单片机红外控制发射器设计【非常详细】
单片机红外控制发射器设计【详细】
摘要
随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。
本设计主要应用了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。遥控操作的不同，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。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。
其优点硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
关键词：单片机，红外遥控，中断，定时，计数，频率
Abstract
With the development of our society and the gradual improvement of science and technology, various kinds of help remote control systems have began to enter people’s life. The traditional remote controllers adopt special remote control code and decode integrated circuits, though this kind of method is simply and easily, it is only the practical application of some certain special electric equipments because of the counted functional keys is counted and the restricted function, so the range of application is limited. But the remote controllers which adopt the microprocessors have many advantages such as flexible operating and unceremonious manipulative keys.
The design has used A T89C2051 microprocessor as core, integratively apply the interruptive system, timer , counter ,etc. mainly to design originally and also take the advantage of the infrared light. The remote control launcher distinguishes different operation through the control on frequency of infrared emission of light. The remote control receiver judges control operation by adopting the discerned frequency of the received infrared light to finish the whole launching and receiving course.
Its advantage is that the hardware circuit is simple, the software is with perfect function, have certain use and reference value
Keywords:Microprocessor, Infrared remote control，Interrupt，Timing，Counting，Frequency
目录
摘要.......................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................... I 1 绪论.. (5)
1.1 单片机的产生与发展 (5)
1.2红外通信技术概述 (3)
1.2.1红外概述 (3)
1.2.2 选择红外遥控的原因 (3)
1.2.3红外的简单发射接收原理 (4)
2.1 设计目的与原理 (4)
2.2单片机红外遥控发射器设计原理 (4)
2.3 单片机红外遥控接收器设计原理 (5)
3系统硬件电路设计 (6)
3.1有关AT89C2051单片机的介绍 (6)
3.1.1简介 (6)
3.1.2引脚介绍 (6)
3.1.3 AT89C2051单片机的主要组成部分 (8)
3.2定时器/计数器 (9)
3.2.1主要特性 (9)
3.2.2定时/计数器0和1的控制和状态寄存器 (10)
3.2.3 T0和T1的4种工作方式 (12)
3.3独立式按键结构 (12)
3.4低功耗控制电路 (13)
3.4.1低功耗的实现方法 (13)
3.4.2 掉电保护和低功耗的设计 (13)
3.5 CPU时钟电路 (16)
3.6 复位电路 (17)
3.6.1复位状态 (17)
3.6.2 复位电路 (17)
3.7 红外发射电路的设计 (18)
3.8 红外接收电路的设计 (19)
3.9 完整的系统电路设计图 (20)
4 系统软件设计 (20)
4.1遥控发射器程序设计 (20)
4.1.1程序总体结构 (20)
4.1.2 伪指令和初始化程序 (22)
4.1.3键盘扫描程序 (24)
4.1.4 中断服务程序 (25)
4.2 遥控接收器程序设计 (27)
4.2.1 程序总体结构 (27)
4.2.2 初始化程序 (29)
4.2.3 计数值比较程序 (30)
4.2.4 定时器1中断服务程序 (30)
5 总结与展望 (31)
致谢 (32)
参考文献 (33)
附录1 (35)
附录2 (37)
1 绪论
1.1 单片机的产生与发展
为适应社会发展的需要,微型计算机不断的更新换代,新产品层出不穷。在微型计算机的大家族中，几年来单片微型计算机异军突起，发展极为迅速。
单片微型计算机（Sing-Chip Microcomputer）简称单片机。它是在一块芯片上集成中央微处理器（Central Processing Unit, CPU）、随机存取存储器（Random Access Memory, RAM）、只读存储器（Read Only Memory, ROM）、定时/计数器及I/O（Input/Output）接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。它的特点是：高性能，高速度，体积小，价格低廉，稳定可靠，应用广泛。
单片机的发展史并不长，它的产生和发展与计算机的产生与发展大体同步，也经历了四个阶段。
第一阶段（1970年——1974年）：为4位单片机阶段。这种单片机的特点是：价格便宜控制功能强，片内含有多种I/O接口，有的根据不同用途还配有许多专用接口，有些甚至还包括A/D转换器、D/A转换、声音合成等电路。丰富的I/O功能大大增强了四位单片机应用与录音机、摄像机、电视机、电冰箱、洗衣机、录像机和电子玩具等产品。
第二阶段（1974年——1978年）：为低中档8位单片机阶段。它是8位单片机的早期产品，以Inter公司的MCS-48系列单片机为代表，这个系列的单片机在片内集成8位CPU、并行I/O口、8位定时/计数器、RAM和ROM等，中断处理较简单，片内RAM和ROM容量较小，且寻址范围不大于4KB。
第三阶段（1978年——1983年）：为高档8位单片机阶段。这类单片机在低、中档基础上发展起来的，其性能有明显提高。以Inter公司的MCS-48系列单片机为代表，在片内增加了串行接口，有多级中断处理系统，有16位定时/
计数器，片内RAM、ROM容量增大，信纸范围可达64KB，有的片内带有A/D 转换接口。这类单片机功能强，应用领域广，是目前各类单片机中应用最多的一种。
第四阶段（1983年—现在）：为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。此阶段主要特点是：一方面不断发展16位单片机、32位单片机及专用单片机。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM为232B，ROM位8KB，片内带有高速输入输出部件，多通道10位A/D转换部件，中断处理为8级，其实时处理能力强。今年来，各个计算机厂家已进入高性能的32位单片机研制、生产阶段，32位单片机除了具有更高的集成度外，主振频率已达20MHz，这使32位单片机的数据处理速度比16位单片机快的多，性能比8位、16位单片机更加优越。
