红外遥控设计毕业设计论文.doc

《红外遥控设计毕业设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红外遥控设计毕业设计论文.doc（48页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、西安工程大学本科毕业设计（论文） I 摘 要 对于无线遥控技术，当前基本上通过以下几种方式实现：红外遥控方式， 无线电遥控方式，超声波遥控方式。红外技术出现比较早，成本低，价格也具 有优势。红外遥控具有以下优点：控制内容多，抗干扰能力比较强，不会发生 任何误动作；响应速度快，不会对其他电器产生干扰从而影响用户使用；体积 小，成本低，功耗小，与其他方式比可以降低功耗 90%。 目前红外遥控、遥测技术在彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃、 遥控汽车路牌以及防盗等其它小型装上得到了广泛的应用。采用红外线做通信 媒介, 经实验证明, 在没有阻碍的有限范圈内（例如一个房间, 车间或实验室） 具有无

2、线电无法比拟的优势。所以对本课题的研究是很有必要的。 通过对设计要求的认真分析和研究，拿出了几种可行方案，最终选定了一 个最佳方案。该方案是采用先进的单片机技术实现遥控的主要手段。电路主要 由发送电路和接收电路组成。发送端主要由 AT89C2051 单片机，红外发射电路， 红外发射指示灯以及键盘输入等构成，发射出红外信号；接收端主要由 AT89C52 单片机，红外接收电路，状态指示电路，可控硅调光电路以及+5V 电 源等组成。 我们所设计的遥控器能控制 5 个电器的电源开关，并且可对一路电灯进行 亮度的调节。 关键字：遥控电路，红外发射，红外接收，单片机 II ABSTRACT For wir

3、eless remote control technology, we mainly use several ways below: Infrared remote, Wireless remote control, Ultrasonic control. Infrared remote technology appears earlier and its cost is lower. Infrared remote has several advantages below: The content it controls is more than others, its anti-inter

4、ference ability is stronger and it can avoid any wrong action; it realizes faster and it will never influence other electrical equipment. In additional, the volume of the infrared remote system is small, the cost is low and the power is lower 90% than other ways. At this time, infrared remote contro

5、l and test technology is applied to many small devices just like color TV, video tape recorder (VCR), audio equipment, air-condition, toys, doorbell, billboards of remote cars, Anti-theft device, and so on. Using infrared rays as communication media has unmatched advantages among a unencumbered spac

6、e (like a room, a workshop or a lab), which is proved by many experiments. So the research of this subject is very necessary. After analyzing and researching on the request of the design, we take several blue print and we selected the best one in the end. The project makes use of advanced SCM to rea

7、lize the remote control. This circuit is made up of sending circuit and receiving circuit. The sending end is made up of SCM AT89C2051, infrared sending circuit, a pilot lamp for infrared sending, keyboard entry, and so on while the receiving end is made up of SCM AT89C52, infrared receiving circuit

8、, a pointing circuit for status, the SCR dimming circuit, a power supply for +5V, and so on. Remote controller we designed can dominate 5 electrical source switches and adjust the brightness of one light. KEY WORDS: Remote controlling circuit, Infrared emission, Infrared receiving, SCM 西安工程大学本科毕业设计（

9、论文） III 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别 加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过 的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位 或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人 或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论 文）的规

10、定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和 电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并 提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其 它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论 IV 文的部分或全部内容。 作者签名： 日 期： 西安工程大学本科毕业设计（论文） V 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行 研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人

11、完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 VI 目 录 第一章 绪 论1 1.1 课题背景及研究意义1 1.2 国内外研究现状2 1.3 课题研究内容和研究方法3

12、 第二章 红外遥控系统组成以及工作原理.5 2.1 红外遥控系统组成5 2.1.1 发射电路组成5 2.1.2 接收电路组成5 2.2 工作原理6 2.3 红外遥控系统特点6 第三章 红外遥控系统硬件部分方案设计.8 3.1 红外发送电路 8 3.2 红外接收电路 .10 3.2.1 红外接收电路指示灯 .11 3.2.2 红外接收电源电路 .11 3.3 红外遥控调光电路 .12 第四章 红外遥控系统软件部分方案设计13 4.1 红外遥控初始化程序和主程序 .13 4.2 红外遥控键盘扫描、红外发射程序 .14 4.3 红外遥控接收部分外部中断程序 .15 第五章 红外遥控系统调试17 5.

