基于单片机的红外遥控系统设计
基于51单片机的红外遥控设计-毕业设计论文
基于51单片机的红外遥控设计摘要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。
常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。
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。
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100ms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。
关键词：80c51单片机、红外发光二极管、晶振目录第一章1、引言 (3)2、设计要求与指标 (3)3、红外遥感发射系统设计 (4)4、红外发射电路设计 (4)5、调试结果及分析 (9)6、结论 (10)第二章1、引言 (10)2、设计要求与指标 (11)3、红外遥控系统设计 (11)4、系统功能实现方法 (15)5、红外接收电路 (16)6、软件设计 (17)7、调试结果及分析 (18)8、结论 (19)参考文献附录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0.38～0.46μm。
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。
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红外遥控小车设计和制作是一个有趣且实用的项目。
本文将介绍一个基于51单片机的红外遥控小车的设计方案和制作过程。
设计方案：1.硬件设计：-采用STC89C52单片机作为控制核心，具有良好的性能和稳定性。
-红外接收器模块：用于接收红外信号并将其转换为电信号。
-直流电机：用于驱动小车的轮子，实现前进、后退、转弯等动作。
-驱动电路：将单片机的输出信号转换为合适的电流和电压来驱动电机。
-电源：使用锂电池作为电源，提供所需的电能。
2.软件设计：-红外信号解码：将接收到的红外信号进行解码，并判断是前进、后退、转弯等命令。
-控制逻辑：根据解码结果产生相应的电信号，驱动电机实现小车的相应动作。
-响应机制：处理红外信号的时延和干扰，避免误操作或信号丢失。
制作过程：1.连接电路：-将STC89C52单片机与电源、红外接收器模块和驱动电路连接。
确保连接正确、稳定。
-连接直流电机和驱动电路，通过电路板或者线缆进行连接，确保电机可以正确驱动。
2.烧录程序：- 使用Keil C编译器编写控制程序，并将程序通过编程器烧录到STC89C52单片机中。
3.完善控制逻辑：-在控制程序中添加红外信号解码和控制逻辑代码，使小车能够根据接收到的红外信号做出相应动作。
4.调试和测试：-将红外遥控器对准红外接收器模块，发送不同的红外信号，确保小车能够正确接收和处理信号。
-确保小车能够根据接收到的信号做出正确的动作，如前进、后退、转弯等。
5.完善功能：-可以根据实际需求添加其他功能，如声控、避障、图像识别等，提升小车的智能性和功能性。
通过以上设计和制作过程，一个基于51单片机的红外遥控小车就可以完成。
这个小车可以通过红外遥控器进行远程控制，并实现前进、后退、转弯等动作。
它可以在室内或者室外进行运行，并具有一定的智能性和便携性。
这个项目不仅可以培养学生的动手能力和创造力，还可以加深对电子电路和嵌入式系统的理解和掌握。
单片机STM32F103C8T6的红外遥控器解码系统设计
单片机STM32F103C8T6的红外遥控器解码系统设计一、本文概述本文旨在详细阐述基于STM32F103C8T6单片机的红外遥控器解码系统的设计和实现过程。
随着科技的不断进步和智能化设备的普及，红外遥控器作为一种常见的遥控设备，已经广泛应用于家电、安防、玩具等多个领域。
然而，红外遥控器发出的红外信号往往需要通过解码器才能被设备正确识别和执行，因此，设计一款高效、稳定、可靠的红外遥控器解码系统具有重要意义。
本文将首先介绍红外遥控器的基本原理和信号特点，然后详细阐述STM32F103C8T6单片机的性能特点和在红外遥控器解码系统中的应用优势。
接着，将详细介绍红外遥控器解码系统的硬件设计，包括红外接收头的选择、电路设计和PCB制作等。
在软件设计部分，将详细阐述如何通过STM32F103C8T6单片机的编程实现红外信号的接收、解码和处理，以及如何将解码后的数据通过串口或其他通信方式发送给主控制器。
本文还将对红外遥控器解码系统的性能进行测试和分析，包括信号接收距离、解码速度和稳定性等方面的测试。