需要提到的是，单片机的发展虽然经历了4位、8位、16位各阶段，但4位、8位、16位单片机仍各有其应用领域，如4位单片机在一些简单家用电器、高档玩具中仍有应用，8位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位，16位单片机在比较复杂的控制系统中才有应用，32位单片机因控制领域对它的需求并不十分迫切，所以32位单片机在我过的应用并不多。
正是由于单片机具有上述显著的特点，使单片机的应用范围日益扩大。单片机的应用打破了人们传统设计思想，原来很多用模拟电路、脉冲数字电路和逻辑部件来实现的功能，现在均可以使用单片机，使用软件来实现。使用单片机具有体积小、可靠性高、性能价格比高和容易产品化的优点。
单片机应用的主要领域有以下几点。
（1）智能化仪器仪表。用单片机改造原有的测量、控制仪表，使仪器仪表数字化、智能化、多功能化和微型化，并使长期以来测量仪
表中的误差修正和线性化处理等难题迎刃而解。有单片机构成的
智能仪表，集测量、处理控制功能于一身，从而赋予测量仪表以
崭新的面貌，是仪器仪表更新换代的标志。
（2）机电一体化产品。机电一体化是机械工业发展的方向，机电一体化是指集机械技术、微电子技术和计算机技术于一体，具有智能
化特征的机电产品。单片机的出现促进了机电一体化的发展，它
作为机电产品中的控制器，使传统的机械产品结构简单化、控制
智能化，构成了新一代机电一体化产品。例如，在电传打字机中，
由于采用了单片机而取代了近千个机械部件。
（3）测控系统。用单片机可以构成各种工业控制系统、自适应控制系统和数据采集系统。例如，温度、湿度的自动控制、锅炉燃烧的
自动控制、电镀生产线的自动控制和包装生产线的自动控制等。
（4）计算机网络及通信技术。高档单片机集成有通信接口，位单片机在计算机网络与通信设备中的应用提供了良好的条件。例如，用
MCS-51系列单片机控制的串行自动呼叫应答系统、列车无线通
信系统、和无线遥控系统等
（5）家用电器。由于单片机的价格低廉、体积小、逻辑判断的控制功能强，且内部具有定时/计数器，所以广泛应用于家用设备。总之，
单片机将使人类的生活更加方便舒适、丰富多彩。[1]
1.2红外通信技术概述
1.2.1红外概述
从光学的角度而言，红外是频率低于红色光的不可见光，的无线光谱的整个频率中占有很小一个频率段，波长为0.75—100微秒之间，其中0.75—3微秒之间的红外光称为近红外，3—30微秒之间的红外光称为中红外，30—100微秒之间的称为远红外。红外光就其性质而言很简单，与普通光线的频率特性没有很大的区别，但是，由于任何有热量的物体均有能量产生，所以红外的利用非常广泛，而且不可取代，能否检测红外、能测到多少红外或者红外检测的技术是否可以应用于任何自然的或想象的场合是红外应用技术的关键。[2] 当今红外技术的一个重要分支是红外通信技术的应用，这个应用的发展非常迅速，尤其是红外通信应用于计算机设备中，近几年的发展已经表现出其非常成熟的特性[3]。
1.2.2 选择红外遥控的原因
无线遥控方式可分为无线电波式、声控式、超声波式和红外线式。由于无线电式容易对其它电视机和无线电通讯设备造成干扰，而且，系统本身的抗干扰性能也很差，误动作多，所以未能大量使用。超声波式频带较窄，易受噪声干扰，系统抗干扰能力差以及声控式识别正确率低，难度大而未能大量采用。红外遥控方式是以红外线作为载体来传送控制信息的，同时随着电子技术的发展，单片机的出现，催生了数字编码方式的红外遥控系统的快速发展。另外，红外遥控具有很多的优点，例如红外线发射装置采用红外发光二极管，遥控发射器易于小型化且价格低廉；采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，增加遥控功能，提高信号传输的抗干扰性，减少误动作，而且功率消耗低；红外线不会向室外泄露，不会产生信号串扰；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。所以现在很多无线遥控方式都采用红外遥控方
式。[4]
1.2.3红外的简单发射接收原理
在发射端，输入信号经放大后送入红外发射管发射，在接收端，接收管收到红外信号后，由放大器放大处理后还原成信号，这就是红外的简单发射接收原理。[5]
2 系统设计方案论证
2.1 设计目的与原理
目前市场上一般采用的遥控编码及解码集成电路。此方案具有制作简单、容易等特点，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用某一专用电器产品的应用,应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优点[6]。本单片机遥控应用系统采用红外线发射频率的不同，来识别不同的遥控功能。当我们按下某一个按键的时候，由单片机识别出该按键后，由CPU向接有红外发射管的端口发射一定频率的脉冲，该脉冲与38KHz左右的载波脉冲进行调制，然后将已调制的脉冲进行缓冲放大，激励红外发光二极管将电能转化为光能，使得红外发光二极管发射出一定频率的红外线[7]，当接收控制系统接收到该红外光后，由单片机内定时/计数器得到该红外光的频率，然后将该频率送往CPU，由CPU对该信号进行反编码，识别出控制信号，从而对控制电路实施控制功能。完成整个遥控功能[8]
2.2单片机红外遥控发射器设计原理
单片机红外遥控发射器主要有单片机、行列式键盘、低功耗空闲方式控制电路、红外管发射电路以及单片机的一些电源、复位、震荡子电路组成[9]。
单片机不工作时一直处于低功耗状态，采用了空闲节电工作方式。当遥控器的某一按键被按下以后，外部中断1产生中断，唤醒单片机进入工作状态，查询键盘按下的是哪一个按键，当确认按键后，控制软件启动定时器T0、T1，T1作为发射时间控制器，T0作为红外线发射频率控制器，T0定时溢出时中断程序使红外管接口电平反转一次，写入定时器的初值不同，在输出端口就得到不同的发射频率。T1定时溢出时中断程序关闭关闭T0定时
器，停止红外线发射[10]。其设计原理框图如下。
图2.1 单片机遥控发射器设计原理图 2.3 单片机红外遥控接收器设计原理
单片机红外遥控接收器主要有单片机、红外遥控接收电路、状态指示电路、控制电路以及单片机的一些外围电路组成。
利用单片机中的T0作为红外脉冲计数器，T1作为计数时间控制器。当电路中红外接收管接收到第一个红外脉冲时，外部中断1被触发，启动计数器T0和定时器T1。定时溢出，中断程序关闭计数器T0，读入计数值并进行判断，确定操作对象（遥控按键）对其进行反转操作，控制电路对所控制的负载进行开或关[11]。还可对接收电路实行上锁功能，对控制电路上锁后，遥控器不能对控制电路实施遥控功能[8]。其设计原理方框图如下:
A T89C2051
红外接收电路 控制电路 +5V 电源 A T89C2051 单片机 +5V 电源 行列式键盘
低功耗空闲方式 控制电路 红外管发射电路
图2.2 红外接收遥控电路原理框图
3系统硬件电路设计
3.1有关AT89C2051单片机的介绍
3.1.1简介
AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机。片内含有2KB可反复擦写的只读存储器（EPROM）和128B的随机存取存储器（RAM），器件采用ATMEL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存储器，功能强大。
AT89C2051只有20个双向输入/输出（I/O）端口，其中P1是完整的8位双向I/O口，两个外中断，2个16位可编程定时/计数器，两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器
此外，AT89C2051的时钟频率可为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入工作状态，省电模式中，片内RAM将被冻结，时钟停止震荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件系统复位方可继续工作[12]。
3.1.2引脚介绍
Vcc：接+5V电源正端
GND：接+5V电源地端
P1.0—P1.7：完整的双向串行通信接口，P1.0与P1.1还有第二种功能
P3.0—P3.7：除P3.6外，双向I/O口，除P3.7外，均有第二功能，第二功能与MCS-51系列单片机基本相同
