基于单片机的红外遥控电风扇控制系统设计.doc-资料库

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毕业设计摘要基于单片机的红外遥控电风扇控制系统设计 —I—

摘要摘要本文给出了红外遥控器信号发射原理、红外接收器接收原理及它们的连接方式和单片机软件解码应用程序，给出用 89C51 发射遥控信号和 89C2051 作为遥控接收信号和系统解码器和的一种巧妙实现方法，以及完整的 51 汇编程序代码。包括发射、接收的原理图及其编程的主程序、发送程序、接收程序、定时中断程序的流程过程，从而完成此设计的要点，参考流程方框图的构思过程，可以编写应用软件。现代智能化仪器仪表系统、工业设备中的控制输入也较多地使用红外遥控器。红外遥控器基于其体积小、功耗低、功能强、成本低的特点，己经在家电产品设备中广泛应用。关键字：红外遥控软件编码 AT89C2051 AT89C51 —II—

ABSTRACT ABSTRACT thus completes this design the main point, This article has given the infrared remote control signal launch principle, the infrared receiver connection way and the monolithic integrated circuit software decoding application procedure, Gives 89C2051 takes the remote control receiving system decoder one ingenious realization method, as well as integrity 51 assembly program code. Including launch, receive schematic diagram and programming master routine, calling order, receive procedure, fixed time interrupt routine flow process, the reference flow block diagram idea process, may compile the application software. Infrared remote control based on its volume small, power loss low, function strong, cost low characteristic, oneself after in electrical appliances product equipment widespread application. In the modern intellectualization instrument measuring appliance system, the industrial equipment control input also many uses the infrared remote control. In addition, in has the high pressure! Radiation! Has environment and so on in under poison gas and dust industrial equipment, the infrared remote control also by its reliable and characteristics and so on isolation electrical interference obtains the widespread application. Keywords: Infrared remote control Software code AT89C2051 AT89C51 —III—

目录目录摘要 ..................................................... II ABSTRACT ................................................ III 前言 ..................................................... IV 1 红外遥控器 ...............................................1 1.1 工作原理 ............................................. 1 1.2 组成部分功能介绍 .....................................3 1.3 红外发射 ............................................. 8 1.4 红外发射的编码方式 ...................................9 1.5 硬件设计 ............................................ 11 1.6 软件设计 ............................................ 12 2 电风扇控制板 ........................................... 13 2.1 工作原理 ............................................ 13 2.2 组成部分元件简介 ....................................17 2.3 遥控的解码过程 ...................................... 22 2.4 硬件设计 ............................................ 23 2.5 软件设计 ............................................ 23 2.6 本章小结 ............................................ 26 结论 ..................................................... 27 参考文献 ................................................. 28 致谢 .......................................... 错误！未定义书签。附录 ...................................................... 1 —IV—

前言前言遥控电风扇是 90 年代初期在广东珠江三角洲地区做大量的研发和生产，并有专门的掩模芯片作为主控芯片使用。红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小，功耗低，功能强，成本低等特点。因此随着人民生活水平的提高，带红外遥控的家用电器种类繁多，比如电视、空调、VCD 等，有些设备也常配有红外装置，如汽车和摩托车的防盗系统。红外遥控电路现在已成为一种设计电路的时尚。本文简单地介绍了红外线遥控发射、接收系统的原理，给出用 89C51 作为遥控器的主控芯片加上外围电路组成的发射器和 89C2051 作为遥控接收系统解码器的一种巧妙实现方法，给出了详细的发射部分信号的编码原理和接收部分的信号的解码方式，以及完整的 51 汇编程序代码。包括发射、接收的原理图及其编程的主程序、发送程序、接收程序、定时中断程序的流程过程，从而完成此设计的要点，参考流程方框图的构思过程，可以编写应用软件。 —IV—

毕业设计 1 红外遥控器 1.1 工作原理 1.1.1 原理简介为了能远离距的控制电风扇，采用了红外遥控器。通常红外遥控器由发射和接收两部分组成，发射部分由单片机 89C2051 等构成。红外发射器由指令键、指令信号产生电路、调制电路、驱动电路及红外发射器组成。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 455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。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。 89C2051 的 P1 口构成矩阵式键盘，当有按键按下超过 36ms 时，振荡器电路使芯片激活，将发射一组 108ms 的编码脉冲，同时单片机的 INT0 产生定时中断，驱动 89C2051 的 P3.3 口产生一个 38K 的方波，作为红外线的调制基波，发射的周期为 108ms 的编码脉冲是由“0” 和“1”组成的 32 位二进制码，此脉冲经 38KHZ 的载频进行二次调制，提高发射效率，将这些按键指令信号由调制电路调制成 38 kHz 的信号，作为红外线的调制基波。将发送的数据和 P3.0 进行逻辑与后，经过 CD40106 缓冲整形，用三极管放大驱动红外发射管发射红外遥控信号。 1.1.2 电源部分 . V CC C4 1 04 PF +C5 1 00 UF D4 电池 IN41 48 . 图 1 电源部分电路电源采用 4 节 7 号电池来提供电源，并用一个二极管（IN4148）进行降压，降压后经滤波电路输出电压接近+5V 提供整个遥控器的电源。 —1—

1.1.3 调制部分毕业设计采用 CD40106 进行缓冲放大并整形.发送的数字信号与 38K 的载波进行相与，将其调制在一起,整形并缓冲放大,经过三极管 8050 进行放大驱动红外发射管,使其发射红外光。 1.1.4 红外发射部分 1.1.4.1 红外发光二极管红外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，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。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。常用的红外发光二极管（如 SE303·PH303），其外形和发光二极管 LED 相似，发出红外光（近红外线约 0.93μm ）。管压降约 1.4V ，工作电流一般小于 20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常串有限流电阻。发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽量提高峰值电流，就能增加红外光的发射距离。提高峰值电流的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度。减小冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。 1.1.4.2 红外发射原理框图键盘编码调制红外发射 38K 载波发生器图 2 遥控器原理框图 —2—

1.1.5 复位电路部分毕业设计 3 R4 +5V +C3 4 RST . 图 3 复位电路当 RST 一旦变成两个机器周期以上的高电平，所有的 I/O 口都将复位到 1 状态，当振荡器正在工作时，持续两个机器周期以上高电平便可完成复位，每个机器周期为 12 个振荡时钟周期。 1.1.6 红外发射电路 D 8050 R3 2 VDD 47uF/10V C6 PA1 R2 1K 图 4 红外发射电路 1.2 组成部分功能介绍 1.2.1 AT89C51 单片机 AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 2K bytes 的可反复擦写的只读程序存储器 PEROM 和 128bytes 的随机存取数据存储器，器件采用公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS —51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 FLASH 存储单元，功能强大。此单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。 —3—

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