多用途无线遥控器设计.doc

1、 本科生毕业论文(设计)多用途无线遥控器设计院系名称姓名学号专业指导教师年4月26日 摘 要如今，利用红外遥控传输较小的数据量来控制电器设备的应用已经非常广泛，对各种红外遥控器发出来的红外编码进行采集和处理就成了众人非常关心和急需解决的问题。仔细分析了多种遥控器所发红外编码的特点及其规律，详细地阐述了利用单片机系统对家用电器遥控器发出来的红外编码进行学习、存储、传输和再生的原理，来实现以红外线为传送信息媒介的短距离红外遥控控制电路，具有准确度高、速度快的特点。在了解了其发射的编码脉冲信号波形后，设计了基于单片机的红外遥控器解码器，对解码器硬件和相应软件进行分析并给出程序流程图，给出多功能遥控系

2、统框图，详细地说明其硬件组成原理和各个部分的功能，并给出了部分程序流程图。本设计以单片机为核心设计一种红外线遥控系统，可以对各种红外线遥控器发射的信号进行识别、存贮和再现等功能，从而实现对各类家电的控制。关键词：红外遥控器，单片机，编码，解码，信号 IVABSTRACTToday, the application, using infrared telecontrol to transmit a few data to control electric equipment, is so popularized. The problem, picking and processing the i

3、nfrared code which sent by the various telecontroller, being watched out and solved eagerly by many people. We analyzed carefully the characteristic and its law of the infrared code which sent by the kinds of telecontroller. The principle, using the singlechip system to learn, store, transmit and re

4、store the infrared code which sent by the telecontroller of electric appliance, is also detailedly expounded in this paper. By guiding of the principle, which take the infrared as the pass-along message medium short distance wireless remote control circuit, which has the accuracy to be high, the spe

5、ed quick characteristic. After thecode pulse signal waveshape that infrared remote controller emits is known, the decoder of infrared remote controller based on single chip microcomputer is designed, the decoder hardware and appropriate software are analysed and the program process diagrams are give

6、n. The paper puts forward frame diagram of multifunction remote control system and detailed the compose of hardware principle and function of each part, and gives part of program flu diagrams. This is to design an intelligent infrared remote focusing on single chip. It can distinguish, store and rec

7、urrence to signals that all kinds of infrared remote launched. Thereby, the control of all household electrical appliances can be realized.Key words: infrared remote controller；single chip microcomputer；code decoder；signal目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1 研究背景11.2 研究目的11.3 研究意义2第2章 系统分析32.1 设计要求32.1.1 整个控

8、制系统的设计要求32.1.2 红外载波、编码、解码电路设计要求32.1.3 红外解码电路设计要求32.2 总体设计方案32.2.1 方案论证32.2.2 总体设计框图42.3 方案的可行性分析52.3.1 实用性52.3.2 经济可行性52.3.3 技术可行性5第3章 系统硬件电路113.1 硬件电路介绍113.2 控制电路分析123.2.1 复位电路123.2.2 时钟电路143.2.3 电源电路143.2.4 红外发射模块153.2.5 红外接收模块15第4章 系统编码解码原理184.1红外编码原理184.2红外遥控信号的编码方式194.3红外解码原理19第5章 系统程序设计与调试215.

9、1 遥控发射模块：215.2 遥控接收器模块：215.2.1 红外接收电路主程序流程图215.2.2 红外接收电路子程序流程图225.3 相关技术介绍：225.3.1总体结构介绍225.3.2伪指令和初始化程序235.3.3中断服务程序255.4 调试前不加电源的检查275.5 静态检测与调试275.6 动态检测与调试27结论28参考文献29致谢30 第1章 绪论1.1研究背景近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。传统的遥控器大多数采用了无线电遥控技术，但是随着科技的进步，红外线遥控技术的成熟，红外也成为了一种被广泛应用的通信和遥控