将总结本文的主要工作和创新点，并对未来的研究方向进行展望。
通过本文的研究和实现，旨在为红外遥控器解码系统的设计提供一种新的思路和方法，同时也为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。
二、红外遥控器基础知识红外遥控器是一种常见的无线遥控设备，它利用红外光作为信息载体，通过发射和接收红外光信号实现对设备的远程控制。
这种遥控方式因其简单、低成本和无需视线连接等优点，在各类消费电子产品中得到了广泛应用，如电视机、空调、音响等。
红外遥控器的工作原理主要基于红外辐射和光电器件的检测。
遥控器内部通常包含一个或多个红外发射管，当按下按键时，发射管会发射出特定频率和编码的红外光信号。
接收端则配备有红外接收头，该接收头内部有一个光敏元件（如硅光敏三极管或光敏二极管），用于检测红外光信号并将其转换为电信号。
为了区分不同的按键操作，红外遥控器通常采用特定的编码方式对按键信号进行编码。
基于单片机的红外遥控系统设计毕业设计
本科生毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的红外遥控系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：本设计是基于单片机的红外遥控系统设计，设计内容包括了红外接收，红外解码和步进电机控制三大块。
如今红外遥控技术已经得到了广泛的应用；其利用红外线来传输数据，这种情况下不需要实体连线，体积小，成本低，功能强。
我们日常生活中的电视机，洗衣机，空调，航天飞机，工业现场设备等都运用了红外遥控的技术。
本设计中发射端采用专用的发射芯片来实现红外遥控码的发射，且遥控码格式是NEC标准。
接收端采用市面上流行的1838一体化红外接收头，接收到的红外信号经由1838接收头完成光/电转化和解调的工作，然后把33位的完整码发送到解码芯片中去完成解码工作。
本设计中的主芯片是STC89C52单片机，主芯片和解码芯片之间进行串行通讯。
系统启动后，解码芯片将解码后得到的8位数据码串行发送到主芯片中，然后通过主芯片来控制步进电机的正转，反转，加速，减速。
本设计中的被控对象是步进电机，步进电机最适合做数字控制。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
基于单片机的红外通信系统设计
基于单片机的红外通信系统设计1 简介红外通信是指利用红外线进行信息传输的一种无线通讯方式。
其传输距离在10米以内，速度较快，常用于遥控器、智能家居、安防监控等领域。
本文将介绍基于单片机的红外通信系统设计。
2 系统原理红外通信系统需包含红外发射器、红外接收器和处理器三个部分。
通信原理是将信息编码成红外信号，通过红外发射器发出，再由红外接收器接收，经过解码后传输到处理器中处理。
3 系统设计步骤3.1 红外接收器电路设计红外接收器采用红外管接收器，其特点是灵敏度高，在不同角度能接收到较远的红外信号。
红外管接收器与电路板焊接，电路板再选用较长的电线接到处理器的端口上。
3.2 红外发射器电路设计红外发射器采用红外二极管，其工作电压一般为1.2-1.4V。
通过接通1kHz以上的方波信号控制二极管的导通，使其发出红外光。
为保证其稳定性和较远的有效距离，需在电路中添加反向电流保护二极管。
3.3 处理器设计处理器选用常用的单片机，如AT89C51等。
单片机内置了红外通信模块，可用来发送和接收红外信号。
同时，还需通过编程实现对红外信号的解码和编码，实现信息传输与处理。
4 系统测试测试时，可用遥控器模拟发送红外信号，系统接收并解码后显示在液晶屏幕上。
测试距离一般在10米以内，且需保持天空无其它遮挡物。
5 总结基于单片机的红外通信系统设计，具有灵敏度高、速度快、传输距离短等特点。
其应用广泛，在智能家居、安防监控、车载通信等领域均有应用。
但需注意遮挡物的影响，以及信号干扰等问题。
基于单片机的红外线遥控器设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｒ ａｒ ｅ ｄ Ｒｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｏ ｎ ＭＣＵ
Ｗ ＡＮ Ｇ Ｈｏ ｎ ｇ ｒ ｎ ｅ ｉ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｔ ｉ ａ ｎ ｂ ｏ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ Ｔ Ｄ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ０ ７ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
