智能红外遥控器的设计-(毕业论文)

摘要

随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越高，针对国红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国市场的产品化推广。

在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧的问题，此外，彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据，一176*220 图片占用72. 6KB 空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。

按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接收解码装置、遥控编码发射装置、万能学习型红外遥控器，以SAA3010 遥控器作为典型代表（遵循飞利浦RC-5编码协议），成功的实现了红外编解码、发射接收、按键触屏双输入、彩屏显示等基本功能，最终制作的万能学习型遥控器在功能上可以完全代替SAA3010 遥控器。

关键词：红外学习；红外解码；单片机控制；声卡采样；触屏校验

Abstract

In the electronic world, the infrared remote control technology is widely used in our lives. Various appliances on the market have the technology of infrared remote control system with maturity and low cost. However, to avoid different brands and between different types of equipment malfunction, people use different devices in different transport rules or identification number, which makes various types of remote control apply only to their remote objects and easy causes confusing results that the actual use of the remote control are many and complex. The design requirements is to achieve an intelligent learning IR remote control implementations.

By studying infrared codec, infrared transmitting and receiving, MCU control, LCD display technology, remote control of other learning and learning sent successfully restored infrared remote control system.Key and core part of the design is that through software decoding it can achieve the self-study function of the infrared signal and be controlled by MCU to make the learned signal in store and forward.

Keywords: Infrared remote controller；The 38KHZ carrier；Self-study；Infrared remote receiver；Infrared remote transmitter

目录

1. 绪论 (1)

1.1 选题的目的意义 (2)

1.2 红外学习研究现状 (3)

1.3选题研究的容 (3)

2智能红外遥控学习方案设计 (4)

2.1 总体方案介绍 (4)

2.2 方案论证 (5)

2.21 学习方式 (5)

2.22 按键模块 (5)

2.23 显示模块 (6)

2.24 红外接收模块 (6)

2.25 微控制器选择 (6)

3硬件电路设计 (7)

3.1 系统硬件基本组成 (7)

3.2 主要模块电路设计 (7)

3.2.1键盘和显示电路设计 (8)

3.2.2 红外发射电路及其编码 (8)

3.2.3红外接收电路 (11)

3.2.4 存储电路 (12)

3.2.5 单片机控制电路 (13)

4系统软件设计 (16)

4.1 系统编程语言和编程工具 (16)

4.1.1编译软件Keil uVision2简介 (17)

4.2软件设计 (18)

4.2.1学习功能 (19)

4.2.2数据压缩编码 (25)

5 智能红外遥控器的实现 (31)

5.1 系统硬件调试 (32)

5.1.1 元件的使用 (32)

5.1.2 整板测试 (34)

5.1.3 上电测试 (34)

5.2系统软件调试 (36)

5.2.1按键与显示模块调试 (36)

5.2.2接收模块调试 (36)

5.2.3发射模块调试 (36)

5.3调试小结 (36)

5.4 智能红外遥控器性能测试 (37)

5.41 测试所使用仪器 (37)

5.42 测试结果 (37)

5.43 结果分析 (38)

总结 (39)

辞 (40)

参考文献 (40)

附录 (44)

1 绪论

1.1 选题的目的意义

随着电子工程在产品设计中的应用日益广泛，对产品的人性化设计成为设计领域一个新的革命。遥控器主要由形成遥控信号的微处理器芯片、晶体振荡器、放大晶体管、红外发光二极管以及键盘矩阵组成。随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。

在当今社会科学技术的发展与日俱增，人们是生活水平也是日益提高，为了减少人的工作量，所以是对各种家用电器、电子器件的非人工控制的要求也是越来越高，针对与这种情况，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、质量轻、价格便宜、耗电少等突出特点，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。单片机特别适合于把它做到产品的部，取代部分劳师机械、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。

红外线是一种光线，具有普通光的性质，可以以光速直线传播，强度可调，可以通过光学透镜聚焦，可以被不透明物体遮挡等等。特别制造的半导体发光二极管，可以发出特定波长（通常是近红外）的红外线，通过控制二极管的电流可以很方便地改变红外线的强度，达到调制的目的，因此，在现代电子工程应用中，红外线常常被用做近距离视线围的通讯载波，最典型的应用就是家电遥控器。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰，也不受干扰等等。因此被广泛地应用在各种技术领域中。

带红外遥控器的家电给我们的生活带来极大的方便，但遥控器多了很容易弄混，如果有一种可对家中各种红外遥控器发射的控制信号进行识别、存储和再现的智能型红外遥控器，用这样一个遥控器控制家中所有电器该有多好。为此，我们试着设计一种以单片机为核心的智能型遥控器。通过此设计可以提高我们对专业知识的运用能力，让我们把在大学三年中所学到的专业知识真正的运用到实践当中。在设计过程中使我们能够把专业知识系统的，有条理的连接起来。

1.2 国外研究现状

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。

目前家电中用的最多的遥控方式是红外遥控，红外遥控的特点是不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。价格低廉，编码简单，近距离的遥控使用红外遥控非常有优势。

由于红外一体化接收头的出现，大大降低了红外遥控的成本和技术难度，目前不仅在家电领域，在玩具、安防等领域也有广泛的应用。红外遥控系统主要由红外遥控发射装置、红外接收设备、遥控微处理机等组成。因此，遥控系统是一涉及单片机的数字系统。

目前国红外遥控电子元器件的竞争很激烈，导致了价格的低廉，表面上有利于消费者，可是长期恶性竞争，互相压价格，必将导致产品质量的下降，最终损害的只能是消费者。红外遥控的前景依然看好，不过红外遥控的现状不容乐观。

红外遥控是单工的红外通信方式，整个通信中，需要一个发射端和一个接收端。发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。红外接收端普遍采用价格便宜，性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并控制相关对象[3]。

1.3 选题研究的容

该论题研究的容主要是以下几个方面：

(1)，研究红外遥控信号波形；

(2)，设计红外遥控器信号接受系统；

(3)，信号转换系统设计；

(4)，转换发送电路设计；

2 红外遥控学习方案设计

2.1 总体方案介绍

红外遥控器的核心元器件是编码芯片，将需要实现的操作指令事先编码，设备接收后解码再控制有关部件执行相应的动作。编码是通过载波输出的，即所有的脉冲信号均调制在载波上，载波频率通常为38kHz。在发送端，载波利用电信号驱动红外发光二极管，将电信号变成光信号发射出去，发射的是红外光，波长围在840nm 到960nm 之间。在接收端，通过光电二极管将红外光信号转换成电信号，经放大、整形、解调等步骤，最后还原成原来的脉冲编码信号，并根据遥控指令完成相应的动作。

