 系统硬件电路设计由于本设计为—红外遥控装置，根据所选择方案将其分为发射和接收两大模块进行设计1 器件选择1.1 单片机的选择本设计所用的单片机可以用 C－31, AT89C－51,羚羊单片机等多种单片机来实现但是 C－31 没有内部存储器，本设计需要编写程序，那么就要用外部扩展，比较麻烦本设计所编写的程序比较简单，功能也比较少，如用羚羊单片机过于麻烦，大材小用，本设计所用到的输入输出端口也不是很多，所以我们决定用 AT89C－51 单片机来完成本设计，及方便也很实用AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。

该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 ? 指令集和输出管脚相兼容由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案 主要特性：·与 MCS-51 兼容·4K 字节可编程闪烁存储器寿命：1000 写/擦循环数据保留时间：10 年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8 位内部 RAM·32 可编程 I/O 线·两个 16 位定时器/计数器4·5 个中断源·可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路 1.2 显示器件选择在单片机应用系统中,使用的显示器主要有 LED(发光二极管)以及 LCD(液晶显示器)这两种显示器成本低廉，配置灵活，与单片机接口 方便但是他们也是各有特点的：LED 接口非常简单，不需要专用的驱 动程序，在设计程序时也非常的简单；LCD 显示的字比较丰富，也比较 清楚，给人的感觉很好，但是他接口复杂，且要自己造字库，难度不小 对于万用表来说，在配置一些指示灯的前提下，只显示数字就够了，故 没必要采用 LCD，用 LED 就够了。

1.3 调光器件选择因为本设计所用到的调光功能仅仅是调节电灯的亮暗，所以无需使用复杂的调光控制系统，可直接使用一个光电藕合器，来实现此功能光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，因而在各种电子设备上得到广泛的应用光电耦合器可用于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中光电耦合器的种类较多,但在家电电路中,常见的只有 4 种结构:1.第一类,为发光二极管与光电晶体管封装的光电耦合器,结构为双列直插4 引脚塑封,内部电路见表一,主要用于开关电源电路中2.第二类,为发光二极管与光电晶体管封装的光电耦合器,主要区别引脚结构不同,结构为双列直插 6 引脚塑封,内部电路见表一,也用于开关电源电路中3.第三类,为发光二极管与光电晶体管(附基极端子)封装的光电耦合器,结构为双列直插 6 引脚塑封,内部电路见表一,主要用于 AV 转换音频电路中4.第四类,为发光二极管与光电二极管加晶体管(附基极端子)封装的光电耦合器,结构为双列直插 6 引脚塑封,内部电路见表一,主要用于 AV 转换视频电路中本设计采用的就是第二类的一个型号为 PS2019。

1.4 按键控制方式选择由于本设计所控制的电器数目较少，所以不用外接扩充键盘，直接使用单5片机上的接口，直接使用 8 个点触式开关即可2.电路设计：用单片机制作一个红外电器遥控器，可以分别控制 5 个电器的电源开关并且可以对其中一路电灯进行亮度的调节控制2.1．发射电路部分2.1.1 遥控发射器遥控方式本遥控发射器采用码分制遥控方式，码分制红外遥控就是指令信号产生电路以不同的脉冲编码（不同的脉冲数目及组合）代表不同的控制指令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，然后经调制电路调制，变为编码脉冲编码脉冲调制信号，再由驱动电路驱动红外发射器发射红外信号整体过程如下：图 2.12.1.2 发射电路的设计本发射电路采用一个 12M 的晶体振荡器，产生相对应受控开关的脉冲频率，通过红外发射管发射出去发射电路图如下：指令键指 令 编 码调制驱动红 外 发 射6图 2.2其中第 9 脚（RST）所接的是一个最简单的 RC 上电复位电路P3.5 接一个三级管发光二级管利用红外光为介质，将控制信以红外光脉冲的形式发射出去，由接收电路再进行放大，解调，信号还原晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，本设计采用的是一个 NPN 型的三级管 9013，为了得到更大的放大倍数，采用了类似共射级接法。

因为从 p3.5口出来的为高电压，而三级管 9013 不能承受此电压，所以采用了一个阻值较大的电阻来起分压作用，从而缓冲了加到三级管上的电压9013 的工作特性如下：极限值：(Ta=25℃)参数名称符号额定值单位最高集电极-发射极电压VCEO20V最高集电极-基极电压VCBO40V最高发射极-基极电压VEBO5V最大集电极电流Ic500mA耗散功率Pc625mW最高结温Tj150℃贮存温度Tstg-55~150℃7电特性：(Ta=25℃)参数名称符号测试条件最小值最大值单位集电极-基极截止电流ICBOVCB=40V，IE=0－150nA发射极-基极截止电流IEBOVEB=5V，Ic=0－150nA共发射极正向电流 传输比的静态值HFEVCE=1V，Ic=50mA64300集电极-发射极饱和电压VCESatIc=500mA，IB=50mA－0.6V基极-发射极饱和电压VBEsatIc=500mA，IB=50mA－1.2V红外发射管的工作电压一般为 1.5 至 1.7v，不能直接用 5V 的电压加在上面，所以又接了一个 39Ω 的电阻，起分流作用，以保证红外发射管正常工作本设计采用的红外发射管为 J16TE2-8A6R01M-SC 其具体参数如下：型号：公司：EG若为 0 则直接返回.开始初始化按显示亮度数据设定调 光脉冲延时值P3.0=0?调延时程序P2.7 口输出调 光脉冲中断开始14N NY YN NY Y图 2.13中断过程:首。