13、1 KEIL UVISION2 软件简介 .17 5.2 软件调试.17 5.3 硬件调试.19 第六章 结论与展望21 6.1 结论.21 6.2 展望.22 参考文献.23 西安工程大学本科毕业设计（论文） VII 致谢.25 附录 A .26 附录 B .27 西安工程大学本科毕业设计（论文） 1 第一章 绪 论 1.1 课题背景及研究意义 当今社会科学技术的发展与日俱增，人们生活水平也是日益提高，为 了减少人们的工作量，所以对各种家用电器、电子器件的非人工控制的要 求也是越来越高，针对这种情况，设计出一种集成度比较高的控制体系是 必然的。 单片机的集成度很高，它具有体积小、功耗低、控制

14、功能强、扩展灵 活、微型化、使用方便等突出特点，尤其耗电少，又可使供电电源体积小、 质量轻。所以特别适用与“电脑型产品” ，它的应用已深入到工业、农业、 国防、科研、教育以及日常生活用品(家电、玩具)等各种领域，几乎很难 找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机特别适合于把它做到产品的内部， 取代部分老式机械、电子零件或元器件。可使产品缩小体积，增强功能， 实现不同程度的智能化。 红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为 0.01um1000um。根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为 0.38um0.76um 的光波可为可见光，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 七种颜色。光波为

15、0.01um0.38um 的光波为紫外光(线)，波长为 0.76um1000um 的光波为红外光(线)。红外光按波长范围分为近红外、中 红外、远红外、极红外 4 类。红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的， 波长为 0.76um1.5um。用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件 (红外发光管)与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池)的发光与受 光峰值波长一般为 0.8um0.94um，在近红外光波段内，二者的光谱正好重 合，能够很好地匹配，可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。 红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光 波；红外接收电路由红外接收二极管、三极管或硅

16、光电池组成，它们将红 外发射器发射雕红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器。 发射机一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制电路、驱动电 路、发射电路等几部分组成。当按下指令键或推动操作杆时，指令编码电 2 路产生所需的指令编码信号，指令编码信号对载体进行调制，再由驱动电 路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定指令编码信号。 接收电路一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱 动电路、执行电路(机构)等几部分组成。接收电路将发射器发出的已调制 的编码指令信号接收下来，并进行放大后送解调电路，解调电路将已调制 的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信

17、号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制 （机构） 。 由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象 的能力，所以，在设计家用电器的红外线遥控器时，不必要像无线电遥控 器那样，每套(发射器和接收器)要有不同的遥控频率或编码(否则，就会隔 墙控制或干扰邻居的家用电器)，所以同类产品的红外线遥控器，可以有相 同的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号“串门”的情况。这对于大批 量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的方面。由于红外线 为不可见光，因此对环境影响很小，再由红外光波动波长远小于无线电波 的波长，所以红外线遥控不会影响其他家用电器，也不会影响临近

18、的无线 电设备。 目前红外遥控、遥测技术在彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、 门铃、遥控汽车路牌以及防盗等其它小型装上得到了广泛的应用。采用红 外线做通信媒介, 经实验证明, 在没有阻碍的有限范圈内（例如一个房间, 车间或实验室）具有无线电无法比拟的优势。所以对本课题的研究是很有 必要的。 本次设计的主要任务是利用单片机技术，结合红外发射、接收电路， 并将数字电子技术、模拟电子技术和红外学相关知识相结合，设计一款可 以实现灯泡的开关和调光（或者电机启动和调速）控制的红外遥控电路。 通过设计红外遥控电路来巩固和加强对四年来所学的理论知识和锻炼自己 的动手能力，熟悉和掌握以单片机为核心的电路设计

