基于51单片机的红外遥控设计- 卧室电器用红外遥控器毕业设计论文.doc
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1、 卧室电器用红外遥控器(基于51单片机的红外遥控器设计)Bedroom Appliances With The Infrared Remote Control(Based on 51 single-chip infrared remote control design) 摘要红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式。我们知道,红外线是人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.620.76m;紫光的波长范围为0.380.46m。比紫光波长还短的光叫紫外线,比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.761.5m之间的近红外线
2、来传送控制信号的。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。很多电器都采用红外遥控,那么红外遥控的工作原理是什么呢?本文将介绍其原理和设计方法。红外遥控常用的载波频率为38kHz,这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的,在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取12,所以455kHz1237.9 kHz38kHz。也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等,一般由发射端晶振的振荡频率来决定。接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、互锁、数据五种形式。“脉冲”输出是当按发射端按键时,接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”,宽度一般在1
3、00ms左右。一般情况下,接收端除了几位数据输出外,还应有一位“数据有效”输出端,以便后级适时地来取数据。这种输出形式一般用于与单片机或微机接口。 除以上输出形式外,还有“锁存”和“暂存”两种形式。所谓“锁存”输出是指对发射端每次发的信号,接收端对应输出予以“储存”,直至收到新的信号为止;“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。70年代研制出的红外遥控技术,随着大规模集成电路和微处理技术的发展和成熟,红外线遥控系统也迅速发展并得到广泛的应用,特别是在家用电器上的成功应用,给人们的工作、生活和娱乐带来了极大的方便,随着城市居民生活水平的提高,家庭里家用电器的种类和数量逐步增加,与之配套的红外遥
4、控发射器也越来越多关键词:80c51单片机、红外发光二极管、晶振SummaryThe infrared remote control home appliances used more remote way. We know that infrared is the human eye can see the visible light wavelength from long to short arrangement, followed by red, orange, yellow, green, blue, blue, purple. Which the red wavelength ra
5、nge of 0.62 0.76m; violet wavelength range of 0.38 0.46m. Shorter than the violet wavelengths of light called ultraviolet light than the red wavelength of light called infrared. Infrared remote control is the use of a wavelength of between 0.76 1.5m near-infrared to transmit control signals. Infrare
6、d remote control systems are generally divided into transmit and receive two parts. The main components of the emission part of the infrared light-emitting diodes.Many electrical appliances are using the infrared remote control, infrared remote control works what is it? This article describes the pr
7、inciple and design method. Infrared remote common carrier frequency of 38kHz, which is determined by the 455kHz crystal used by the transmitter, the transmitter crystal is the integer frequency divider factor generally take 12, so 455kHz 12 37.9 kHz 38kHz. Remote control system uses 36kHz, 40kHz, 56
8、 kHz, generally determined by the oscillation frequency of the transmitter crystal. The receiving end of the output state can be broadly divided into the pulse level, self-locking, interlocking, data five forms. Pulse output is press the transmitter button, the receiver corresponds to the output ter
9、minal an effective pulse, width of about 100ms. Under normal circumstances, the receiver in addition to several data output, there should be a data valid output, so that after the class in a timely manner to take the data. The form of this output is generally used to interface with a microcontroller
10、 or microprocessor. In addition to the output in the form above, as well as latch and temporary in two forms. The so-called latch output signal issued by each transmitter, the receiver corresponds to the output to be stored until they receive the new signal; similar to the output of temporary output
11、 of the above described level.Infrared remote control technology developed in the 1970s, with large-scale integrated circuits and micro-processing technology to develop and mature, infrared remote control system for the rapid development and wide range of applications, especially in the successful a
12、pplication of household appliances, to the people, live and play has brought great convenience, with the improvement of living standards, urban residents, the type and number of household appliances in the family gradually increase, more and more infrared remote control transmitter accompanying Keyw