子技 术 ， ２ ０ ０ ３ ， （ ０ ６ ） ： ４ ０ — ４ １
自动 化应 用 ｛ ２ ０ １ ３ ９期
３ ２
图１ 单 片 机 遥 控 发射 器 和接 收器 设 计 原 理 图
难度大 因此 ， 这几种方式都未能大量使用 。
而 红 外 遥 控 方 式 是 以 红 外 线 作 为 载 体 来 传 送 控 制信息 的 ， 因其 反 应 速 度 快 、 传 输效率 高 、 工 作 稳 定 可 靠 等 优 点 而 广 泛 应 用 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 号传输的率 消 耗 低 ： 红 外 线 不 会 向室 外 泄 露 ，
率。
参 考文献
该 系统在实 验过程 中运行 稳定 、 控制 准确 、 操作
一
。
—
５ Ｉ Ｘ Ｔ Ａ Ｌ １ Ｐ Ｉ ． ４ ￣ １
［ １ 】曹建 军 ， 戴 兵． 无 线 遥 控技 术在 施 工现 场 的应 用—— 利 用 弱 电控制 强 电实现 节 能减 材［ Ｊ ］ ． 施 工技 术 ， ２ ０ １ １ ，
基于51单片机的红外通信设计报告
基于51单片机的红外通信设计报告研究方案：基于51单片机的红外通信设计报告摘要：本研究旨在通过对基于51单片机的红外通信的研究与实践，对红外通信协议进行优化和改进，提高通信的可靠性和稳定性。
通过设计红外发射器和接收器，并利用51单片机进行编程控制，实现了红外信号的发送与接收。
在实验中，采集了一系列数据，通过对这些数据的整理和分析，发现了现有研究成果的不足之处，并提出了一种新的观点和方法，为解决实际问题提供了有价值的参考。
1. 引言红外通信是一种常见的无线通信方式，具有传输速度快、安全可靠等优点，在家庭电器控制、遥控玩具、无线数据传输等领域广泛应用。
本研究基于51单片机进行红外通信协议的设计与实践，旨在优化和改进红外通信的性能。
2. 研究设计2.1 硬件设计2.1.1 红外发射器设计通过使用红外发光二极管作为发射器，并连接到51单片机的IO口，控制IO口的高低电平来实现对发射器的开关控制。
2.1.2 红外接收器设计通过使用红外接收头作为接收器，并将其连接到51单片机的IO口，通过检测接收器的信号电平变化来判断接收到的红外信号。
2.2 软件设计2.2.1 红外信号解析与发送在51单片机上编写红外信号解析与发送的程序，通过对输入信号的解析，将需要发送的红外信号编码成特定协议的数据帧，再通过IO口的控制将数据帧发送出去。
2.2.2 红外信号接收与解析在51单片机上编写红外信号接收与解析的程序，通过IO口的状态变化检测，获取红外接收器接收到的信号，并对接收到的信号进行解析，还原成原始数据。
3. 实验与调查情况在本研究中，我们通过实验和调查采集了一系列的数据来评估所设计的红外通信系统的性能。
3.1 实验设置我们设置了一个包含发射器和接收器的实验平台。
通过按下遥控器上的按键，触发发射器发送特定红外信号，在接收器上探测到红外信号，并通过51单片机进行信号解析。
3.2 数据采集与分析通过对实验中采集到的数据进行整理和分析，我们可以得到以下结论：（1）在传输距离较近的情况下，信号的可靠性和稳定性良好。
基于单片机的红外遥控智能小车设计
基于单片机的红外遥控智能小车设计引言：随着科技的不断发展，智能物联网已经走进了我们的生活。
智能小车作为一种智能化的产品，能够实现远程遥控、自动避障等功能，受到了广大消费者的青睐。
本文就基于单片机的红外遥控智能小车设计进行详细介绍。
一、设计目标本设计的目标是通过红外遥控，实现对智能小车的远程控制，小车能够根据收到的指令进行行驶、避障等操作。
二、设计原理1.主控芯片：本设计使用单片机作为主控芯片，常用的单片机有51系列、AVR系列等，可根据实际需求选择合适的芯片型号。
2.红外遥控模块：红外遥控模块是实现红外通信的设备，可以将遥控器发出的红外信号解码成数据，实现遥控操作。
3.电机驱动模块：电机驱动模块可将单片机的PWM信号转化为电机的动力驱动信号，控制小车的行驶方向和速度。
4.超声波传感器：超声波传感器可以感知到小车前方的障碍物距离，根据测得的距离，进行相应的避障操作。
5.电源模块：小车需要使用适当的电源，通常是锂电池或者直流电源供应。
三、系统设计1.硬件设计：（1）搭建小车底盘：根据所选择的底盘，搭建小车结构，并安装好电机驱动模块、电源模块等硬件设备。
（2）连接电路：将红外遥控模块、超声波传感器等硬件设备与主控芯片进行连接，确保每个模块正常工作。
2.软件设计：（1）红外遥控程序设计：通过红外遥控模块接收红外信号，并解码成相应的指令。
根据指令控制电机驱动模块，实现小车的行驶方向和速度控制。