XTAL1：震荡器反向放大器内部工作时钟输入端
XTAL2：震荡器反向放大器的输出端
RST：复位引脚，震荡器工作时，该引脚上两个机器周期的高电平复位[10]
图3.1 AT89C2051引脚图主要功能特性
●兼容MCS51指令系统
●15个双向I/O口
●两个16位可编成定时/计数器
●时钟频率0—24MHz
●两个外部中断源
●可直接驱动LED
●低功耗睡眠功能
●可编程URRL通道
●2KB可反复擦写Flash ROM
●6个中断源
●2.7—6.0V宽工作电压范围
●128*8位内部RAM
●两个串行中断
●两级加密位
●内置一个模拟比较放大器
●软件设置睡眠和唤醒功能
3.1.3 AT89C2051单片机的主要组成部分
1．CPU
CPU是单片机的核心部分,他的作用是读入和分析每条指令,根据每条指令的功能要求,控制各个部件执行相应的操作。AT89C2051单片机内部有一个8位的CPU，它是由运算器和控制器组成[13]。
A．运算器
运算器主要包括算术、逻辑运算部件ALU、累加器ACC、寄存器B、暂存器YMP1、YMP2、程序状态寄存器PSW、布尔处理器及十进制调整电路等。运算器主要用来实现数据的传送、数据的算术运算、逻辑运算和位变量处理等。B．控制器
控制器包括时钟发生器、定时控制逻辑、指令寄存器指令译码器、程序计数器PC、程序地址寄存器、数据指针寄存器DPTR和堆栈指针SP等。
控制器是用来统一指挥和控制计算机进行工作的部件。它的功能是从程序存储器中提取指令，送到指令寄存器，再进入指令译码器进行译码，并通过定时和控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需要的全部内部控制信息及CPU 外部所需要的控制信号，如ALE、PSEN、RD、WR等，使各部分协调工作，完成指令所规定的各种操作。
2．存储器
A．程序存储器
程序存储器用于存放编好的程序、表格和常数。CPU的控制器专门提供一个控制信号EA来区分内部ROM和外部ROM的公用地址区：当EA为无效电平时，单片机从片内ROM的2KB存储器取指令，而当指令超过07FFH后，就自动转向片外ROM取指令；当EA为有效电平时，CPU只从片外ROM取指令。在程序存储器中，有6个单元具有特殊存储功能。
0000H—0002H：是所有执行程序的入口地址，2051单片机复位后，CPU总是从0000H单元开始执行程序。
0003H：外部中断0入口。
000BH：定时/计数器0溢出中断入口。
0013H：外部中断1入口。
001BH：定时/计数器1溢出中断入口。
0023H：串行口中断入口。
使用时，通常在这些入口地址处存放一条绝对跳转指令，使程序跳转到用户安排的中断程序起始地址，或者从0000H起始地址跳转到用户设计的初始程序上。
B．数据存储器
片内数据存储器的8位地址共可寻址256B单元，2051单片机将其分为两个区：00H—FFH的128B单元为片内RAM区，可以读、写任何数据；80H—FFH的高128B单元为专用寄存器区。在低128B的内部RAM中，前32个单元（地址为00H—1FH）为通用工作寄存器区，共分为四组（寄存器0组、1组、2组、3组），每组8个工作寄存器由R0—R7组成，共占32个单元。选用哪一组由程序状态字PSW中的RS1、RS0 这两位的设置决定，若程序并不需要四个4组工作寄存器，那么剩下的工作寄存器可作一般的存储器来使用。CPU在复位时自动选中0组20H—2FH的16个单元为位寻址区，每个单元8位，共128位。其位寻址范围为00H—7FH。位寻址区的每一位都可当作软件触发器，由程序直接进行处理。程序中通常把各种程序状态标志、位控变量设在位寻址区。同样，位寻址区的RAM单元也可作为一般的数据存储器按字节单元使用。3．特殊功能寄存器
A．累加器A
累加器A是一个最常用的8位特殊功能寄存器，它既可用于存放操作数，也可用于存放运算的中间结果。大部分单操作数指令的操作数就取自累加器。用ACC表示A的符号地址。
B．寄存器B
寄存器B是一个8位寄存器，主要用于乘法和除法的运算。乘法运算时，B
中存放乘法，乘法操作后，乘积的高8位又存于B中；除法运算时，B中存放除数，出发操作后，B中又存放余数。在其他指令中，寄存器B可作为一般的寄存器使用，用于暂存数据[14]。
3.2定时器/计数器
3.2.1主要特性
（1）AT89C2051单片机有两个可编程的定时器/计数器——定时器/计数器0与定时器/计数器1，可有程序选择作为定时器用或作为计数器用，定时时间或记数值也可由程序设定。
（2）每一个定时器/计数器具有4种工作方式，可用程序选择。
（3）任一定时器/计数器在定时时间到或记数值到时，可有程序安排产生中断请求信号或不产生中断请求信号[15]。
3.2.2定时/计数器0和1的控制和状态寄存器
特殊功能寄存器TMOD和TCON分别是定时/计数器0和1的控制和状态寄存器，用于控制和确定各定时/计数器的功能和工作模式。
1．模式控制寄存器TMOD
TMOD用于控制T0和T1的工作方式和4种工作模式。其中低4位用于控制T0，高4位用于控制T1。其格式如下：
GATE C/T非M1 M0 GATE C/T非M1 M0
GATE位：门控位。
当GA TE=1时，只有INTO非或INT1非引脚为高电平且TR0或TR1置1时，相应的定时/计数器才被选通工作；当GATE=0，则只要TR0和TR1置1，定时/计数器就被选通，而不管INT0非或INT1非的电平是高还是低C/T非位：计数/定时功能选择位。
C/T非=0，设置为定时器方式，计数器的输入是内部时钟脉冲，其周期等于机器周期。
C/T非=1，设置为计数器方式，计数器的输入来自T0（P3.4）或T1（P3.5）端的外部脉冲。
M1、M0位：工作模式选择位。2位可形成4中编码，对应4种工作模式，见下表：
M1 M0 功能描述
00 方式0：13位定时器/计数器
01 方式1：16位定时器/计数器
10 方式2：具有自动重装初值的8位定时器/计数器
11 方式3：定时/计数器0分为两个8位定时/计数器，定时/计数器1在此
方式无实用意义
2．控制寄存器TCON
TCON用来控制T0和T1的启、停，并给出相应的控制状态，高4位用于控制定时器0、1的运行；低4位用于控制外部中断。格式如下：
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
TF1：定时器1溢出标志。
当定时器1溢出时，由硬件置1。使用查询方式时，此位做状态位供查询，查询有效后需由软件清零；使用中断方式时，此位做中断申请标志，进入中断服务后被硬件自动清零。
TR1位：定时器1运行控制位。
该位靠软件置位或清零，置位时，定时/计数器接通工作，清零时，停止工作。
TF0位：定时器溢出标志位，其功能和操作情况类同于TF1。
TR0位：定时器0运行控制位，其功能和操作类同于TR1。
IE位：外部中断请求标志位。
当CPU采样到INT0非（或INT1非）端出现有效中断请求时，IE0（或IE1）由硬件置1，中断响应完成后转向中断服务时，再由硬件自动清零。
IT位：外部中断请求出发方式位。
IT0（IT1）=1为脉冲触发方式，后负跳有效。
IT0（IT1）=0为电平触发方式，低电平有效。
3．定时/计数器的初始化
AT89C2051单片机的定时/计数器是可编程的，因此，在进行定时或计数之前也要用程序进行初始化。初始化一般应包括以下几个步骤：
（1）对TMOD寄存器赋值，以确定定时器的工作模式；
（2）置定时/计数器初值，直接将初值写入寄存器的TH0，TL0或TH1，TL1；
（3）根据需要，对寄存器IE置初值，开放定时器中断；
（4）对TCON寄存器中的TR0或TR1置位，启动定时/计数器，置位以后，计数器即按规定的工作模式和初值进行计数或开始定时。
在初始化过程中，要置入定时/计数器的初值，这时要做一些计算。由于计数器是加法计数，并在溢出时申请中断，因此不能直接输入所需的计数值，而是要从计数最大值倒退回去一个计数值才是应置入的初值。设计数器的最大值为M（在不同的工作模式中，M可以为8192，65536，256），则置入的初值可以这样来计算。
计数方式时
X=M—记数值
定时方式时
（M—X）T=定时值
所以
X=M—定时值/T
式中，T为计数周期，是单片机的机器周期[13]。
3.2.3 T0和T1的4种工作方式
方式0：13位定时/计数器，TL1（或TL0）的低5位和TH1（或TH0）的8位构成，TL中的高3位弃之未用。当TL的低5位记数溢出时，向TH进位，而全部13位计数器溢出时使计数器回零，并使溢出标志TF置1，向CPU发出中断请求。
方式1：16位定时/计数器，其逻辑电路和工作情况与方式0几乎完全相同，唯一的差别就是方式1中TL的高3位也参与了计数。