学习型红外遥控器通过记录各种不同类型的遥控器的编码波形，将其存储下来并与某个按键关联，从而实现“学习”功能这样作不必关心编码的细节，通用性大大提高。

根据课题要求初步制定了实现上述功能的基本思路。此系统主要分为6大模块：单片机控制模块、键盘模块、红外接收模块、红外发送模块、存储模块、显示模块。（其中的主要模块是单片机控制系统模块，主要的功能实现都是由单片机程序控制，键盘的扫描，液晶的显示，红外遥控信号的接收、学习以及发射都是由单片机的程序来控制。）系统原理框图如1.1所示：

图1.1系统组成原理图

自学习型遥控器的功能主要分为学习和发送两个部分。在学习的过程中，收电路接收到红外遥控信号以后，经过放大并解调出TTL电平信号送至微处理器进行处理。经过微处理器处理以后存储到外存储器里。当要发射红外信号时，根据扫描键盘电路获取的键盘值，从与键值相对应的外存储器存储区中还原出相应的红外遥控编码，并调制到38KHz的载波信号上。最后通过放大电路驱动红外发光二极管发射红外信号。达到学习和发射的目的，从而实现一个遥控器控制多种红外遥控设备的功能。

2.2 方案论证

2.21 学习方式

从目前市场上主要出现的万能学习型遥控器看,主要分为两大阵营：

(1)固定码式学习型遥控器。这类学习型遥控器采用了“不完全归纳法”，也就是说对市场上所使用的遥控器信号大量的收集总结，对收集的信号分类，然后“分而治之”——对每种类别都预制一种解码程序和发射程序。

这种方式的学习过程是：

①学习信号的采集；

②判别信号的类别（属于那一种解码方案），编码，存储到ＥＥＰＲＯＭ。

优点：这种学习型遥控器对硬件的要求相对简单，对主控制器（主控IC）的工作频率要求不太高，因为信号的发送频率，编码方式等等都是已知的，只要对采集的信号进行判别即可；另外对存储器的容量也比较低，因为它不存在压缩的问题，按照最原始的最简编码进行存储。

缺点：只能对已知的遥器（或者说已经收集到的信号）有效，对于新开发，新型的编码格式就无能为力了。

(2)波形拷贝式学习型遥控器。这类遥控器的设计思想是：把原遥控器所发出的信号进行完全拷贝，而不管遥控器是什么格式，进行适当的压缩后，存储在存储器，当需要发射时，再由储存器读出解压后还原原始信号。

此方式的工作过程分以下几步完成：对原始发射信号波形采集到主控MCU的ＲＡＭ中、分析信号，压缩信号，存储信号。

①发射信号波形的测量，这一步主要是将原始信号缓存储到ＲＡＭ中。

②分析信号，对采集到的信号进行分析，比如对信号发送的的高低电平的时间，等参数进行细致分析，便于下一步的压缩。

③压缩编码，根据常用高低电平的时间，特殊高低电平的时间，发送周期，对原始信号进行压缩编码。

④存储信号,把压缩编号后的数据存储到EEPROM中

优点：可以使用任何遥控器的学习，无须更新代码程序即可使用目前所有乃至未来的所有红外线遥控的学

缺点：对主控制芯片和存储器的选择都比固定式要高。整体成本上较贵于固定码式学习型遥控器

由于遥控器发出的编码信号变化多样，市场上成百上千的编码方式并存，并没有一个统一的国际标准，只有各芯片厂商事实上的标准，使得模拟并替换各种原厂遥控器成为难点。而且客户码、命令码也是由不同厂商自行规定的。导致采用第一种方案来设计有很大的局限性，因此第二种是较为可行的方案。即通过记录各种不同类型的遥控器的编码波形，将其存储下来并与某个按键关联，从而实现“学习”功能这样作不必关心编码的细节，通用性大大提高。因此

2.22 按键模块

方案1：采用独立式按键。独立式按键电路配置灵活，。软件结构简单，每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。但是每个按键必须占用一个I/O口线，在按键较多时，I/O口线浪费较大。故在按键数量不多时，采用这种按键电路。独立式按键与单片机接口图如2.1所示：

图2.1 独立式键盘

方案2：使用矩阵键盘管理专用芯片，比如HD7279。占用比较少的资源就能管理

一个按键数比较多的键盘，集成了硬件消抖功能，提高了程序的执行效率。但是增加硬件成本和仪器的功耗。

方案3：行列式键盘，用I/O口线组成行、列结构，按键设置在行、列线交点行，行、列线分别连接到按键开关的两端。在按键较多时，可以节省I/O口线。2×4加3个功能键的键盘与单片机接口图如2.2所示。

图2.2 2×4加3个功能键的键盘

设计中使用的单片机I/O口丰富，不用考虑I/O口紧，而且通常家用电器有32个键盘，选择方案3。

2.23 显示模块

方案1：采用数码管（LED）显示。数码管价钱较便宜，对环境因素要求较低，显示明亮，采用BCD 编码显示数字，程序编译相对容易，资源占用少。但同时它的显示容有限，只能显示简单的数字和字母。这种常用的液晶，耗能也高。

方案2：采用液晶（LCD）显示。液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小，耗电量低，无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强和显示形式灵活等优点。只是编程工作量较大，控制其占用资源较多，但在本系统中对控制器的资源使用中完全可以使用。

综上所述，选择方案2。

2.24 红外接收模块

方案一：采用红外接收二极管加专用的红外处理电路。接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。此种电路结构

较复杂，现在一般不采用。

方案二：采用一体化红外接收头。红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，而体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。所以，有了一体化接收头，人们不再制作接收放大电路，这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。

综上所述，选择方案2。本系统所使用的红外接收头的型号是常用的HS0038，即其载波的频率是用38KHZ(37.9KHZ)。

2.25 微控制器选择

方案1：用常用的单片机。AT89C51等类似的单片机我们之前用过，很熟悉，用它作为主控单元，但此类单片机往往由于工作频率较低，它的部存储器容量过小，难以满足本系统的设计需要。

方案2：使用基于STC单片机，比如选择STC89C52RC型单片机是一种低功耗、高性能、采用CMOS工艺的8位微处理器，与工业标准型80C51单片机的指令系统和引脚完全兼容。片8K Flash存储器可在线重新编程，或使用通用的非易失性存储器编程器。由于一般的距离测量中，距离的变化速度并不太快，而且单片机的机器周期可达μs级，则其计时精度为μs级，完全可以满足系统测量的要求，并且成本较低。STC89C52RC单片机,基于STC89C51核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统STC89C51,速度快8～12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强。

综上所述，选择方案2。

3 硬件电路设计

3.1 系统硬件基本组成

基于单片机的智能化遥控器的系统硬件结构主要有以下六部分组成：单片机系统电路、红外接收电路、红外发送电路、存储电路、键盘电路、显示电路。

3.2 主要模块电路设计

3.2.1键盘和显示电路设计

(1)键盘电路设计

2×4加3个功能键的键盘电路模块见图3.1所示。键盘的实现方法是给所有的列线I/O口线均置成低电平，然后将行线电平状态读入到单片机中，如果有键按下，就会有一根行线电平被拉至低电平，根据次原理就可以检测到是哪个键按下。。

图3.1 键盘电路

（2）显示模块电路

显示部分采用了1602型LCD显示模块。1602型LCD显示模块具有体积小，功耗低，显示容丰富等特点。1602型LCD可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0~D7和RS，R/W，EN三个控制端口，工作电压为5V，并且具有字符对比度调节和背光功能。

1602型LCD的接口信号说明和主要技术参数分别如表3.1、3.2所示.