13、ords: 80C51 microcontroller, infrared light-emitting diodes, crystal目录第一章1、引言 62、红外线遥控电路的设计 62、1设计要求与指标: 62.1.1、红外线遥控系统组成 72.1.2、 红外线遥控系统框图 72.1、电路设计 72.1.1、红外线遥控调光电路介绍72.1.2、电路组成 82.1.3、电路工作原理 102.1.4、芯片引脚及功能102.1.5、元器件的功能 122.1.6、其他电路设计方案介绍173、安装与测试 20 3.1、红外线遥感发射系统设计 203.2、红外线发射电路设计 223.3、调试与检测安全
14、分析 27第二章1、引言 282、原理图设计 292.1、绘制PCB图 353、红外线遥控系统设计 464、系统功能实现方法 505、红外线接收电路 526、软件设计 537、调试结果及分析 548、结论 55附录 55参考文献 61致谢 62IV绪论人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.620.76m;紫光的波长范围为0.380.46m。比紫光波长还短的光叫紫外线,比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.761.5m之间的近红外线来传送控制信号的。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管,
15、由于其内部材料不同于普通发光二极管,因而在其两端施加一定电压时,它便发出的是红外线而不是可见光。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5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,判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样:用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作,亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用,这样才能获得较高的灵敏度。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一般都较小(100mW左右),所以红外接收二极管接收到的信
16、号比较微弱,因此就要增加高增益放大电路。前些年常用PC1373H、CX20106A等红外接收专用放大电路。最近几年不论是业余制作还是正式产品,大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两种:一种采用铁皮屏蔽;一种是塑料封装。均有三只引脚,即电源正(VDD)、电源负(GND)和数据输出(VO或OUT)。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同,可参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽,使用起来如同一只三极管,非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。第一章 红外线发射部分1、引言:随着远程教育系统的不断发展和日趋完善, 学校都得到了广泛应用。 同时
17、使用多种设备,如:数字投影机、 DVD 、 VCD 、录像机、电视机等,由于各种设备都自带遥控器,而使用多种遥控器,通过基于单片机的控制指令来对多种设备进行远程控制,不同的设备。从而方便快捷的实现远程控制。红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式。那么,什么是红外线。人的眼睛能看的可见光按波长从长到短排列的波长范围为 0.62 0.76 m ;比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为 0.76 1.5 m 之间的近红外线来传送控制的。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。红外遥控系统一般分发射和接收两个部分 。 发射部分的主要元件为红外发光二极管。目前大量使用的红外发光二
18、极管发出的红外线波长为 940mm 左右,外形与普通 5发光二极管相同。成品红外接收头的封装大致有两种: 三只引脚,即电源正( VDD )、电源负( GND )和数据输出( VO 或 OUT )。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同, 是不需要复杂的调试和外壳屏蔽, 意成品红外接收头的载波频率。 38kHz ,这是由发射端所使用455kHz 晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取 12 ,所以455kHz 12 37.9kHz 38 kHz 。也有一些遥控系统采用 36 kHz 、 40 kHz 、 56 kHz 等,由发射端晶振的振荡频率来决定。红外遥控的特点是不影响
19、周边环境的、 于10 米)遥控中得到了广泛的应用。2、1设计要求与指标:红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。功能强、成本低等特点。 系统。设计要求利用红外传输控制指令 及智能控制系统 ,借助 微处理器 强大灵活的控制功能发出 脉冲编码 ,组成的一个遥控系统。本设计的主要技术指标如下:(1) 遥控范围: 4 6 米(2) 显示可控制的通道(3) 灵敏可靠,抗干扰能力强(4) 控制用电器电流最高为 2 A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。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; 多路遥控。红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,系统采用编
20、/ 解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。设计的电路由几个基本模块组成:直流稳压电源,红外发射电路,红外接收电路及控制部分。发射电路,利用遥控发射利用键盘, 这种代码指令信号调制在 40KH z 的载波上,激励红外光二极管产生具有脉冲串的红外波 ,通过空间的传送到受控机的遥控接收器。2 红外线遥控电路的设计2.1.1、红外线遥控系统组成 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,应用专用集成电路芯片来进行控制操作。发射部分:按键开关、控制芯片、红外发射二极管发射信号等;接收部分:红外接收二极管接收信号、光/电转换放大电路、控制芯片、输出控制。2.1.2、红外线遥控系统框图红外遥控系统框图
21、,如图2.1所示红外发射二极管按键开关控制芯片(遥控发射端)输出控制红外接收二极管光/电转换放大控制芯片(遥控接收端)图2.1 红外遥控系统框图21 电路设计211 红外线遥控调光电路介绍设计的遥控电路可对白炽灯进行遥控连续调光和开关控制。由于使用了专用调光集成芯片,使得电路本身结构简单,性能稳定可靠,具有较高的使用价值。212、电路组成电路由红外线发射电路和接收调光控制电路两部分组成,电路原理图如图2.2和图2.3所示:图2.2 红外线发射电路图2.3 红外线接收电路213 电路工作原理 发射电路如图2.2所示。NE555和R1、R2、C1、VD1组成一个多谐振荡器,按下SB,电路起振,振荡
22、频率为1.5kHZ。振荡脉冲由VT1放大后驱动两只红外发光二极管发射红外线信号。接收调光电路如图2.3所示。红外线接收二极管VDP PH302接收到红外线信号并转换成电信号,电信号放大后经C5耦合到VD4、VD5组成的复合管的基极。电信号的正半周使复合管导通,其集电极呈低电平状态,低电平持续时间的长短与发射电路的发射时间长度成正比。LS7232的低电平输入控制端(5)脚连接复合管的集电极,当其集电极的低电平状态持续时间超过399ms时,LS7232的(8)脚输出触发脉冲信号,控制晶闸管的导通角,电路开始连续调光(由亮渐暗或由暗渐亮)。(5)脚的低电平消失后(松开发射电路的按钮SB),LS723
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