方式2：把TL配置成一个可以自动重装载的8位定时/计数器
方式3：仅对T0有意义，将16位定时/计数器分成两个互相独立的8位定时/计数器TL和TH，
3.3独立式按键结构
独立式按键是指直接用I/O线构成的单个按键电路，每个独立式按键占有一根I/O口线，每根I/O口线上的按键的工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态，其结构简单，但I/O口线浪费较大[16]。
独立式按键配置灵活，软件结构简单，上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平，其电路原理图如下
图3.2 独立式按键电路
3.4低功耗控制电路
3.4.1低功耗的实现方法
AT89C2051单片机的CPU有两种节电工作方式即空闲方式和掉电方式，遥控器采用了空闲节电方式。当CPU执行完IDL=1（PCON.0=1）指令后,系统进入空闲工作方式，这时内部时钟不向CPU提供，而只供给中断、串行口、定时器部分。遥控器退出低功耗空闲方式电路由与门来实现。当有键按下时，由与门触发外部中断1发生中断，单片机退出空闲工作方式，进入键盘和红外发射程序，结束后又进入低功耗空闲方式待机。使用过程中单片机基本上都处于空闲工作方式，功耗相当低，从而为使用电池电源提供保障。
3.4.2 掉电保护和低功耗的设计
1．掉电保护
在单片机工作时，供电电源如果发生停电或瞬间停电，将会使单片机停止工作。待电源恢复时，单片机重新进入复位状态，停电前RAM中的数据全部丢失，这种现象对于一些重要的单片机应用系统是不允许的。在这种情况下，需要进行掉电保护处理。掉电保护具体操作过程如下。
单片机应用系统的电压检测电路检测到电源电压下降时，触发外部中断（INT0或INT1），在中断服务子程序中将外部RAM中的有用数据送入内部RAM保存。因单片机电源入口的滤波电容的储能作用，可以有足够的时间来完成中断操作。备用电源自切换电路属于单片机内部电路。它由两个二极管组成，当电源电压高于VPD引脚的备用电源电压时，VD1导通，VD2截止，单片机由电源供电；当电源电压降到比备用电源电压低时，二极管VD1截止，VD2导通，单片机由备用电源供电[15]。
备用电源只为单片机内部RAM和专用寄存器提供维持电流，这时单片机外部的全部电路因停电而停止工作，时钟电路也停止工作，CPU因无时钟也不工作。
当电源恢复时，备用电源还会继续供电一段时间，大约10ms，以确保外部电路达到稳定状态。在结束掉电保护状态时，首要的工作是将被保护的数据从内部RAM中恢复过来。
当用户检测到一个掉电保护电路时，立即通过外部中断输入线INT0来中断单片机现行操作。外部中断0服务程序将有关数据信息送入片内RAM保存，然后向P1.0写入0，P1.0输出的这个低电平触发单稳态电路MC755。它输出的脉宽取决于R、C的数值及VCC是否以掉电。如果当单稳态定时输出后，若VCC仍然存在，这是一个假掉电报警，并从复位开始重新操作；若VCC已掉电，则断电期间由单稳态电路给RESET/VPD供电，维持片内RAM处于“饿电
流”供电状态保存信息，一直维持到VCC恢复为止。
80C51的掉电保护过程则不同。当电压检测电路检测到电源电压降低时，也触发外部中断，在中断服务子程序中，除了要将外部RAM中的有用数据保存以外，还要将特殊功能寄存器的有用内容保护起来，然后对电源控制寄存器PCON进行设置。PCON寄存器的各位定义如下。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SMOD ———GF1 GF0 PD IDL 其中，SMOD是波特率倍增位，在串行通信中使用。
GF1、GF0：通用标志，由软件置位、复位。
PD：掉电方式控制位，PD=1，则进入掉电方式。
IDL：待机方式控制位，IDL=1，则进入待机方式。
由软件将PD置1，就可以使单片机进入掉电保护状态。这时，单片机的一切工作都停止，只有内部RAM和专用寄存器的内容被保存。掉电保护时的备用电源是通过VCC引脚接入的。当电源恢复正常后，系统要维持10ms的恢复时间后才能退出掉电保护状态，复位操作将重新定义专用寄存器，但内部RAM 的内容不变，可将被保护的内容恢复
图3.3 掉电保护电路
2. 低功耗设计
在很多情况下，单片机要工作在供电困难的场合，如野外、井下和空中，对于便携式仪器要求用电池供电，这时都希望单片机应用系统能低供耗运行。以CMOS工艺制造的80C31/80C51/87C51型单片机提供了空闲工作方式。
空闲工作方式（通常也指待机工作方式）是指CPU在不需要执行程序时停止工作，以取代不停的执行空操作或原地踏步等待操作，达到减小功耗的目的。
空闲工作方式是通过设置电源控制寄存器PCON中的IDL位来实现的。
用软件将IDL位置1，系统进入空闲工作方式。这时，送往CPU的时钟被封锁，CPU停止工作，但中断控制电路、定时/计数器和串行接口继续工作，CPU内部状态如堆栈指针SP、程序计数器PC、程序状态寄存器PSW、累加器ACC及其他寄存器的状态被完全保留下来。
在空闲工作方式下，80C51消耗的电流由正常的24mA将为3mA。
单片机退出空闲状态有如下两种方法。
第一种是中断退出。由于空闲方式下，中断系统还在工作，所以任何中断的响应都可以使IDL位由硬件清零，而退出空闲方式下，单片机就进入中断服务程序。
第二种是硬件复位退出。复位时，各个专用寄存器都恢复默认状态，电源控制寄存器PCON也不例外，复位使IDL清零，退出空闲工作方式。
MCS—51的掉电保护也是一种节电工作方式，它和空闲工作方式一起构成了低功耗工作方式。一旦用户检测到掉电发生，在VCC下降之前写一个字节到PCON，使PD=1，单片机进入掉电方式。在这种方式下，片内震荡器被封锁，一切功能都停止，只有片内RAM00H—7FH单元的内容被保留。
在掉电方式下，Vcc可降至2V，使片内RAM处于50微安左右的“饿电流”供电状态，以最小的耗电保存信息，Vcc恢复正常之前，不可进行复位；当Vcc 正常后，硬件复位10ms即能使单片机退出掉电方式[17]。
在该电路中，退出空闲工作方式采用中断的方法。当遥控键盘上的人任一个按键按下以后，与门输出即为低电平，触发INT1引脚，外部中断1响应，使IDL位清零，退出空闲工作方式，恢复正常状态。其硬件电路如下。
图3.4 低功耗控制电路
3.5 CPU时钟电路
时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。时钟信号可以有两种方式产生：内部时钟方式和外部时钟方式。
1．内部时钟方式
2051单片机有一个高增益反向放大器，用于构成振荡器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。在XTAL1和XTAL2两端跨接晶体或陶瓷振荡器，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器，见下图，外接晶振时，C1、C2值通常选择为30pF左右；外接陶瓷振荡器时，C1、C2约为47pF。C1、C2对频率有微调作用，震荡频率范围是1.2—12MHz。为了减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定可靠的工作，谐振器和电容应尽可能安装的与单片机芯片靠近。
内部时钟发生器实质上是一个二分频的触发器，其输出信号是单片机工作所需的时钟信号。
2．外部时钟方式
外部时钟方式是采用外部振荡器，外部振荡信号由XTAL2端接入后直接送至内部时钟发生器。输入端XTAL1应接地，由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL 的，故建议外接一个上拉电阻。
一般情况下，单片机时钟输入均采用内部时钟方式，外接一个震荡电路，本系统采用内部时钟方式，晶振采用12MHz，其电路如下。
图3.5 AT89C2051时钟电路
3.6 复位电路
3.6.1复位状态
计算机在启动时，系统进入复位状态。在复位状态，CPU和系统都处于一个确定的初始状态或成为原始状态，在这种状态下，所有的专用寄存器都赋予默认值。其复位状态见下表。
表3.1 复位状态各寄存器初值
专用寄存器复位状态专用寄存器复位状态
PC ACC B PSW SP DPTR P0—P3 IP IE
0000H
00H
00H
00H
07H
0000H
FFH
XXX0 0000B
0XX0 0000B
TMOD
TCON
TH0
TL0
TH1
TL1
SCON
SBUF
PCON
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