编号符号引脚说明编号符号引脚说明

1 VSS 电源地9 D

2 Data I/O

2 VDD 电源正极10 D

3 Data I/O

3 VL 液晶显示偏压信号11 D

4 Data I/O

4 RS 数据/命令选择端（H/L）12 D

5 Data I/O

5 R/W 读写选择端（H/L）13 D

6 Data I/O

6 E 使能信号14 D

7 Data I/O

7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极

8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极

显示容量16X2个字符

芯片工作电压 4.5~5.5V

工作电流 2.0mA（5.0V）

模块最佳工作电压 5.0V

字符尺寸 2.95X4.35(WXH)mm

图3.2中的显示电路中的10针接口与单片机的P1口相连，6针的接口与单片机的P2口的高位相连。

图3.2 显示电路

3.2.2 红外发射电路及其编码

（1）红外发射电路

红外光是电磁波的一种，其频率高于微波而低于可见光，是一种人的肉眼看不到的光线。通常将其中间0.76～1000μm的波谱段称为红外光谱区。一般把红外光波谱细分为四个区域，即近红外（0.76～3.0μm）、中红外（3.0～6.0μm）、中远红外（6.0～20μm）、和远红外（20～1000μm）区。这里说的近远是指红外光在电磁波谱中与可见光的距离而言。我们实际的红外遥控系统中所使用的主要集中在0.76～1.6μm的近红外区。红外线的波长较短，更适合用于短距离控制系统中。

近红外光可以通过红外发光二极管 (LED) 获得红外发光二极管是一种由PN结构成的注入电流型发光器件，在加上合适的正向偏置电压后，就可以发出一定波长的近红外光。发射电路如图3.3所示。

图3.3红外发射电路

目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通Φ5发光二极管相同，只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。发光二极管有交流电流、直流电流和脉冲电流等驱动方式。交流电流驱动方式主要用于红外测量、检测以及较简单的红外光通信中。

直流电流驱动方式，如图3.4（发射方式示意图）左图所示，也被称为平均发射方式，是指通过启动直流电源驱动发光二极管发出恒定的红外光。一般用这种驱动方式的红外光电二极管功率较小（大都小于100mV）、功耗较大、抗干扰能力也很差。

图3.4 发射方式示意图

为了提高红外遥控系统的工作距离，而又不使红外发光管过载，一般不采用这种方式，而是采用如图3.4右图所示的脉冲式发射方式或调制载波脉冲发射方式，红外遥控系统的工作有效作用距离取决于发光二极管辐射的峰值功率，而峰值功率是由驱动发光二极管的电路峰值所决定的。在相同的平均电流下，脉冲宽度越窄，峰值功率越大，传输的速度就越快，发光的效率也就越高，遥控的有效距离也就越远。这种发射方式也大大提高了系统的抗干扰能力。

对于红外光通信，除了红外遥控距离外，调制频率、调制带宽也是发光二极管的两个重要参数。调制频率关系到红外发光二极管在光通信中的传输速度的高低，红外发光二极管因受到注入PN结有源区少数载流子寿命的限制（一般只有几十兆赫兹），从而限制了红外发光二极管在高比特速率系统种的应用。通过合理的脉冲编码和优化驱动电路，可使发光二极管有可能用于高速光通信系统。调制带宽定义为：在保证一定的调制频率下，当发光二极管输出的交流光功率比参考频率下降3db时，所对应的频率值。它是衡量发光二极管调制能力的重要参数。

（2）红外遥控编码

红外遥控器码将需要实现的操作指令事先编码，然后将所有编码的脉冲信号调制在38 kHz方波的载波上，经过三极管放大后，驱动红外发光二极管向外发送。其中38 kHz 载波直接由单片机用软件模拟，由定时器TO产生。为保证38kHz方波的频率稳定性，在硬件设计时尽可能使用频率高的晶振，提高CPU运行速度。

在应用系统中，要完成对遥控器信号的解码并实现对系统功能的控制，必须了解遥控器信(即遥控器所发射脉冲流)的格式，即信号的引导脉冲高低脉冲的宽度、“0”，“1”的表示法，以及遥控器识别码、各个功能键的键码。对信的识别应该从分析脉冲流的各个高、低脉冲的时间入手，通过分析各个高、低脉冲的时间，分析得出信的格式。

常见的“0”，“1”的波形如图3.5所示。采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。

图3.5 遥控码的“0”和“1”

控器所产生的脉冲编码的格式一般为：

引导脉冲(头)─识别码(用户码)─键码─键码的反码

其引导脉冲为宽度是10 ms左右的一个高脉冲和一个低脉冲的组合，用来标识指令码的开始。识别码、键码、键码的反码均为数据编码脉冲，用二进制数表示。“0”和“1”均由ms量级的高低脉冲的组合代表。

识别码(即用户码)是对每个遥控系统的标识。通过对识别码的检验，每个遥控器只能控制一个设备动作，有效的防止了多个设备之间的串扰。当指令键按下时，指令信号产生电路便产生脉冲编码。

键码后面一般还要有键码的反码，用来检验键码接收的正确性，防止误动作，增强系统的可靠性。这些指令信号由调制电路调制成32～40 kHz的信号，经调制后输出，最后由驱动电路驱动红外发射器件(LED)发出红外遥控信号。

图3.6为一类遥控连发信号波形图。

图3.6 一类遥控连发信号波形

当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个引导码（9ms）,一个结果码（4.5ms）,低8位地址码（9ms～18ms）,高8位地址码（9ms～18ms）,8位数据码（9ms～18ms）和这8位数据的反码（9ms～18ms）组成。如果键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码（连发码）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.25ms）组成。

3.2.3红外接收电路

一体化的红外接收装置将遥控信号的接收、放大、检波、整形集于一身，并且输出可以让单片机识别的TTL 信号，这样大大简化了接收电路的复杂程度和电路的设计工作，方便使用。在本系统中我们采用红外一体化接收头HS0038，外观图如图3.7 所示。HS0038 黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用小功率发射管发射信号情况下，其接收距离可达35m。它能与TTL、COMS 电路兼容。HS0038 为直立侧面收光型。它接收红外信号频率为38 kHz,周期约26 μs，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到TTL 电平的编码信号。三个管脚分别是地、＋5 V 电源、解调信号输出端。

