基于单片机的遥控器的设计与实现

基于单片机的遥控器的设计与实现

摘要：随着时代的发展，科技的进步，人们对遥控器的实用性和功能要求性越来越高，传统遥控器虽然制作简单，但是功能单一，只能够遥控某一指定电器产品，应用范围受到了极大的限制，远远满足不了人们的需求。为了跟上时代的需求，采用单片机进行系统遥控的应用设计，其功能强大，又便捷,将会引领时代的潮流。

本设计以AT89S51单片机作为核心，应用大学课程中所学到的关于单片机的相关知识，然后通过上网和查阅书籍了解到了红外光的特点。综合了这些知识，设计一些简单的电路图如红外发射电路图和红外接收电路图，最后通过C语言编程，完成这次设计。

关键词：遥控器；红外发射；红外接收

Abstract：With the development of the times and the progress of science and technology, people are more and more demanding on the practicability and function of the remote control. Although the traditional remote control is simple, the function is single, it can only remote control a certain electrical appliance, and the scope of application has been greatly restricted, so it can not meet the needs of people. In order to keep pace with the needs of the times, the application design of remote control system with MCU is powerful and convenient. It will lead the trend of the times. This design takes the AT89S51 single chip as the core, uses the related knowledge about the single chip computer in the university course, and then understands the characteristics of the infrared light through the Internet and the books. Combining these knowledge, some simple circuit diagrams, such as infrared emission circuit diagram and infrared receiving circuit diagram, arSe designed. Finally, the design is completed by programming in C language.

Key words: Remote control; Infrared emission; Infrared reception.

Ⅰ

目 录

摘 要 ............................................................................................................................ Ⅰ Abstract ............................................................................................................................... Ⅰ 目 录 ............................................................................................................................ Ⅱ 绪 论 .............................................................................................. 错误！未定义书签。 1 红外遥控 .................................................................................................................... 1

1.1 红外通信原理 ................................................................................................. 1 1.2 红外发射 .......................................................................................................... 2 1.3 红外接收 .......................................................................................................... 2 2 总体方案设计 ............................................................................................................ 3

2.1 简易红外遥控电路 .......................................................................................... 3 2.2 红外遥控开关电路 .......................................................................................... 3 3 单片机 ........................................................................................................................ 3

3.1 单片机系统 ...................................................................................................... 4 3.2 AT89S51单片机 .............................................................................................. 5 3.3 系统复位 .......................................................................................................... 6 3.4 晶振电路 .......................................................................................................... 6 3.5 按键电路 ......................................................................................................... 7 3.6 中断系统 .......................................................................................................... 7

3.6.1 中断 .......................................................................................................... 7 3.6.2 中断控制 ................................................................................................ 8

4 电路设计 .................................................................................................................... 9

4.1 遥控发射单元的电路设计 .............................................................................. 9 4.2 遥控接收单元的电路设计 .............................................................................. 9 5 系统设计 .................................................................................................................. 10

5.1 硬件设计 ........................................................................................................ 10 5.1.1 红外遥控发射单元原理 ............................................................................. 10

5.2.1 红外遥控发射流程 .............................................................................. 11 5.2.2 红外遥控接收流程 .............................................................................. 12 5.2.3 红外遥控发射端程序 .......................................................................... 12

结 论 ........................................................................................................................ 17 参考文献: ....................................................................................... 错误！未定义书签。 致 谢 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

Ⅱ

绪 论

目前，红外遥控技术飞速发展，已经逐渐融入了人们的生活中。工业上，越来越多的机器设备使用红外遥控技术来实现智能化，减少了对人工的需求，在一些恶劣的环境里，通过远程操控，就可以避免人身伤亡。在比较常用的家用电器上，比如电视机、空调、电灯等使用了这种技术，给人们带来了极大的便利。当然，此设备的运用主要就是使用红外遥控器。在电视机、收音机以后，越来越多的小型设备使用数字信号完成。它操作简单却遥控功能强大，低消耗高收益。红外线有高传输效率，高反应速度，和提供稳定环境的优点，如今几乎所有的无线遥控器设备都基于红外遥控的方式制作而成的。加上在遥控系统中加进了单片机，电器设备得到了高速发展。在我看来，红外遥控的发展人们最能切身体会的就是看电视，再也不用手动切换频道了，可以躺在床上简单的操纵一下手中的遥控器就可以切换频道了。

上世纪60年代初，很多西方国家开始着手研究遥控产品，但是由于当时实验室没有现在这么精确的实验仪器设备，遥控器的研究受到了很大的制约。直到80年代，由于集成电路和计算机技术逐渐成熟，遥控技术因而得到了较快的发展。总而言之，遥控器成功的从有线过度到了无线，极大的方便了人们的生活。过去的遥控设备通常使用电磁波信号传输，但是电磁波在传播过程中信号容易受到干扰，被更加实用的超声波取代了。现在，几乎所有遥控器都采用红外线方式了，此课题探讨的也是基于红外线方式制作出来的遥控器。

1 红外遥控

红外线可以作为优秀的传播介质，我们可以通过控制光线的强弱调制从而达到信息的传输，接着信息调制红外线产生的载波，最后接收端去掉载波即可收收到信息。如今，几乎所有的红外遥控都采取这种方法。 1.1 红外通信原理

红外通信是无线通信的一种常用方式，顾名思义，它是通过红外线作为载体

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进行传播数据。发射端将被二进制处理过后的脉冲序列，引起发射端发射出信号。然后接收端将其接收到的信息转化成为电信号并且放大，经过滤波调解电路处理过后，最后将它还原成为二进制信号输出。

如图1-1所示：用“0”和“1”进行二次调制。

图1-1

1.2 红外发射

下图是通过红外发光二极管发射器框图：

图1-2

可以看出，当按下开关，编码电路会产生编码信号，然后通过调制电路的调制和驱动电路驱动，最后得到的编码信号经过发射电路发射出去。 1.3 红外接收

红外接收过程框图如下：

图1-3

可以看出，红外接收电路接收到信号之后，然后经过放大电路和调节电路，接着该信号经过译码电路并译码，最后译码信号被送入驱动电路和执行电路来实现。

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2 总体方案设计

为了完成设计，我们可以拟出两种方案。 2.1 简易红外遥控电路

此方案制作简单且材料便宜，就是一个常规的集成电路。方案框图如下：

遥控器发射部分：

图2-1

遥控器接收部分：

图2-2

2.2 红外遥控开关电路

下面是利用单片机制作的遥控开关电路。其框图如下：

红外发射部分：

图2-3

可见，按下单片机的遥控按钮，单片机会向外面发射出红外信号。

红外接收部分：

图2-4

当开关接收到信号，然后经过选择，再传递给单片机，受控电路立即对电器发出控制。

3 单片机

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