XXXX XXXXB
0XXX 0000B
3.6.2 复位电路
单片机复位电路包括片内、片外两部分，片外复位电路通过引脚加到内部复
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51单片机的红外遥控
基于51单片机的红外遥控 红外遥控是无线遥控的一种方式，本文讲述的红外遥控，采用STC89C52单片机，1838红外接收头和38k红外遥控器。 1838红外接收头： 红外遥控器： 原理： 红外接收的原理我不赘述，百度文库上不少，我推荐个网址，这篇文章写得比较清楚，也比较全面，https://www.360docs.net/doc/546796479.html,/view/c353e8360b4c2e3f57276349.html 我主要讲下程序的具体意思，在了解原理的基础上，我们知道，当我们在遥控器上每按下一个键，遥控器上的红外发射头都会发出一个32位的编码（32位编码分成4组8位二进制编码，前16位为用户码和用户反码，后16位为数据码和数据反码，用户码表示遥控器类型，数据码表示按键编码），不同的键对应不同的编码，红外接收头接收到这个编码后，发送给单片机，再进行相关操作。 源程序1：（这个程序的功能是将用户码和用户反码，数据码和数据反码显示在1602液晶上，因为遥控器买回来是不会说明按键对应什么码值，所以先自己测试，确定每个 按键的码值） #include
/*端口定义*/ sbit lcd_rs_port = P3^5; /*定义LCD控制端口*/ sbit lcd_rw_port = P3^6; sbit lcd_en_port = P3^4; #define lcd_data_port P0 /////////////////////////////////// void delay1 (void)//关闭数码管延时程序 { int k; for (k=0; k<1000; k++); } //////////////////////////////////// uchar code line0[16]={" user: "}; uchar code line1[16]={" data: "}; uchar code lcd_mun_to_char[16]={"0123456789ABCDEF"}; unsigned char irtime;//红外用全局变量 bit irpro_ok,irok; unsigned char IRcord[4];//用来存放用户码、用户反码、数据码、数据反码unsigned char irdata[33];//用来存放32位码值 void ShowString (unsigned char line,char *ptr); ////////////////////////////////////////////// void Delay(unsigned char mS); void Ir_work(void); void Ircordpro(void); void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1//定时器0中断服务函数 { irtime++; } void ex0_isr (void) interrupt 0 using 0//外部中断0服务函数 { static unsigned char i; static bit startflag; if(startflag){ if(irtime<63&&irtime>=33)//引导码TC9012的头码 i=0; irdata[i]=irtime; irtime=0; i++; if(i==33){ irok=1; i=0; }
基于51单片机的红外遥控器设计
天津职业大学 二○一五～二○一六学年第1学期 电子信息工程学院 通信系统综合实训报告书 课程名称：通信系统综合实训 班级：通信技术（5）班 学号：1304045640 1304045641 1304045646姓名：韩美红季圆圆陈真真指导教师：崔雁松 2015年11月17日
一、任务要求 利用C51单片机设计开发一套红外线收发、显示系统。 具体要求： ●编写相关程序（汇编、C语言均可）； ●用Proteus绘制电路图并仿真实现基本功能； ●制作出实物 二、需求分析（系统的应用场景、环境条件、参数等） 现在各种红外线技术已经源源不断进入我们的生活中，在很多场合发挥着作用。 机场、宾馆、商场等的自动门，会在人进出时自动地开启和关闭。原来，在自动门的一侧有一个红外线光源，发射的红外线照射到另一侧的光电管上，红外线是人体察觉不到的。当人走到大门口，身体挡住红外线，电管接收不到红外线了。根据设计好的指令，触发相应开关，就把门打开了。等人进去后，光电管又可以接到红外线，恢复原来的线路，门又会自动关闭。因此这种光电管被称为“电眼”，在许多自动控制设备中大显身手。 在家庭中，许多电子设备如彩色电视、空调、冰箱和音响等，都使用了各种“红外线遥控器”。利用它我们可以非常方便的转换电视频道或设定空调的温度档次。 三、概要设计（系统结构框图/系统工作说明流程图） 红外线收发、显示系统硬件由以下几部分组成：红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大器一体集成红外接收头，LED灯显示电路。 红外线接收是把遥控器发送的数据(已调信号)转换成一定格式的控制指令脉冲(调制信号、基带信号)，是完成红外线的接收、放大、解调，还原成发射格式（高、低电位刚好相反）的脉冲信号。这些工作通常由一体化的接收头来完成，输出TTL兼容电平。最后通过解码把脉冲信号转换成数据，从而实现数据的传输。 红外遥控系统电路框图
基于单片机的红外线遥控器设计
毕业设计 姓名： 专业： 班级： 指导教师：
课程设计任务书 姓名：钟思 专业：自动化 班级：1301班 设计课题：基于单片机的红外线遥控器设计指导教师： 电子信息工程系印制 二○一五年十二月 目录
第一章红外发射部分 (1) 1、设计要求与指标 (1) 2、红外遥感发射系统的设计 (1) 3、红外发射电路的设计 (2) 4、调试结果及其分析 (3) 第二章红外接受部分 (4) 1、红外遥控系统的设计 (4) 2、系统的功能实现方法 (9) 3、红外接受电路图 (10) 4、软件设计： (10) 5、调试结果及分析： (10) 6、结论： (11) 参考文献 (11)
第一章红外发射部分 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：0 —1 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/ 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.红外遥感发射系统的设计 红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编/解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。发射系统设计的电路由如下的几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路。 系统框图如图所示。
基于某单片机地红外遥控设计与制作
基于单片机的红外遥控设计与制作 13工试2班舒佳章韬略 一、设计目的 对于本课题的研究，其理论中的价值是对红外线这种电磁波的特性进行更加深入的研究。同时在与单片机和电子电路的共同作用下，找到单片机及电子电路在实际运用中的更多功能，从而挖掘出红外线和硬件设备结合中的更多可能性。在现实意义中，对于红外线的使用，它不仅提高了单片机、硬件设备和硬件系统在智能遥控领域的广泛应用，而相对了在硬件设施上使用了红外线的遥控技术，也同时大大拓宽了硬件设施的应用围。在不久的将来，我相信，人们对于红外遥控控制的运用，会变得越来越广。 二、设计要求 基本功能要求： 1.以一个单片机作为控制遥控器，另一个单片机控制系统为被遥控对象； 2.用遥控器的10个遥控开关，控制遥控对象的10个电源开关通断； 3.能实现10个电源开关状态显示； 4.能实现定时开关某一个电源开关。 扩展功能： 1.能实现灯光亮度连续调节；
2.能根据不同电器实现不同时间通断控制； 3.其他扩展功能。 三、方案设计 3.1红外遥控发射电路的方案 采用指令键产生电路产生不同的控制指令，单片机进行状态的编码，直接由单片机的口输出方波信号控制红外发射管进行发射。红外发射管采用普通的红外发射二极管。 3.2红外遥控接收电路的方案 遥控系统采用红外线脉冲个数编码，直接利用单片机软件解码，实现功能的遥控。 3.3单片机的选择 本设计所编写的程序比较简单，功能也比较少，所用到的输入输出端口也不是很多，所以我们决定用STC89C52单片机来完成本设计，既方便也很实用。 3.4红外遥控系统电路的原理框图以及各部分作用