图3.7 红外一体化接收头hs0038外观图

当无遥控信号输入时，HS0038输出端保持高电平，有信号时输出为高低电平脉冲，故接收时一个码由一个低电平后跟一个高电平构成。本红外遥控接收电路如图3.8所示。将其输出端接入单片机外部中断0的INT0脚。

图3.8红外接收电路

3.2.4 存储电路

遥控器所能存储代码的数量也是衡量一个智能学习型遥控器性能好坏的重要指标。遥控器在学习完某个遥控器的代码后得把该代码存储起来，由于单片机部的数据存储器RAM所能存储的数据有限而且不能掉电保护。所以就需要合适大小的外存储器来存储所学习到的代码。这里采用常用的存储芯片AT24C02。AT24C02是由ATMEL公司提供的，I2C总线串行EEPROM，其容量为1KB，工作电压在1.8V～5.5V之间，生产工艺是CMOS 工艺，具有工作电压宽(2.5～5.5V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10ms)、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点。其引脚图和时序图分别如图3.9、3.10所示。

图3.9 AT24C02引脚图

图3.10 AT24C02时序图

引脚功能介绍如下：

A0（引脚1）：器件地址的A0位。

A1（引脚2）：器件地址的A1位。

A2（引脚3）：器件地址的A2位。

GND（引脚4）：地线。

SDA（引脚5）：数据总线引脚。

SCL（引脚6）：时钟总线引脚。

TEST（引脚7）：测试引脚，

Vcc（引脚8）：电源线引脚。

AT24CXX系列的器件地址是A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 R/W，其中最低位R/W 除外，其余都是地址位，共有7位，其中低3位A2 A1 A0由引脚连接决定，高4位A6 A5 A4 A3已经由厂家给出为1010。R/W决定数据传输的方向，当R/W＝1时，是从存储器读出数据，当R/W＝0时，是向存储器写入数据。AT24C02有256字节存储单元，片地址使用一字节（8位）地址寻址就可以满足要求。地址围是00H～FFH。

存储电路原理图如下：

图3.11存储电路

3.2.5 单片机控制电路

（1）所选单片机简介

本设计中选用的宏晶科技的STC89C52RC型单片机是一种低功耗、高性能、采用CMOS 工艺的8位微处理器，与工业标准型80C51单片机的指令系统和引脚完全兼容。片8K Flash存储器可在线重新编程，或使用通用的非易失性存储器编程器。由于一般的距离测量中，距离的变化速度并不太快，而且单片机的机器周期可达μs级，则其计时精度为μs级，完全可以满足系统测量的要求，并且成本较低，所以本设计中选用STC89C52RC 型号的单片机。

STC89C52RC单片机,基于STC89C51核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统STC89C51,速度快8～12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强。

（2）单片机引脚功能

STC89C52RC采用40Pin封装的双列直插DIP结构。40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。STC89C52RC的引脚图如图3.12所示，其引脚功能如下：

图3.12 STC89C52RC引脚图

1. Pin20:接地脚。

2. Pin40:正电源脚，工作时，接+5V电源。

3. Pin19:时钟XTAL1脚，片振荡电路的输入端。

4. Pin18:时钟XTAL2脚，片振荡电路的输出端。

5. STC89C52RC的时钟有两种方式，一种是片时钟振荡方式，但需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10p-30p。另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。

6. 输入输出(I/O)引脚：

Pin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚。

Pin1-Pin8为P1.0-P1.7输入输出脚。

Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚。

7. Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当STC89C52RC通电，时钟电路开始工作，在

RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。STC89C52RC的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电期间，此脚可接上备用电源，以保证单片机部RAM的数据不丢失。

8. Pin30:ALE当访问外部程序存储器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。

9. Pin29:当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。

10. Pin31:EA/Vpp程序存储器的外部选通线，STC89C52RC和8751单片机，置有4kB 的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。

4 系统软件设计

4.1 系统编程语言和编程工具

在单片机的开发应用系统中，汇编语言作为传统的编程语言，己经不能满足实际需要，高级语言被逐渐引入，C语言就是其中之一。C语言是一种通用的计算机程序设计语言，它既有高级语言的各种特征，又能直接操作系统硬件。对于大多数单片机，使用C语言与使用汇编语言相比具有如下优点：

（1）不需要了解处理器的指令集，也不必了解存储器结构。

（2）寄存器分配和寻址方式由编译器进行管理。

（3）指定操作的变量选择组合提高了程序的可读性。

（4）可使用与人的思维更相近的关键字和操作函数。

（5）程序的开发和调试时间大大缩短。

（6）C语言中的库文件提供了许多标准的例程。

（7）可实现模块化编程技术，从而可将己编制好的程序加入到新程序中。

（8）C语言可移植性好且非常普及。

目前，8051上的C语言的代码长度，已经做到了汇编水平的1.2~1.5倍。4K字节

基于单片机的红外遥控小车设计

单片机系统设计实例 红外遥控小车 专业：信息对抗技术 姓名：吴志飞 学号：1411050121 指导教师：张东阳

目录 1 绪论 (1) 2 系统分析 (2) 2.1系统框架 (2) 2.2电机驱动模块 (3) 2.3 LCD显示模块 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1主控模块的电路设计 (6) 3.1.1AT89C51单片机的简介 (8) 3.1.2AT89C51管脚功能 (8) 3.2红外遥控模块的电路设计 (9) 3.2.1红外遥控的实现原理 (10) 3.2.2红外发射器 (11) 3.2.3红外接收器 (12) 3.3电机驱动模块的电路设计 (12) 3.4显示模块的电路设计 (13) 4 系统软件设计 (14) 4.1程序代码 (14) 4.2软件流程图 (17) 5 调试与仿真 (18) 5.1在keil中进行调试 (18) 5.2在Proteus中进行仿真 (19) 6 总结 (21) 参考文献 (22) I

沈阳理工大学课程设计说明书 1 绪论 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快,，智能化程度越来越高，应用范围也越来越广，包括海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。智能电动小车系统以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科。主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成。同时，当今机器人技术发展的如火如荼，其在国防等众多领域的应用广泛开展。神五、神六升天、无人飞船等等无不得益于机器人技术的迅速发展。一些发达国家已把机器人制作比赛作为创新教育的战略性手段，参加者多数为学生，目的在于通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神，同时也普及智能机器人的知识。从某种意义上来说,机器人技术反映了一个国家综合技术实力的高低,而智能电动小车是机器人的雏形,它的控制系统的研制将有助于推动智能机器人控制系统的发展，同时为智能机器人的研制提供更有利的手段。 本次课设设计的红外遥控智能小车可以分为四大组成部分：红外遥控部分、显示部分、执行部分、控制部分。智能小车可以实现按遥控指示前行，后退，左转和右转。该设计主要通过对系统硬件电路的设计，软件设计和程序的编写，然后通过后期软硬件调试达到设计初衷。 1