19、的基本方法和技术， 熟悉传感器的使用，提高电子电路的设计和动手能力，加深对单片机软硬 件知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一 西安工程大学本科毕业设计（论文） 3 定的基础。 1.2 国内外研究现状 对于无线遥控技术，当前基本上通过以下几种方式实现：红外遥控方 式，无线电遥控方式，超声波遥控方式。红外技术出现比较早，成本低， 价格也具有优势。红外遥控具有以下优点：控制内容多，抗干扰能力比较 强，不会发生任何误动作；响应速度快，不会对其他电器产生干扰从而影 响用户使用；体积小，成本低，功耗小，与其他方式比可以降低功耗 90%。超声波遥控方式中的超声传感器频带窄，能携带的

20、信息量少，易于瘦 干扰而引误动作，同时该种方式作用距离短，通用性强可以互换因而不适 合在灯具遥控中运用。声音遥控方式通用性强，作用距离短，声音携带的 信息量少，具有绕射和穿透特性，只要在有效工作范围之内，无线设备就 可以不受角度，方向和障物的限制而自由使用。并且采用特定的编码解码 技术可以防止无线电波的相互干扰，抗干扰能力强。 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。 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

21、多厂商已推出符合红外通 信标准并支持 Windows 95 的产品。 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。主要的开发厂商，如微软、苹果、东芝和惠普公司，已推出了在计算 机之间采用这种高速红外数据通信的 PC 机、笔记本计算机、打印机和手持 式个人数字助理(PDA)设备。 此外，红外通信的连通性已用在大多数新的笔记本计算机中，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 课题研究内容和研究方法 主要研究内容：设计一款红外遥控电路，该遥控电路可以实现灯泡的 4 开关和调光（或者电机启动和调速）控制。该遥控电路结构简单,分为两部 分：发射电

22、路和接收电路。发射电路以 AT89C2051 为控制中心发射信号, 接收电路以 AT89C51 为控制中心接收信号,驱动双向晶闸管实现电灯的开关 及亮度的控制。 设计方案及思路：目前市场一般设备系统采用专用的遥控编码 及解码集成电路。此方案具有制作简单、容易等特点，但由于功能键数及 功能受到特定的限制，只适合用于某一专用电器产品的应用，应用范围受 到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操 作码个数可随意设定等优点。本单片机遥控应用采用红外线脉冲个数编码、 单片机软件解码实现了对电灯的开关/亮度调节。 本设计要求红外遥控电路实现以下功能： （1）利用红外接收和发射探头发送

23、和接收红外线； （2）该遥控系统可以实现灯泡的开关和调光（或者电机启动和调速） 控制； （3）能够按键启动/停止，使用单片机进行设计或者纯数字模拟电路 设计。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 5 第二章 红外遥控系统组成以及工作原理 2.1 红外遥控系统组成 红外遥控系统由红外发射部分和红外接收部分组成，发射电路部分主要实 现红外信号的编码产生以及发射，接收电路部分主要实现红外信号的接收、解 码以及控制可控调光电路，完成灯泡的开关及亮度调节。 2.1.1 发射电路组成 红外遥控电发射器主要由单片机、操作键盘和红外发射电路三部分组成。 红外发射部分结构图如图 2.1 所示： 图 2.1 红外遥

24、控电路发射设计原理框图 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。控制系统采用 3V 电源电压，并具有低功耗空闲和掉电方式控制。 红外遥控电发射器主要由单片机、指示电路和红外接收电路三部分组成。 红外电路发射部分是按键信号转化为红外信号的电路，它是通过利用单片 机的汇编实现的红外编码技术，来完成的。红外编码通过红外电路发射部分， 将不同的按键信号转化为不同的红外信号，并由红外发送端口发送出去，它发 +3V 电源 红外发射电路 单片机 键盘输入 发射指示灯 6 出的红外信号严格遵守红外发送/接收协议，而且在没有障碍物阻碍的情况下， 可以直线传播。 2.1.2 接收电