各部分作用： （1）行列式键盘 行列式键盘又称为矩阵式键盘，用I/O线组成行列结构，按键设置在行列的交点上，行列式分别连接到按键开关的两端。键盘中有无按键按下是由行线送入扫描字及列线读入列线状态字来判断的，有键按下时通过查键并执行键功能程序。 （2）红外线发射电路 遥控器信息码由单片机的定时器1中断产生40KHZ红外线方波信号。由P3.5口输出，经过三极管放大，由红外线发射管发送。 （3）单片机 单片机用于输出方波信号控制红外发射电路的工作。 3.5红外接收部分原理框图以及各部分作用 各部分作用： (1)+5V电源电路 给单片机最小系统、控制电路提供以及红外接收电路提供电压。
基于单片机的红外遥控系统设计
单片机红外遥控系统设计 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。 本设计主要应用了AT89C51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，设计了一个红外线遥控系统。本系统包含发射和接收两大部分，利用编码/解码芯片来进行控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED 红外线发射器；接收部分包括红外线接收芯片、光电转换器、调解电路。其优点硬件电路 简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。 关键词：单片机AT89C51；LED红外线发射器
目录 目录 (2) 1 绪论 (2) 1.1研究背景 (2) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3研究目的与意义 (3) 2系统方案设计论证 (5) 2.1单片机红外遥控发射器设计原理 (5) 2.2单片机红外遥控接收器设计原理 (5) 2.3方案选择和论证 (6) 3红外解码硬件电路设计 (8) 3.1红外解码系统设计 (8) 3.2单片机及其硬件电路设计 (8) 3.3红外发射电路设计 (10) 3.4红外接收电路设计 (11) 3.5本章小结 (13) 4红外解码程序设计 (14) 4.1红外接收电路主程序流程图 (14) 4.2红外接收电路子程序流程图 (14) 4.3本章小结 (15) 5 联机与调试 (16) 结论和展望 (23) 附录A：系统原理图 (24) 附录B：系统PCB图 (25) 附录C：系统仿真图 (26) 附录D：系统源程序 (27) 1 绪论 1.1研究背景 目前市场上采用的一般是遥控编码及解码集成的电路。此方案的特点是制作简单、容
单片机红外遥控器按键输入系统实现1
摘要 摘要 本设计主要应用了AT89C52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。文章首先介绍了红外遥控的基本原理和应用范围，再对AT89C52单片机的结构和性能给出简单的说明，接着给出了遥控器的编码格式，及遥控发射器，遥控接受器的电路设计。对于遥控操作的不同，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；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。最后分别详细介绍遥控系统的发射部分和接收部分的电路原理图和程序流程图。 关键词：单片机红外线发射接收
ABSTRACT ABSTRACT The design has used AT89C52 microprocessor as core, intergrately apply the interruptive system, timer, counter, etc. mainly to design originally and also take the advantage of the infrared light. Firstly，the fundamental principle and application ranges of infrared remote control are introduced．Secondly，the structure and performance of AT89C52 single chip are simply given out．Next，the code form of remote controller is given here．The remote control launcher distinguishes different operation through the control on frequency of infrared emission of light. The remote control receiver judges control operation by adopting the discerned frequency of the received infrared light to finish the whole launching and receiving course. Its advantage is that the hardware circuit is simple, the software is with perfect function, have certain use and reference value. Lastly, both the transmitting and receiving parts are explained, including particular circuit and program flow chart respectively． Keywords: Single-Chip Microcomputer Infrared ray Launch Receive
51单片机红外控制
/****************************************************************************** * 单片机与红外接收模块的接线说明： P32-->J11 注意事项： 根据自己使用的LCD1602是否带有转接板，如果带有转接板的即为4位，需在LCD.H头文件中 将宏#define LCD1602_4PINS打开，我们这里使用的LCD1602是8位，所以默认将该宏注释。 实验现象： 按下红外遥控器键，在LCD1602上即可显示对应的键值码（注意：需要将红外遥控器的电池绝缘片抽下） ******************************************************************************* / #include
单片机红外遥控器设计教学文案
单片机红外遥控器设计 红外线遥控是目前使用很广泛的一种通信和遥控技术。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l00 0μm 之间。 真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像，与望远镜原理全完不同，白天不能使用，价格昂贵且需电源才能工作。 【红外遥控系统】 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
图1a《红外发射原理图》 图1b 《红外接受原理图》 【遥控发射器及其编码】 红外遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征： 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”，其波形如图2所示。
单片机控制红外线防盗报警器电路设计