基于单片机的红外遥控智能小车毕业设计报告

毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车

西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件； 掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日

西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程

主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航 空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.sodocs.net/doc/2413338700.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。 （如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。 论文（设计）过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况，适当调整工作进度。

万能学习型红外遥控器制作(毕业设计)

学号 密级 ××大学本科毕业论文 万能学习型红外遥控器设计 院（系）名称：×××× 专业名称：×××× 学生姓名：×××× 指导教师：×××× 二○○九年五月

BACHELOR'S DEGREE THESIS OF ×××× UNIVERSITY Design of Universal IR Learning Remote Controller College ：×××× Subject ：×××× Name ：×××× Directed by ：×××× May 2009

摘 要 随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越高，针对国内红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。 在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz载波红外信号发射距离提高到10米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab参数估计lsqcurvefit函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧张的问题，此外，彩屏仅支持16位R5G6B5格式数据，一张176*220图片占用72. 6KB空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。 按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接收解码装置、遥控编码发射装置、万能学习型红外遥控器，以SAA3010遥控器作为典型代表（遵循飞利浦RC-5编码协议），成功的实现了红外编解码、发射接收、按键触屏双输入、彩屏显示等基本功能，最终制作的万能学习型遥控器在功能上可以完全代替SAA3010遥控器。 关键词：红外学习；红外解码；单片机控制；声卡采样；触屏校验

基于单片机的红外遥控智能小车设计报告

基于单片机的红外遥控智能小车设计报告

毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车

西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件； 掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经 验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日

西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程

主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北 京航空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.sodocs.net/doc/2413338700.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。 （如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。 论文（设计）过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况，适当调整工作进度。

红外遥控器设计(方案)(1)

毕业实践环节毕业设计（典型性项目）说明书红外遥控器设计（方案）

毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：

注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

红外遥控系统毕业论文

红外遥控系统毕业论文 红外遥控系统毕业论文题目:红外遥控系统——红外发射器

目录 前言……………………………………………………………………1、绪论……………………………………………………………… 1.1、研究背景 1.2、研究目的 1.3、研究意义 2、单片机简介……………………………………………………… 2.1、单片机的特点及发展 2.2、单片机的基本组成 2.3、单片机的特点 2.4、单片机的应用 3、硬件电路………………………………………………………… 3.1、AT89S51单片机介绍 3.2、时钟电路 3.3、复位电路 3.4、红外接收器的电路设计 4、软件程序………………………………………………………… 附录 1、元件清单 2、红外接收器电路原理图 致谢

单片机红外遥控系统——红外接收器 前言 摘要：二十世纪九十年代以来，计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展，促使了社会生产力的提高，也使人们的生产方式和生活方式产生了日新月异的变化，单片机因其高可靠性和高性价比，在智能化家用电器、仪器仪表等诸多领域内得到了极为广泛的应用。当前单片机对家用电器控制呈现出外型简单化、功能多样化、性能优越化的发展趋向。红外遥控器具用使用方便、功耗低、抗干扰能力强的特点，因此它的应用前景是不可估量。 本课题以延伸红外无线遥控技术为目的，核心是设计出一个无线红外多路遥控发射/接收系统。顾名思义本系统分发射器和接收器，接收器接收发射出来的红外信号控制8路LED灯以不同方式点亮的效果。 关键词：单片机、红外接收器、8路LED灯 Chip infrared remote control system -- the infrared receiver Abstract: since the nineteen ninties, computer, information, electronics, control, communication and technology obtained the rapid development, promoted the improvement of social productivity, but also to people's way of life and mode of production produced change rapidly changes, SCM because of its high reliability and cost-effective, in the intelligent home appliances, instrumentation and other many other areas has been very widely used. The current SCM on household appliances control presents a simplistic appearance, functional diversification, the development trend of superior performance. Infrared remote control apparatus with easy to use, low power consumption, strong

红外遥控器信号接收和显示的设计1

电子电路综合设计总结报告 题目：红外遥控器信号接收和显示的设计 摘要： 随着电子技术的发展，红外遥控器越来越多的使用到电器设备中，但各种型号遥控器的大量使用带来的遥控器大批量多品种的生产，使得检测成为难题，因此智能的红外遥控器检测装置成为一种迫切的需要。在该红外遥控器信号的接收和显示电路以单片机和一体化红外接收器为核心技术，具体由单片机最小系统、单片机和PC机间的通信模块、红外接收模块、数码管显示模块和流水灯模块组成。在本系统的设计中，利用红外接收器接收遥控器发出的控制信号，并通过软件编程将接收信号存储、处理、比较，并将数据处理送至数码管显示模块。总之，通过对电路的设计和实际调试，可以实现红外遥控器信号的接收和显示功能。根据比较接收信号的不同，在数码管显示电路及流水灯电路上显示相应的按键数字或闪烁变化功能，并可实现单片机及PC机之间的通信功能，使得控制信号能在PC机上显示。

关键词：单片机红外接收器HS0038 解码串口调试

设计任务 结合单片机最小电路和红外线接收接口电路共同设计一个基于单片机的红外遥控信号接收和转发系统，用普通电视机遥控器控制该系统，使用数码管显示信号的接收结果。 1、实现单片机最小系统的设计。 2、当遥控器按下数字键时，在数码管上显示其键值。如按下数字键1，则在数码管上显示 号码01。 3、当遥控器按下音量△及音量▽时，用两位数码的周围段实现顺时针或者逆时针旋转的流 水灯功能。（为使得音量的增减清晰显示，试验中在单片机的P1口外接一排流水灯，具体功能的实现见方案的可行性论证） * 运用串口调试助手，在遥控器有按键按下时，将其键值显示在PC机上。 * 当遥控器按下频道△及频道▽时，在数码管上显示加1或减1后的数值。 一、系统方案比较和论证 1、方案比较和选择 为了实现系统整体功能，红外解码部分是核心，红外解码是指将遥控发射器所产生的红外遥控编码脉冲所对应的键值翻译出来的过程。下面将系统方案做一论证，通常有硬件解码和软件解码两种方案。 方案一：此方案中，使用专用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的设置控制信号，然后将信号送到专用的解码芯片中进行解码，解码后将信号送到单片机，由单片机查表判断这个信号是按键数值信号或控制音量、频道等信号，当确认是何种信号后，启动子程序，然后进行查询。每次红外接收头接收到红外信号传到解码器中，解码器解码完毕后送到单片机，单片机再通过查表确定这些数值并进行相应功能的控制。设计原理图如图1所示。 图1、方案一设计原理图 方案二：此方案中，采用普通的家用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的红外线控制信号，然后把这个信号转换成电信号，传到单片机中，利用单片机对这个信号进行解码，解码完成后查表确定是按键数值信号或控制音量、频道等信号，启动子程序，进行相应的显示数字等功能。然后查询，重复上述流程。设计原理图如图2所示。