10、手段。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。工业设备中，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。由于红外线抗干扰能力强，且不会对周围的无线电设备产生干扰电波，同时红外发射接收范围窄，安全性较高。红外遥控虽然被广泛应用，但各产商的遥控器不能相互兼容。当今市场上的红外线遥控装置一般采用专用的遥控编码及解码集成电路，由于其灵活性较低，应用范围有限。所以采用单片机进行遥控系统的应用设计，遥控装置将同时具有编程灵活、控制范围广、体积小、功耗低、功能强、成本低、可靠性高等特点，因此采用单片机的红外遥

11、控技术具有广阔的发展前景。吕惠智.红外技术M.哈尔滨工程大学出版社， 2002年.1.2 研究目的本设计主要研究并设计一个基于单片机的红外发射接收系统，并实现对各种家用电器的控制。控制系统主要是由单片机、电源电路、红外发射电路、红外接收电路等部分组成，单片机编码发射遥控信号经红外接收处理传送给单片机，完成编码和解码的过程。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。信息可以直接通过红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进行调制，接收端去掉载波，取到信息。从信息的可靠传输来说，这就

12、是我们今天看到的大多数红外遥控器所采用的方法。 1.3 研究意义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。信息可以直接通过红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进行调制，接收端去掉载波，取到信息。从信息的可靠传输来说，这就是我们今天看到的大多数红外遥控器所采用的方法。姜志海.单片机原理用应用M.电子工业也版社，2002年:27-61第2章 系统

13、分析 2.1 设计要求）2.1.1 整个控制系统的设计要求第一、被控设备的控制实时反映，从接收信号到信号处理及对设备控制反映时间应小于1s；第二、整个系统的抗干扰能力强，防止误动作；第三、整个系统的安装、操作简单，维护方便；第四、总体成本低。）2.1.2 红外载波、编码、解码电路设计要求第一、单片机定时器精确产生38KHz红外载波。第二、根据控制系统要求能对红外控制指令信号精确编码并迅速发送。第三、解码的规则为先为9ms的引导码，跟着是4.5ms的结束码，再就是32位的二进制码，其中前16位为用户码，后16位为功能码，16位功能码又由8位功能码和8位功能反码组成。）2.1.3 红外解码电路设计

14、要求首先要能顺利接收红外信号，由一体化接收头内部对所接收的码进行放大、整形然后解调等处理，最后能输出二进制的码值。不能受到非红外光或其他不合要求的光的干扰，也就是抗干扰能力要强。2.2 总体设计方案）2.2.1 方案论证（一）单片机控制器模块方案一：采用目前比较通用的51和51系列单片机。此单片机的运算能力强，软件编程灵活，自由度大，市场上比较多见价格便宜且技术比较成熟容易实现。方案二：采用16位单片机SPCE061A作为控制核心。与51单片机相比，SPCE061A具有更加丰富的资源，有31个可编程的I/O口，14个中断源。但考虑到本设计没有用到如此多资源且价格贵，市场上比较少见，技术不稳定。

15、综上分析考虑，选择方案一。（二）如何实现能发射38KHz的载波利用载波对信号进行调制从而减少信号传输过程中的其他光波的干扰，提高数据传输效率。方案一： 通过单片机内部的T0定时器来产生38KHz的载波通过定时器T0产生周期性的26us左右的矩形脉冲，即每隔13us，定时器T0就产生中断输出一个相反的信号使输出端产生周期的38KHz脉冲信号。方案二：硬件晶振电路产生38KHz载波通过晶振，2个电容组成38KHz载波振荡电路。对于产生38KHz脉冲信号的软、硬件电路的实现进行比较选择，软件实现比较有利于产品开发使用，而且比较精确，因此采用方案一，即通过定时器定时来产生38KHz的载波信号。）2.2.2 总体设计框图整体设计思路为：根据扫描到的按键值转至相对应的ROM表中读取数据，确认之后单片机将从ROM读取出来的值，按照数据处理要求从输出端输出控制脉冲与T0产生的38KHz的载波进行调制，再经三极管将信号放大并驱动