单片机控制红外线防盗报警器 一、硬件电路 电路原理图如图1所示。可将该电路分为以下三个部分。 用当今最流行的A T89C2051单片机控制，体积小，成本低；用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰；当有人试图闯入室内时，能自动进行声光报警。现将该报警器原理介绍如下，供广大单片机爱好者参考。 1、单片机系统。U1为A T89C2051单片机。C1，R0，R1和复位按钮RESET组成手动电平复位和上电自动复位电路；C2，C3以及晶振JT1组成时钟电路；C4，C5为+5V电源滤波电容。U2为CMOS6反相器CC4069，起驱动作用。VD1~VD6为红外发射管，其负极端接与P1口，P1口设置为输出状态，当P1口为“0”时，VD1~VD6发红外光。VD7~VD12为红外接收管，当接收到红外光时导通，+5V电源通过VD7~VD12加到反相器CC4069的输入端，经反相为低电平，这时P3.0~P3.5为低电平。发射管和接收管分别安装在门和窗口的适当位置，当有人闯入时遮挡了红外线，接收管截止，反相器输入端为低电平，这时U1的P3.0~P3.5为高电平。当在一定时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时，则由P3.7口输出报警信号（高低电平间隔1S的脉冲信号）。驱动声光报警电路，进行声光报警，直至按复位按钮RESET或电源开关S1。由于红外收发管之间没有遮挡时为正常，有遮挡时为异常，则当P1口输出00H时，P3口的正常状态数据为00H。 2、电源电路。220V交流市电经变压器T降压，桥式整流器D1整流，电解电容C7滤波，三端稳压器78L05稳压，最后得到整机要求的+5V稳定直流电源。 3、声光报警电路。555定时器U4，扬声器BY，普通红色发光二极管VD13等组成声光报警电路。其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器，其控制电压输入端5脚与单片机A T89C2051的P3.7脚相连，受P3.7脚输出的高低电平间隔1S的脉冲信号控制。当P3.7为
基于51单片机的红外遥控
基于51单片机的红外遥控 红外遥控就是无线遥控的一种方式,本文讲述的红外遥控,采用STC89C52单片机,1838红外接收头与38k红外遥控器。 1838红外接收头: 红外遥控器: 原理: 红外接收的原理我不赘述,百度文库上不少,我推荐个网址,这篇文章写得比较清楚,也比较全面, 我主要讲下程序的具体意思,在了解原理的基础上,我们知道,当我们在遥控器上每按下一个键,遥控器上的红外发射头都会发出一个32位的编码(32位编码分成4组8位二进制编码,前16位为用户码与用户反码,后16位为数据码与数据反码,用户码表示遥控器类型,数据码表示按键编码),不同的键对应不同的编码,红外接收头接收到这个编码后,发送给单片机,再进行相关操作。 源程序1:(这个程序的功能就是将用户码与用户反码,数据码与数据反码显示在1602液晶上,因为遥控器买回来就是不会说明按键对应什么码值,所以先自己测试,确定每个按 键的码值) #include
/*端口定义*/ sbit lcd_rs_port = P3^5; /*定义LCD控制端口*/ sbit lcd_rw_port = P3^6; sbit lcd_en_port = P3^4; #define lcd_data_port P0 /////////////////////////////////// void delay1 (void)//关闭数码管延时程序 { int k; for (k=0; k<1000; k++); } //////////////////////////////////// uchar code line0[16]={" user: "}; uchar code line1[16]={" data: "}; uchar code lcd_mun_to_char[16]={"0123456789ABCDEF"}; unsigned char irtime;//红外用全局变量 bit irpro_ok,irok; unsigned char IRcord[4];//用来存放用户码、用户反码、数据码、数据反码unsigned char irdata[33];//用来存放32位码值 void ShowString (unsigned char line,char *ptr); ////////////////////////////////////////////// void Delay(unsigned char mS); void Ir_work(void); void Ircordpro(void); void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1//定时器0中断服务函数 { irtime++; } void ex0_isr (void) interrupt 0 using 0//外部中断0服务函数 { static unsigned char i; static bit startflag; if(startflag){ if(irtime<63&&irtime>=33)//引导码TC9012的头码 i=0; irdata[i]=irtime; irtime=0; i++; if(i==33){ irok=1; i=0; }
单片机红外遥控原理
红外遥控原理 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0.62～0.76um；紫光的波长范围为0.38~0.46。比紫光的波长还要短的光叫紫外线，比红光的波长还要长的光叫红外线。红外线遥控技术就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。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。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。红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定，而业余条件下只能用拉距法来粗略判定。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。由于红外发光二极管的发射功率都较小，所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。 前些年常用μPC1373H、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、电源负和数据输出（VO或OUT）。红外接收
c51、c52单片机红外线遥控接收解码c程序(可直接使用)
/ 亲，此程序以经过测试，可直接使用！！！/ #include
基于单片机的红外无线控制
中国矿业大学徐海学院 技能考核培训 姓名：陈思彤学号： 22110838 专业：信息11-2班 题目：基于单片机的红外无线控制 专题：音乐播放器 指导教师：有鹏老师翟晓东老师 设计地点：电工电子实验室 时间： 2014 年 4 月
通信系统综合设计训练任务书 学生姓名陈思彤专业年级信息11-2班学号22110838 设计日期：2014年4 月5日至2014 年4 月10 日 设计题目： 基于单片机的红外无线控制 设计专题题目： 音乐播放器 设计主要内容和要求： 1. 主要内容： 单片机内部结构 红外遥控解码 C语言程序设 2. 功能扩展要求 实现音乐播放器的功能 指导教师签字：
摘要：近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入。红外线技术也被广泛应用于各个电子领域，先设计一种基于单片机的红外遥控的简易音乐播放器。通信蜂鸣器来发声，来完成音乐播放器的功能。该系统可实现对音乐播放的远距离遥控，且结构简单，速度快，抗干扰能力强。通过本次课程设计，我对单片机中断系统等知识有了进一步的了解，对单片机的相关知识做到理论联系实际。 关键词：单片机,中断系统,红外遥控,音乐播放
目录 1 绪论 (4) 1.1概述 (4) 1.2功能 (4) 2 硬件电路 (5) 2.1总体设计方 (5) 2.2单片机最小系统 (5) 2.3红外遥控收发电路 (5) 2.3.1 红外遥控发射电路 (6) 2.3.2 红外遥控接收电路 (7) 2.4蜂鸣器电路 (7) 2.5 LED指示灯电路 (8) 3软件编程 (9) 3.1 C语言实现系统设计 (9) 3.2乐谱的改编 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
单片机红外遥控器设计