基于51单片机的红外遥控小车设计和制作

基于51单片机的红外遥控小车设计和制作 论文关键字：AT89C51单片机直流电机红外线遥控循迹 L298 论文摘要：本文介绍一款红外线遥控小车，以AT89S51单片机为核心控制器，用L289驱动直流电机工作，控制小车的运行。本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进等功能。本系统采用模块化设计，软件用C语言编写。 一、设计任务和要求 以AT98C51单片机为核心，制作一款红外遥控小车，小车具有自动驾驶，手动驾驶和循迹前进等功能。自动驾驶时，前进过程中可以避障。手动驾驶时，遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。 二、系统组成及工作原理 本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。AT89S51单片机查询红外信号并解码，查询各个检测部分输入的信号，并进行相应处理，包括电机的正反转，判断是否遇到障碍物，判断是否小车其那金中有出轨等。系统结构框图如图1所示。 图1 系统结构框图 三、主要硬件电路 1、遥控发射器电路 该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221，如图2所示。HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。图2中D1是红外发射二极管，D2是按键指示灯，当有按键按下时D2点亮。 HT6221的编码规则是：当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，如果这个按键按下且延迟大约108ms，这108ms发射代码由一个起始码(9ms)，一个结果码(4.5ms)，低8位地址码(9ms~18ms)，高8位地址码(9~18ms)，8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码(9~18ms)组成，如果按键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。按照上图的接法，K1~K8的数据码分别为：0x00，0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。 图2 遥控发射器电路原理图 2、红外线接收模块 该模块使用一体化红外接收头1838，其电路如图3所示。瓷片电容104为去耦电容，DOUT即是解调信号的输出端，直接与单片机的P3.2口相连。有红外编码信号发射时，输出为检波整形后的方波信号，并直接提供给单片机。 图3 红外接收原理图 3、电机驱动模块 该模块主要由芯片L298控制两个电机的正反转，以及改变电机的转速，其电路如图4所示。L298 芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器。其中SENSEA、SENSEB分别为两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地。VCC，VS是接电源引脚，电压范围分别是4.5～7V、2.5～46V，设计中VCC端与单片机电源端共用5V工作电源，VS端独立接9V电

智能红外遥控器的设计-(毕业论文)

摘要 随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越高，针对国红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国市场的产品化推广。 在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧的问题，此外，彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据，一176*220 图片占用72. 6KB 空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。 按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接收解码装置、遥控编码发射装置、万能学习型红外遥控器，以SAA3010 遥控器作为典型代表（遵循飞利浦RC-5编码协议），成功的实现了红外编解码、发射接收、按键触屏双输入、彩屏显示等基本功能，最终制作的万能学习型遥控器在功能上可以完全代替SAA3010 遥控器。 关键词：红外学习；红外解码；单片机控制；声卡采样；触屏校验

Abstract In the electronic world, the infrared remote control technology is widely used in our lives. Various appliances on the market have the technology of infrared remote control system with maturity and low cost. However, to avoid different brands and between different types of equipment malfunction, people use different devices in different transport rules or identification number, which makes various types of remote control apply only to their remote objects and easy causes confusing results that the actual use of the remote control are many and complex. The design requirements is to achieve an intelligent learning IR remote control implementations. By studying infrared codec, infrared transmitting and receiving, MCU control, LCD display technology, remote control of other learning and learning sent successfully restored infrared remote control system.Key and core part of the design is that through software decoding it can achieve the self-study function of the infrared signal and be controlled by MCU to make the learned signal in store and forward. Keywords: Infrared remote controller；The 38KHZ carrier；Self-study；Infrared remote receiver；Infrared remote transmitter

红外遥控实验报告

红外遥控开关 小组成员： 指导教师：

掌握电子电路设计的基本方法； 了解各种红外收发器件； 掌握红外遥控的收发方式； 掌握红外遥控的编码、解码方式； 掌握开关量信号对强电设备的控制方式 设计要求及技术指标： 基本部分： [1]红外遥控器采用现成的家用电器的红外遥控器，遥控距离不小于5米； [2]遥控开关接收端的工作电源为220V交流电； [3]遥控开关使用发光二极管指示有无220V交流电源及遥控开关的开关状 态； [4]遥控开关能够控制台灯、电扇等家用电器，输出功率不超过200W。 发挥部分： [1]自制红外遥控器，包括至少4路遥控按键； [2]遥控开关能够控制至少4路家用电器 设计任务 [1]设计、安装、调试所设计的电路； [2]画出完整电路图，详细说明电路原理，写出设计总结报告 设计思路 红外遥控→红外接收→信号处理→开关驱动及显示

红外遥控器的发射端具有键盘矩阵，每按下一个键，即产生具有不同的编码的数字脉冲，这种代码指令信号调制在38kHZ的载波上，激励红外光二极管产生具有脉冲波串的红外波，通过空间的传送送到受控机内的遥控接收器。在接收过程中红外波信号通过滤波器和光电二极管转换为38kHZ的电信号，此信号经过放大、检波、整形、解调，送到解码器与接口电路，从而完成相应的遥控功能。“红外线遥控器”设计方案 直流稳压电源部分 直流稳压电源的基本结构 设计电路

整流电路虽然已经把交流电转换成直流电, 但是整流出来的电压还不是平稳的直流电电压, 所以在整流电路的后边还要有滤波电路, 来改善整流输出电压的平滑程度, 这个工作由电容器来完成。 电路的核心是集成稳压电路LM317, 它有三个端点, 一个输入端, 一个输出端, 还有一个调节端。调节端接地 在实际的焊接过程中，我们采用芯片7805代替了芯片LM317，由7805的OUT端输出直流的稳定的电压。 三端稳压集成电路7805 功能框图：

红外遥控报警器模拟电路课程教学设计报告

课程设计说明书 课程设计名称：模拟电路课程设计 课程设计题目：红外遥控报警器 学院名称：南昌航空大学信息工程学院 专业：通信工程班级： xxxxx班 学号： xxxxxx 姓名： xxxxx 评分：教师： 2015 年 4 月 28 日

摘要 本报告讲述了利用NE555p芯片设计制作红外遥控报警器.要求当有人遮挡红外光时发出报警信号，无人遮挡红外光时报警器不工作，即不发声。根据要求，红外报警器应有两部分组成，即红外发射电路和红外接收电路。发射电路由自激多谐振荡器、功率放大器、红外发光二极管组成。自激多谐振荡器经稳压电源产生30Khz的方波脉冲，此脉冲为红外光的调制脉冲，调制脉冲经功率放大后控制红外发光二极管发射红外脉冲。接收电路由红外光敏晶体二极管、放大、报警电路组成。把红外脉冲信号转换为电信号，即解调出调制脉冲，然后将此信号放大，控制报警电路器不工作。当红外脉冲被人遮挡时，则报警器工作发出报警声,从而达到警报功能。 关键字:警报、功率放大、多谐振荡、调制、遮挡

