内容发布更新时间 : 2024/12/24 11:37:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
2概述
2.1 基于单片机的红外遥控系统概述
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。现代科技的飞速 发展在许多危险、不可近场合也对远程控制提出了越来越高的要求。 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图 像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机的集成度很高，它体积小、功耗低、控制功能强、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 适用于“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的改变红外线的强度，以达到调制的目的，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范围内的通讯载波。 使用红外线做信号载波的优点很多成本低、传播范围和方向可以控制、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。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的无线电设备。最典型的应用就是家电遥控器。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)。同类产品的红外线遥控器，也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。
本设计主要研究并设计一个基于单片机的红外发射及接收系统实现对四路开关的隔离控制并对工作状态设备计数。控制系统主要是由 MCS-51 系列单片机、电源电路、红外发射电路、红外接收电路、LED 显示电路等部分组成。单片机编码发射遥控信号经红外接收处理传送给单片机，单片机根据不同的信息码控制四路 LED 发光二极管各个状态，并完成相应的状态指示（如图 1）。 红外遥控 红外接收 编码 红外 按键 红外接收 解码并响应 和调制 发射 图1 红外遥控系统框架 2.2 本设计方案思路
本设计主控芯片采用目前比较通用的MCS-51系列单片机。此类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。
红外传输利用载波对信号进行调制从而减少信号传输过程中的光波干扰,提高数据传输效率。由单片机AT89S51定时器 T0 产生周期性的 26.3 的矩形脉冲,即每隔13us，定时器 T0 产生中断输出一个相反的信号使输出端产生周期38KHz 脉冲信号。再由单片机将键盘信息及系统识别码等数据调制在红外载波上经红外发射头发射出去。接收方由红外一体化接收头实现对接收信号的放大解调并还原为数据流，经由单片机解码后对相关IO口进行操作（如图 1） 2.3 研发方向和技术关键
（1）合理设计硬件电路，使各模块功能协调 （2）红外发射信号的脉冲波形 （3）红外发射信号的编解码 （4）单片机对IO口的操作 2.4 主要技术指标
（1）遥控距离4到6m
（2）遥控路数为4路，即可对4个受控设备同时进行开关控制 （3）工作频率为38KHz，即红外发射和接收的载频为38KHz （4）接收端可显示受控状态 3 总体设计
红外遥控系统是集中集光、电于一体的系统。其工作原理是用户按键信号经单片机编码处理后转化为脉冲信号，经由红外发射头发送出去；接收端由红外一体化接收头实现对接收信号的放大解调并还原为数据流，经由单片机解码后对相关IO口进行操作，从而完成整个遥控操作。
整个系统主要是由电源电路、红外发射电路、红外接收电路、LED 显示电路等部分组成。系统硬件由以下几部分组成：红外数据发射电路，键盘采用普通按键键盘，按键统一接在单片机P0口。整体设计思路为：根据扫描到不同的按键值对发射脉冲编码赋值后 AT89S51 将按照数据处理要求从 P3.5 输出控制脉冲与T0 产生的 8KHz 的载波（周期是 26us）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 HS38B 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 2所示。
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0.62~0.76μm；紫光的波长范围为0.38~0.46μ。比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫做红外线。红外线遥控就是利用波长为0.76~1.5μm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，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因此在其两端施加一定电压时，它便发出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940μm左右，外形与普通发光二极管相同，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方法与普通发光二极管一样：用万能表阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。在实际使用中要给红外接收二极管加反向电压，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作用，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（100mv左右），所以红外接收二极管接收的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。近些年不论是业余制作还是正式产品，大都采用成品红外接头。成品红外接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，即电源证（VDD）电源负（GND）和数据输出（VO）。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。成品红外接头的优点是不需要复杂的调试和外壳封闭，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头的载波频率。 第一章 红外发射部分 １、引言
随着远程教育系统的不断发展和日趋完善，数字投影仪、教学电脑等设备在学校里都得到了广泛应用。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 μ 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 μ 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极管发出的红外线波长为 940mm 左右，外形与普通φ 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周边环境的、于10米）遥控中得到了广泛的应用。 2 、