单片机红外遥控器设计 作者：mcu110 来源：51hei 点击数：4086 更新时间：2007 年08月01日 红外线遥控是目前使用很广泛的一种通信和遥控技术。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm 之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间。 真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像，与望远镜原理全完不同，白天不能使用，价格昂贵且需电源才能工作。 【红外遥控系统】 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。>> 推荐文章 单片机USB-ISP 下载线制作 自制单片机实验板 单片机一键多功能按键识别设 >> 阅读排行 keil教程 单片机电子时钟设计 单片机DS18B20水温控制系统 单片机交通灯设计 单片机课程设计单片机时钟设计 单片机数字钟设计 单片机键盘程序(4×4矩阵式 单片机串口通讯单片机秒表设计 >> 相关文章 51学习板4*4键盘的c51与汇编程序51单片机实验板DS18B20测温程序单片机控制机械手设计论文
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）报告上传者：傅浩 傅浩 傅浩 傅浩 傅浩 傅浩 傅浩 傅浩 傅浩 傅浩
系别：机械电子工程系 专业：电子信息工程 班号： 学生姓名：傅浩 学生学号： QQ：564401740 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：扬州大学广陵学院 起迄日期：无止境
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 毕业设计（论文）开题报告
红外遥控原理及解码程序
红外遥控系统原理及单片机 红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 1 红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。 图1 红外线遥控系统框图 2 遥控发射器及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC 的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、VCD、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：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”，其波形如图2所示。 图2 遥控码的“0”和“1” （注：所有波形为接收端的与发射相反）上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3示。 图3 遥控信号编码波形图 UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。 遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。
基于单片机系统的红外遥控器应用
遥控器应用 摘要 (1) Abstract (2) 1 红外遥控器信号发射原理简介 (2) 2 红外遥控器信号接收芯片外围电路 (3) 3 遥控编码 (4) 一、编码格式 (5) 二、单片机遥控接收电路 (8) 4软件解码应用程序 (8) 5 结语 (9) 参考文献 (9)
摘要 介绍红外遥控器与单片机的硬件接口，并从原理出发给出软件解码的方法。通过软件程序对红外遥控器发射的脉冲波形检测得出信，从而为软件解码提供依据。红外遥控器由于其体积小、功耗低、功能强、成本低的特点，已经在家电产品设备中广泛应用。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。本文给出红外遥控器信号发射原理、红外接收器的连接方式和单片机软件解码应用程序，并提供了一种对未知格式的遥控器信检测的应用程序。 关键词：遥控器；软件解码；单片机；红外线 Abstract Introduction infrared remote control and microcontroller hardware interface and software decoding are presented and from the principle of the method. Through the infrared remote control software program launched in the letter obtained pulse detection number, and thus provide the basis for software decoding. Infrared remote control because of its small size, low power consumption, strong function, and low costs, has been widely used in home appliances equipment. Modern intelligent instrumentation systems, industrial equipment, the control input is greater use of infrared remote control. In this paper, principle of infrared remote control signal transmission, infrared receiver connection and SCM software decoding applications, and provides a remote control for unknown format letter number detection applications. Keywords: remote control; software decoding; SCM; infrared
单片机课程设计 遥控器
学号1322041219 单片机原理及应用A课程设计 设计说明书 通用型电视遥控器的设计 起止日期：2014年7 月7 日至2014 年7 月12 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年6 月20 日
课程设计任务书 2013 —2014 学年第1 学期 控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级 课程设计名称：单片机原理及应用A课程设计 设计题目：通用型电视遥控器的设计 完成期限：自2014 年7 月7 日至2014 年7 月12日共 1 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）： 一、课程设计的目的 1、进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。 2、掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。 3、通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术。 4、通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 5、通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。 二、课程设计的基本要求 1、认真认识设计的意义，掌握设计工作程序，学会使用工具书和技术参考资料，并培养科学的设计思想和良好的设计作风。 2、提高模型建立和设计能力，学会应用相关设计资料进行设计计算的方法。 3、提高独立分析、解决问题的能力，逐步增强实际应用训练。 4、课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 5、课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》 附表1。 三、课程设计具体要求 1、要求每位同学独立完成设计任务。 2、原理图设计。 1）原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。 2）图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。 3）原理图要完整，CPU，外围器件，扩器接口，输入/输出装置要一应俱全。