25、路组成 红外接收部分结构如图 2.2 所示： 图 2.2 红外遥控电路接收设计原理框图 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。系统采用 5V 单电源电压供电，能满足低功耗空闲状态，并具有 掉电记忆控制功能。 2.2 工作原理 红外发射电路采用 3V 电池供电，单片机平时都处于低功耗空闲状态，当 有按键被按下，遥控器信息码由 AT89C2051 单片机的定时器 1 中断产生 38KHZ 的红外线信号，由 P3.5 口输出，经过三极管 9013 放大，由红外发射 管发送。待发送完毕，单片机

26、再次处于低功耗空闲状态。电路采用 LED 发光二 极管来实现按键的操作指示。遥控器采用按键中断扫描方式（按键部分电路图 如图 2.2） 。按键 K1 控制开灯与关灯；当按下按键 K2 时，灯光将调到第一档 (最亮)；当按下按键 K3 时，灯光将调到第四档；当按下按键 K4 时，灯光将调 到第二档；当按下按键 K5 时，将灯光调到第五档；当按下按键 K6 时，灯光将 调到第三档。 当红外接受接收到遥控器发射的信号后，将信号传给 AT89C2051 单片机， AT89C2051 单片机根据收到的信息码的不同，完成相应的调光操作以及进行相 220V AC 单片机 +5V 电源电路 红外接收电路接通检

27、测 对一路电灯开光 控制及亮度调节 状态指示电路 西安工程大学本科毕业设计（论文） 7 应的状态指示。 2.3 红外遥控系统特点 目前红外遥控器已经在各类电器上得到了广泛应用。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。此方案不仅可用控制键实现对电器的控制，而且

28、可对一路电灯进 行亮度控制，方便实用。且本设计用到的元器件较少，电路相对简单实用。 8 第三章 红外遥控系统硬件部分方案设计 3.1 红外发送电路 单片机遥控发射器原理图如图 3.1 所示，单片机遥控发射器主要由 AT89C2051 单片机、操作键盘和红外发射电路等组成。 RST 1 P3.0 2 P3.1/TX D 3 X TA L2 4 X TA L1 5 P3.2/IN T0 6 P3.3/IN T1 7 P3.4/T0 8 P3.5/T1 9 G N D 10 V CC 20 P1.6 18 P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15 P1.2 14 P1.1/A IN 1 13

29、P3.7 11 P1.7 19 P1.0/A IN 0 12 U 1 A T89C2051 12 Y 1 12M 30pF C2 30pF C3 100 R8 47 R6 2.2K R7 10K R1 2.2K R2 D 1 LED D 3 LED 10uF C1 Q 1 +3V Q 2 +3V K 1S K 2S K 3S K 4S K 5S K 6S +3V 104pF C5 100U F C4 B1 3.6V 10K R4 10K R3 +3V 交交 9012 9013 D 2 IN4048 D 4 IN4048 D 5 IN4048 D 6 IN 4048 D 7 IN4048 D 8

30、 IN4048 K 1S 图 3.1 红外发射原理图 单片机部分主要完成遥控发射器发射过程的控制、键盘扫描的管理和显示。 其中 P33 用于输出控制红外发射电路的工作的信号，P1.0 到 P1.5 连接键盘， 用于接受键盘的信号。电路采用 3V 电池供电，单片机平时都处于低功耗空闲 状态，当有按键被按下，遥控器信息码由 AT89C2051 单片机的定时器 1 中断产 生 38KHZ 的红外线信号，由 P3.5 口输出，经过三极管 9013 放大，由红外发 射管发送。待发送完毕，单片机再次处于低功耗空闲状态。电路采用 LED 发光 二极管来实现按键的操作指示。 由电路特点，应选择单片机 AT89

31、C2051，原因如下。 AT89C2051 是一个功能强大的单片机，但它只有 20 个引脚，15 个双向输 入/输出（I/O）端口，其中 P1 是一个完整的 8 位双向 I/O 口，两个外中断口， 两个 16 位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。 同时 AT89C2051 的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功 西安工程大学本科毕业设计（论文） 9 能，系统的唤醒方式有 RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后 即进入继续工作状态。省电模式中，片内 RAM 将被冻结，时钟停止振荡，所 有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。 主要功能特性