目录 第一章电路设计方案与选择 (5) 第二章系统组成 (6) 2.1 红外遥控报警器发射电路 (6) 2.2 红外遥控报警器接收电路 (6) 第三章系统原理及电路设计 (7) 3.1多谐振荡电路 (7) 3.11多谐振荡器概述 (7) 3.12用555定时器构成的多谐振荡器 (7) 3.13工作原理: (7) 3.2红外发射电路 (8) 3.21 工作原理 (8) 3.22 红外发射部分设计电路图 (8) 3.3 红外接收电路 (8) 3.31工作原理 (8) 3.32 红外接收部分设计电路图 (9) 第四章系统元件选择和参数计算 (10) 4.1红外发射电路 (10) 4.2 红外接收电路 (10) 4.3元器件清单 (10) 第五章系统调试和结果 (11) 5.1软件调试与仿真 (11) 5.2实物制作 (12) 5.3实测波形 (13) 第六章结论 (14) 参考文献 (15)

红外遥控开关课程设计报告

电子课程设计报告题目：红外遥控开关的设计 专业班级：电气工程及其自动化姓名 时间：2013.5.27~2013.6.5 指导教师： 完成日期：2013年6月 5 日红外遥控开关的设计任务书

1．设计目的与要求 设计一个红外遥控开关控制电路，要认真并准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能： （1）采用红外遥控发射和接收； （2）遥控距离要大于6米； （3）采用锁相环等实现红外遥控操作的加密； （4）输出负载可以为日光灯、白炽灯。 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）电路仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； （5）PCB文件生成与打印输出。 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和电路图，有总结体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。

目录 1引言 (3) 2总体设计案 (3) 2.1设计思路 (4) 2.2总体设计图 (4) 3设计原理析 (4) 3.1红外发射置 (4) 3.1.1内部电路分析 (5) 3.2红外接收装置 (5) 3.2.1内部电路分析 (6) 4总结与体会 (6) 5参考文献 (6) 附录1 (7) 附录2 (7) 红外遥控开关的设计

摘要： 单路红外遥控开关,它可以控制一路负载,可用于控制灯具,电风扇、排风扇等家用电器，设计介绍了可控制1KHZ 的红外遥控开关，除具有一般红外遥控的发射、接收及控制外，还特别设计了利用锁相环实现加密的功能。另外，用于使用的器件以及电路的性能都比较好，它的干扰性也是很好的，特别适用于对发射和接收要求高的场合。 关键词： 发射器；接收器；锁相环电路；红外遥控开关 1 引言 现在社会上已经设计出了各种各样的控制开关，其中包括红外遥控开关，红外遥控是目前家用电器中用的较多的遥控方式我们这个设计既具有红外遥控的一般通用特性，也设计了一种具有自己独特性能的部分，让人们更好的使用家用电器，以下介绍红外遥控的特点：它不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可以使用通用的遥控器而不会产生相互的干扰；电路调试简单。由于其抗干扰能力强，操作简单等诸多有点，已经广泛应用于彩色电视机，VCD，DVD空调，组合音响等各种家用电器上，我们设计的这个红外遥控开关，不仅是要让人们明白红外遥控的工作原理，还要使他们能更深刻的把握电器性能好坏，相信通过这个设计大家也能对红外遥控开关的工作原理有进一步的了解。 2 总体设计方案 首先需要了解红外信号编码的特点，红外信号有几种不同的编码方式，例如可以使用不同的脉冲宽度代表0和1，也可以使用信号沿的变化代表0和1，但是红外遥控信号总是由一串脉冲所组成的。按下红外遥控器不同的按键之后发出的编码不同。如果将脉冲串进行单稳整形，就可以得到一个脉冲，用它来控制一个触发器就可以实现一个单路的遥控开关 红外接收控制电路的组成框图包括红外接收光电转换器、前置放大器、频率译码电路、驱动级和执行机件等。当红外光电检测器接收到发射器发来的红外编码指令后，光电检测管随即将其转换成相应的电信号，再经过前置电压放大器放大后，加至频率译码电路和选频电路，选出不同指令的频率信号，并加至相应的驱动级及执行机件。对应每一频率的指令信号，应有一个相应的选频电路。 2.1设计思路

毕业设计基于单片机设计的红外线遥控器

学生毕业设计（论文）报告 系别：电子与电气工程学院 专业：电子信息工程 班号：电子085 学生姓名：傅浩 学生学号： 080012212 设计（论文）题目：基于单片机设计的红外线遥控器 指导教师：傅浩 设计地点： 起迄日期：

毕业设计（论文）任务书 专业电子信息工程班级电子085 姓名傅浩 一、课题名称：基于单片机设计的红外线遥控器 二、主要技术指标： 1.遥控距离：0～10m 2.额定工作电压：直流3V（普通5号干电池2节）；红外光平均辐照度≥40μW/cm2；指向性(辐照度为20μW/cm2)≥30度 3.欠压条件下（直流2.4v）：红外光平均辐照度≥20μW/cm2，指向性（辐照度为10μW/cm2）≥30度 三、工作内容和要求： 1.以AT89C2051单片机作为核心，综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点 2.遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作 3.遥控接收器通过对红外光接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个红外遥控发射、接收过程 四、主要参考文献： [1] 梅丽凤，王艳秋，张军等. 单片机原理及接口技术，北京：清华大学出版社，2004年. [2] 戴峻峰，付丽辉. 多功能红外线遥控器的设计，传感器世界.2002,8(12):16～18． [3] 李光飞，楼然苗，胡佳文等. 单片机课程设计实例指导，北京：北京航空航天出版社，2004年． [4] 苏长赞. 红外线与超声波遥控，北京：人民邮电出版社.1995年. 学生（签名）2010 年 5 月7 日 指导教师（签名）2010 年5 月10 日 教研室主任（签名）2010 年5 月10 日 系主任（签名）2010 年5 月12 日

(完整版)基于51单片机智能红外遥控器的设计毕业设计

青岛农业大学毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目简易智能红外遥控器的设计 要求完成时间 论文（设计）内容（需明确列出研究的问题）：本设计要求设计一简易智能红外遥控器，需要解决以下问题： 1、熟悉红外遥控器的工作原理； 2、掌握红外通信的编解码原理及至少一种串行通信数据校验算法； 3、实现一个遥控器对至少2台家电设备的控制； 4、绘制系统电气原理图及PCB图； 5、画出系统的软件流程图并编写系统程序； 6、尽量做出样机并完成系统调试。 资料、数据、技术水平等方面的要求： 1、查阅至少10篇以上与课题相关资料，至少有两篇是英文文献； 2、原理图的绘制要求规范； 3、绘制系统PCB图； 4、编写并调试系统程序； 5、完成实物演示；