（2）超声波避障程序设计：根据超声波传感器测得的距离，判断是否有障碍物，如果有障碍物就停止或者转向。
四、实验结果和讨论经过实验验证，本设计的红外遥控智能小车能够准确接收红外信号，并根据指令控制小车的行驶方向和速度。
同时，超声波传感器能够及时感知到前方的障碍物，并进行相应的避障操作。
然而，该设计仍然存在一些不足之处，比如超声波传感器的测距范围有限，可能无法感知到较小的障碍物。
此外，红外遥控信号的传输距离也有一定限制，需要保持遥控器与小车之间的距离不过远。
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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
易等，但因为功能键数及功能受到特定的限制，这类电路只适合用某一专用电器产品的应用,应用范围受到很大的限制。
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。
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，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。
1.2国内外研究现状
发射部分和接收部分是红外遥控系统的基本的组成部分。
发射部分的最重要的元件被称作是红外发光二极管。
它本质上是发光二极管；因为它的内部材料和一般的发光二极管有一定的区别，所以在他两端施加了一定的电压后，他便发出了一种红外线而非可见光。
发出的红外线波长差不多为940mm是目前被大量使用的二极管，外形上来说与一般的φ5发光二极管一样，仅仅是颜色不同。
红外发光二极管经常见到的有深蓝、黑色、透明三种颜色。
如何去判断红外发光二级管，本质上来说和判断普通二极管相同：使用万用表的电阻挡，然后去测量红外发光二极管正、反向电阻。
从发光效率上来说，红外发光二极管需要用专门仪器才可以准确测出，没有条件的只能使用拉锯法来笼统地去判断。
光敏二极管是接收部分里面的红外接收管。
实际应用中让他工作的话需要加反向偏压，也就是说红外接收二极管需要反向运用才能得到较高的灵敏度。
红外发光二极管的形状正常有圆形和方形两种。
红外发光二极管发射功率在100mw左右，都比较小，所以红外接收二极管接收到的信号弱，所以就要增加一个电路叫高增益放大电路。
不影响周边环境、不干扰电器设备是红外遥控的特点。
因为红外线不能穿透墙壁，所以家庭中使用的电器的遥控器而不会造成相互干扰；电路的特点是调试很简单，给定电路连接无误的话，一般不需要任何调试就可以加入工作中；编解码简便，可以多路遥控。
1.3研究目的与意义
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增高。
遥控器的出现，在一定程度上满足了人们这个要求。
遥控器是由高产的发明家
Robert Adler在五十年代发明的。
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，实现对控制对象的远距离控制，具体来讲，就是有发射器发出红外线指令信号，有接收器接收下来并对信号进行处理，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，很多电器都应用了红外遥控。
2系统方案设计论证
2.1单片机红外遥控发射器设计原理
单片机、、单片机的电源、震荡子、复位电路红外发射管发射、电路行列式键盘和低功耗空闲方式控制电路组成单片机红外遥控发射器。
单片机不工作会处于低功耗阶段，采用了空闲节电工作方式。
按下遥控器的按键以后，外部中断1产生中断，直接唤醒单片机，并且让其进入工作阶段，了解到键盘按下的是哪个按键，其信号含义是什么，确认按键以后，软件被控制启动定时器T0和T1，为红外线发射频率控制器是TO，发射时间控制器是T1，当T0定时溢出时，红外管接口电平被中断反转一次，定时器写入不同的初值，系统在输出端口就获得了不同发射频率。
当T1定时溢出时T0定时器就会被中断程序关闭，红外线停止发射。
设计原理框图如下。
2-1单片机遥控发射器原理图
2.2单片机红外遥控接收器设计原理
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红外遥控接收器。
红外脉冲计数器是使用单片机里面的T0，计数时间控制器则是单片机内的T1。
当红外接收管第一次接收到红外脉冲，触发外部中断1，计数器T0和定时器T1被启动。
定时溢出，计数器T0被中断程序关闭，读取计数值后立即进行判断，操纵遥控按键对其进行反转操作，控制电路对相对应的负载进行开或关动作。
还可对接收电路实行。