32、： 兼容 MCS51 指令系统 2k 可反复擦写(1000 次）Flash ROM 15 个双向 I/O 口 6 个中断源 两个 16 位可编程定时/计数器 2.7-6.V 的宽工作电压范围 时钟频率 0-24MHz 128x8bit 内部 RAM 两个外部中断源 两个串行中断 可直接驱动 LED 低功耗睡眠功能 内置一个模拟比较放大器 可编程 UARL 通道 软件设置睡眠和唤醒功能 由上可见，89C2051 芯片的功能强大，因此本设计决定选用芯片 89C2051 作为 红外发射电路核心芯片。 遥控器采用按键中断扫描方式（按键部分电路图如图 3.2） 。 10 R ST 1 P3.0 2 P3

33、.1/TX D 3 X TA L 2 4 X TA L 1 5 P3.2/IN T0 6 P3.3/IN T1 7 P3.4/T0 8 P3.5/T1 9 G N D 10 V C C 20 P1.6 18 P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15 P1.2 14 P1.1/A IN 1 13 P3.7 11 P1.7 19 P1.0/A IN 0 12 A T89C 2051 K 1S K 2S K 3S K 4S K 5S K 6S 10K R 4 10K R 3 +3V D 2 IN4048 D 4 IN4048 D 5 IN4048 D 6 IN 4048 D 7 IN4048

34、D 8 IN4048 图 3.2 按键部分电路 按键 K1 控制开灯与关灯；当按下按键 K2 时，灯光将调到第一档(最亮)； 当按下按键 K3 时，灯光将调到第四档；当按下按键 K4 时，灯光将调到第二档； 当按下按键 K5 时，将灯光调到第五档；当按下按键 K6 时，灯光将调到第三档。 3.2 红外接收电路 单片机遥控接收器原理图如图 3.3 所示，单片机遥控接收器主要由 AT89C52 单片机、红外线接收电路和电灯亮灭及调光控制电路等组成。 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RESET 9 RX D 10 TX

35、D 11 T0 14 T1 15 W R 16 RD 17 X 2 18 X 1 19 G N D 20 IN T0 12 IN T1 13 V CC 40 P0.0 39 P0.1 38 P0.2 37 P0.3 36 P0.4 35 P0.5 34 P0.6 33 P0.7 32 EA /V P 31 A LE/P 30 PSEN 29 P2.7 28 P2.6 27 P2.5 26 P2.4 25 P2.3 24 P2.2 23 P2.1 22 P2.0 21 U 3 A T89C52 A 0 2 A 1 3 A 2 4 A 3 5 A 4 6 A 5 7 A 6 8 A 7 9 D I

36、R 1 E 10 B0 18 B1 17 B2 16 B3 15 B4 14 B5 13 B6 12 B7 11 U 1 74A LS245V CC 1K R1 1KR2 1KR3 1KR4 1KR5 1KR6 D 1 LED 1 D 2 LED 2 D 3 LED 3 D 4 LED 4 D 5 LED 5 D 6 LED 6 V CC C7 104 C21 C6 104 C22 22uF C5 1K R10 1K R11 1K R8 12 Y 1 12M Q 4 V CC 9012 V CC D 11 blue Q 3 9013 Q 2 9013 Q 3 90121K R9 510 R15

37、 120K /2W 5K R12 5K R13 100K R141K R7 V CC D 9 LED D 7 206 1 2 J3 CO N 2 U 4 P521 1 2 C1 470UF/25V 104 C2 V inV out G N D U 2 7805 D 10 4007 C4 1000U F/25V 104 C3 1 2 3 4 2 13 3 2 1 V CC 交交交交交 V CC 100K 2K D ? D Zener D 7 206 Lam p 交交交交 1 3 24 图 3.3 红外接收原理图 当红外接受接收到遥控器发射的信号后，将信号传给 AT89C52 单片机， 西安工程大

38、学本科毕业设计（论文） 11 AT89C52 单片机根据收到的信息码的不同，完成相应的调光操作以及进行相应 的状态指示。 本电路所用 AT89C52 单片机为红外接收电路的主控芯片，既方便也很实 用。下面对 AT89C-52 做一下简单的介绍： AT89C52 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