6、独立完成论文； 7、论文要求打印。 指导教师签名：年月日 毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：

红外控制系统系统设计报告

单片机原理与应用技术课程设计报告（论文） 基于单片机的红外遥控控制系统 2012年4月19 日

基于单片机的红外遥控控制系统课程设计任务书 1.设计目的与要求 (1).基本功能 1. 有效遥控距离大于10米。 2. 遥控控制的路数在5路以上。 3. 采用数码管显示当前工作的控制电路。 (2). 扩展功能 (1).通过遥控器可以任意设置用户密码（1-16位长度），只有合法用户才能有修改路控制的功能，同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。 (2).报警和加锁功能： 密码的输入时间超过12秒或者连续3次输入失败，声音报警同时锁定系统，不让再输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题

目录 1 引言 (1) 2 总体设计方案 (1) 2.1.1设计思路 (1) 2.1.2设计方案 (1) 2.2 设计方框图 (1) 3 .设计原理分析 (3) 3.1 发射电路 (3) 3.2键盘式输入电路 (4) 3.3信号接收和密码锁存电路 (5) 3.4显示电路 (5) 附录（一） (7) 电路总图： (7) 附录（二） (7)

基于单片机的红外遥控控制系统 电气095赵国一摘要：本设计利用红外遥控传输较小的数据量来控制电器设备，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：单片机红外遥控多路LED 光耦隔离键盘控制红外线发射红外线接收 1 引言 随着科技的发展，人们生活的节奏也越来越快，随之人们对方便、快捷的要求也随之不断提高！遥控器的出现，在一定程度上满足了人们的这个要求！遥控器是由高产的发明家Robert Adler 在五十年代发明。而红外遥控是20世纪70年代才开始发展起来的一种远程控制技术，其原理是利用红外线来传递控制信号，进行处理，最后实现对控制对象的各种功能的远程控制。 红外遥控具有独立性、物理特性与可见光相似性、无穿透障碍物的能力及较强的隐蔽性等特点。随着红外遥控技术的开发和迅速发展，很多电气都应用了红外遥控。红外遥控技术的成熟也使得红外遥控系统变得设计简单，价格低廉。 2 总体设计方案 2.1.1设计思路 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红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用HS0038一体化接收头，北部可以完成红外接收、数据采集、解码的功能。只要在接收端接侧头信号低电平的到来，就可以完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能。 2.1.2设计方案 本设计包括两大模块：红外发射模块和红外接收模块。 通过发射模块发出红外信号编码，编码加载在38KHz载波上发射出去，红外接收模块接收信号并滤除载波，并传回单片机内进行解码。其中，红外接收模块的接收头用的是HS0038型号的一体化接收头，可以对信号进行放大解调等操作，然后通过单片机进行译码。 用的单片机是AT89S51，通过红外线接收模块接收信号，由于接收模块有自动滤除载波功能，所以红外接收模块解得的码就是遥控器发射的编码，通过电路传到单片机内。 2.2 设计方框图 设计总图

智能小车设计报告

智能小车设计报告 魏旭峰、孔凡明、陈梦洋 (河北科技大学电气信息学院 ) 摘要: AT89S52单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用89S52单片机为控制核心，利用红外线传感器检测道路上的黑线，控制电动小汽车的自动寻路，快慢速行驶。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。 采用的技术主要有： 通过编程来控制小车的速度及方向； 传感器的有效应用； 1602液晶显示的应用; 关键词: 89S52单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车 第一章方案设计与论证 一供电系统 二光电检测系统 三单片机最小应用系统设计 四液晶显示1602的应用 五电机驱动 第二章软件设计 第二章方案设计与论证 根据要求,小车应在规定的赛道上行驶,赛道中央黑线宽为25MM,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上，加装光电检测器，实现对电动车的位置的实时 测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的转向和速度的智能控制. 这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。 一供电系统 本模块使用LM2940芯片输出+5V的电压,为89S52单片机光电检测电路供电,采用LM1117可控变压芯片输出+6V电压为舵机供电.而电机则由单片机来控制,当单片机输出的电压不同时,电机的转速不同,以此来达到控制小车速度的目的.电路如图:

二光电检测系统 本模块采用七对红外线发射和接收对管,来检测小车前方黑线位置和模拟车站停车位置.发射管发射管出红外线,当对管正下方为白色跑道时,发射管发射出去的红外线会被反射回来, 接收因接收到红外线

(完整版)基于51单片机的红外遥控器解码设计毕业论文

第1章红外解码系统分析 第1节设计要求 整个控制系统的设计要求：被控设备的控制实时反应，从接收信号到信号处理及对设备控制反映时间应小于1s；整个系统的抗干扰能力强，防止误动作；整个系统的安装、操作简单，维护方便；成本低。 红外载波、编码电路设计要求：单片机定时器精确产生38KHz红外载波；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。 红外解码电路设计要求：精确接收红外信号，并对所接收信号进行解码、放大、整形、解调等处理，最后输出TTL电平信号；对非红外光及边缘红外光抗干扰能力强。 设备扩展模块设计要求：直流控制交流；抗干扰能力强；反应迅速不产生误动作；能承受大电流冲击。 第2节总体设计方案 2.1 方案论证 驱动与开关 方案一：采用晶闸管直接驱动。 其优点是体积小，电路简单，外围元件少。但控制电流小，大电流晶闸管成本高，并且隔离性能差。 方案二：采用三极管驱动继电器。 其体积大，外围元件多。优点是控制电流大，隔离性能好。 根据实际情况，拟采用方案二。 2.2 总体设计框图 经过上述方案的分析选择，得出系统硬件由以下几部分组成：电视

红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大于一体集成红外接收头，1602液晶显示驱动电路。 整体设计思路为：根据扫描到不同的按键值转至相对应的ROM表读取数据。确认设备及菜单选择键后AT89S2将从ROM读取出来的值，按照数据处理要求从P2.5输出控制脉冲与T0产生的38KHz的载波（周期是26.3μs）进行调制，经NPN三极管对信号放大驱动红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用HS0038一体化红外接收头，内部集成红外接收、数据采集、解码的功能，只要在接收端INT0检测头信号低电平的到来，就可完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能。然后根据所得的指令去操作相应的用电器件工作，如图1-1所示。 图1-1 电路设计整体框图 第2章红外解码硬件电路设计 第1节单片机及其硬件电路设计 1.1 单片机的介绍 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8K 字节Flash，256字节RAM，32 位IO 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器计数器，一个6向量2级中断结构，全双工