39、能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C-52 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 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 由上可见，89C52 芯片的功能强大，其震荡特性能很好的满足本设计的要 求，与同类 52 芯片相比，其引脚较多，在

40、满足对控制方式的选择的同时，还可 加入调光控制电路，这更能符合本设计的需要。因此本设计决定选用芯片 89C52 作为红外接收电路核心芯片。 3.2.1 红外接收电路指示灯 电路指示灯由三部份（电路如图 3.4 所示） ，即电源指示灯、故障指示灯、 控制输出指示灯。 12 D1 LE D1 D2 LE D2 D3 LE D3 D6 LE D6 D4 LE D4 D5 LE D5 R1 1K R21K R31K R4 1K R51K R6 1K A0 2 A1 3 A2 4 A3 5 A4 6 A5 7 A6 8 A7 9 E 19 DIR 1 B0 18 B1 17 B1 16 B2 15 B4

41、 14 B5 13 B6 12 B7 11 U1 74A LS245 VC C VC C 1 1 2 2 3 3 J1 CO N3 交交 交交 交 VC C 图 3.4 状态指示电路原理图 电灯的状态指示用 LED 发光二极管，共有 6 个电灯状态指示灯，其中 2 个 为电灯开、关状态，另 4 个为五档亮度指示（最亮一档四个亮度指示灯均不亮） 。 3.2.2 红外接收电源电路 红外接收电路如图 3.5 所示。 D10 4007 C1 470UF/25V C4 1000U F/25V Vin 1 GND 2 Vout 3 U2 7805 D9 L ED C2 104 1 2 3 4 D7 206

42、 C3 104 VCC 1 2 J3 CO N2 R7 1K 图 3.5 红外接收电源电路 电源电路由桥式整流、滤波电容、7805 稳压器及电源指示灯组成。利用二 极管的单向导电性交流电经过桥式整流成直流电，再经过大小电容滤波，7805 集成稳压器稳压成为稳定的+5V 电源，用一个发光二极管指示灯指示电源状态。 3.3 红外遥控调光电路 红外遥控调光电路采用可控硅光亮控制电路，电路图如图 3.6 示。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 13 Q3 90121K R9 510 R15 120K /2WU4 P521 1 2 VCC 100K 2K D? D Zener D7 206 Lam p

43、1 3 24 图 3.6 可控硅调光电路 可控硅控制的移相脉冲，移相角的改变实现导通角的改变，即当移相角较 可控硅的导通脚较小，输出电压较低，电灯较暗；当移相角较小时，可控硅的 导通角较大，输出电压较高，电灯较亮，导通角不为 0 时，电灯开；导通角为 0 时，电灯灭。 第四章 红外遥控系统软件部分方案设计 4.1 红外遥控初始化程序和主程序 红外遥控发射部分初始化流程图如图 4.1 所示，红外遥控发射部分主流程 图如图 4.2 所示： 红外遥控发射部分初始化程序，初始化程序主要是使 P1 口和 P2 口复位， 即为将 P1 口和 P2 口为高电平状态，关闭遥控输出口 P3.5 口，设置中断优先

44、级 IP，选择定时器/计数器 1 和设置操作模式为自动 8 位重载模式。 红外遥控发射部分主程序，先调用初始化程序，再完成调用键盘程序和进 入低功耗空闲待机方式。系统完成键盘查询程序后进入空闲节电方式，直到外 部中断 1 中断或硬件复位而退出，CPU 再次转向循环部分调用键盘程序。 14 开始 关 P3.5 遥控输出 口 设置堆栈 设置中断优先 级 定时器/计数器 1 方式 2 选 择、初值设置 开外部中断 1 开总中断允许 返回 开始 调初始化 程序 调键盘程序 进入低功耗空闲节电方 式 外部中断 1 中断？ 硬件退出低功耗 空闲方式 P1、P2 口复 位 图 4.1 发射初始化程序流程图

45、图 4.2 发射主程序流程图 红外接收部分初始化流程图如图 4.3 所示，红外接收部分主流程图如图 4.4 所示： 红外遥控接收部分初始化程序，初始化程序主要是使 P1 口和 P2 口复位， 即为将 P1 口和 P2 口为高电平状态，设置堆栈 sp，选择工作寄存器区，设置中 断优先级 IP，开外部中断 0，设置电机默认停机标志位。 红外遥控接收部分主程序，先调用初始化程序，初始化程序完毕，进入主 程序循环状态。程序在循环中主要任务是检测调光电路接通和调用移相角控制 的延时程序。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 15 开始开始 设置堆栈 设置寄存 区 设计优先 级 P0P1 口复位 开外部中断

46、 0 开总中断允许 设置默认电灯亮灭 返回 调初始化程序 调光电路接通 了吗？ 调延时子程序 发开导通角脉冲 调延时 216us 程 序 关脉冲 图 4.3 接收初始化流程图 图 4.4 接收主程序流程图 4.2 红外遥控键盘扫描、红外发射程序 红外遥控键盘扫描程序流程图如图 4.5 所示，红外信号发射程序如图 4.6 所示。 键盘扫键过程:首先判断控制键是否按下，若有控制键按下则进行逐行扫描， 按照 P 口值查找键号。最后按照键号转至相应的发射程序。 红外信号发射过程：首先装入发射脉冲个数（发射时为 3ms 脉冲,停发时为 1ms 脉冲） ，此时若发射脉冲个数为 1 则返回主程序；若不为 1

47、 则发 1ms 脉冲， 然后停发 1ms 脉冲，这样便结束整个发射过程。 在实践中,采用红外线遥控方式时,由于受遥控距离,角度等影响,使用效果 不是很好,如采用调频或调幅发射接收码,可提高遥控距离,并且没有角度影响。 16 开始 键按下吗? 逐行扫描 查列号 查表确定键 号 由键号至发射程序 开始 装载发射脉冲个数 发 3 ms 首脉 冲 停发 1ms 码间距 发射脉冲个数减 1 等 0 吗? 发 1ms 脉冲 停发 1 ms 脉冲 图 4.5 键盘扫描程序流程图 图 4.6 红外信号发射流程图 4.3 红外遥控接收部分外部中断程序 中断过程：首先判断低电平脉冲宽度是否大于 2ms，因为根据红

48、外编解码 的协议规定，低电平脉宽大于 2ms 则视为发送开始信号，反之不到 2ms 则视为 无动作。若脉宽不到 2ms，则中断返回；若低电平大于 2ms，则接收并地低电 平脉冲计数，接下来看判断高电平脉冲宽度是否大于 3ms，因为红外通信协议 规定，高电平脉宽大于 3ms 视为有效脉冲，脉宽不到 3ms 则视为没有脉冲信号。 若脉宽不到 3ms，则返回上一接收计数过程；若高电平脉宽大于 3ms，则按照 脉冲个数至对应功能程序，此时中断返回。 若脉冲宽度大于 3ms，而且脉冲数加一后位 2，则为 3 档亮度；若脉冲数 不是 2 则继续判断是否为 3，若是则为 1 档亮度；若脉冲数不是 3 则继续

49、判断 是否为 4，若是则为 4 档亮度；若脉冲数不是 4 则继续判断是否为 5，若是则判 断为 2 档亮度；如果脉冲数不是 5 则继续判断脉冲数是否为 6，若是则为 5 档 亮；若脉冲数不是 6 则继续判断是否为 7，如果是则为开/关操作。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 17 开始 首个低电平脉宽 2ms 吗? 接受并对低电平脉 冲个数加 1 高电平脉宽3 ms 吗? 脉冲数为 2 吗? 脉冲数为 3 吗? 脉冲数为 4 吗? 脉冲数为 5 吗? 脉冲数为 6 吗? 脉冲数为 7 吗? 3 档亮 度 1 档亮 度 4 档亮 度 2 档亮 度 5 档亮 度 开/关操 作 中断返回 图 4.7 外部中断 0 中断服务程序流程图 18 第五章 红外遥控系统调试 5.1 Keil uVision2 软件简介 单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程 序要变为 CPU 可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器 汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程