基于89C51单片机的红外线通信接口电路
基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计毕业论文

文献标识码:A
文章编号:1004—373X(2012)24一0162一03
Design of STC89C5 1-based smart home system with IR remote control function
JIANG Nan
(ColIege of Computer Science,Suihua University,Suihua l 52000,China)
理模块等组成。在该系统中,单片机通过接收遥控器发来的指令,实现继电器开关的状态转换来控制与继电器连接的电源
插座的打开与关闭。测试结果证明,该系统能够经济、有效、方便地实现普通家庭中远距离控制家用电器电源状态的转换。
关键词:STC89C51;继电器驱动模块;红外信号接收模块;红外遥控智能家居系统
中圈分类号:TN9ll一34
2012年12月dern Electronics Technique
Dec.2012
V01.35 No.24
基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计
姜楠
(绥化学院计算机学院,黑龙江绥化152000)
摘 要:STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统是由STC89C51单片机、继电器驱动模块、红外线接收模块、电源管
整个系统包含+5 V电压环境,给单片机系统、红 外接收模块、继电器驱动模块供电。稳压芯片选择 L7805产生最大1 A电流用于驱动继电器,电路原理图
万方数据
第z4期
如图3所示。
姜 檎:基于StC89C5l单片机的红外遥控智能家居系统设计
163
2.4红外线接收电路‘8] 红外接收电路采用IRl308红外接收器组建的电
通过接收遥控器按键相应的码值实现:
基于AT89C51的红外遥控开关系统设计

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具 有制 作 简单等 特点 ,但 由于 这些 芯 为 了 方 便 用 户 能 够 清 楚 知 道 所 要 控 制 图1基于A 8 C 1 T 9 5 的红外遥控开关系统框图 片 价格 较贵 ,功 能键 数及 功能 受到特 电 器 的 工 作 状 态 , 系 统 中 加 入 了工 作 定 的 限制 ,且相 互之 间采 用的 遥控 编 状态指示模块和定时时 间显示模块 。
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图 2 M54 2 P 作 框 图 06 A 工
编码和 码值 变化 ,得到遥控 指令 的功
M5 4 2 发射 器输 出的控制信 能码 ,结合 用户码产 生 出1 位 的传送 图4红外接收 电路 0 6 AP 6 号( 编码脉冲) 主要 由用户码和功能 ( 数 码。本设计 中共用N8 个按键 ,各个按 S 08 M0 3对外只有3 个引脚 :VC C、
8 N载波信号 。一路 用来形 定时 时 间的显 示 ,方便用 户 了解 电器 信号 编码 进行 识 别 ,根 据指 令发 出相 得 到3 kH z
的工作状态 。
应 的控制 信号 ,送 往接 口电路做 出相 成 时 钟 脉 冲 , 使 整 个 系 统 按 照 统 一 的
今日电予 .21年4 61 o2 月
( )定时时 间显示 电路和 工作 状 管后两位 显示 “0 1 O ”。
电 器 采 用 电 磁 式 继 电 器 , 是 用 较 小 的 态指示 电路
工 作 状 态 指 示 电 路 中 ,单 片 机
基于AT89C51单片机红外遥控系统毕业设计(3)

常州机电职业技术学院毕业设计(论文)说明书作者:袁水荣学号:40931418系部:电气工程系专业:应用电子(设计与制造)题目:基于AT89C51单片机红外遥控系统指导者:评阅者:年月毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录1 绪论 (5)1.1 课题设计目的及意义 (5)2 系统的硬件结构设计 (6)2.1 AT89C51系列单片机功能特点 (6)2.2 红外发射电路 (9)2.3 红外检测接收电路 (10)2.4 光电耦合控制电路 (11)2.5 电源电路设计 (13)2.6 显示部分的设计 (13)2.7 键盘设计 (15)3 系统软件的设计 (17)3.1 定时/计数器应用 (17)3.2 红外接收 (19)3.3 调速单元 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)附录1:发射程序 (25)附录2:接收程序 (28)附录3:红外发射电路图 (32)附录4:红外接收电路图 (33)1绪论1.1课题设计目的及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,而电风扇也不例外。
从单纯的在电风扇面板上通过按钮控制,到短距离(10M以内)的遥控,虽然改变不大,但其带来的便利无疑是巨大的。
而红外遥控技术的成熟,也使得遥控电风扇变得设计简单,价格低廉。
基于at89c51的红外报警器设计

目录1.引言2.总体设计思路3.A T89C51单片机简述及结构引脚说明4.时钟电路的设计5.复位电路的设计6.发光二极管报警电路的设计7.声音报警电路的设计8.软件的程序流程图及程序9.总原理图10.心得体会11.参考文献1引言随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术的正在不断的发展。
与此同时,红外技术已成为先进科学技术的重要组成部分,由于红外线是不可见光,因此用它进行红外探测监控,具有良好的隐蔽性,白天和黑夜都可以使用,而且其抗干扰能力强。
防盗报警系统利用单片机控制技术,自动探测发生在布防区内的侵入行为,产生报警信号,一旦发生突发事件,就会向人们发出报警提示,从而让人即使采取应对措施。
本设计包括硬件和软件设计两个部分。
硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。
处理器采用51系列单片机AT89C51,整个系统是在系统软件控制下工作的。
2总体设计思路从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成;它们之间的构成框图如图3总体设计框图所示:图3 总体设计框图处理器采用51系列单片机AT89C51。
整个系统是在系统软件控制下工作的。
当红外检测装置检测到有人时,信号经放大电路和非门将相应的电平送至单片机的p1.0端口,在单片机内,经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。
驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。
当报警延迟10s一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。
3AT89C51单片机简述及结构引脚说明AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash 存储单元,功能强大。
课程设计-基于AT89C51单片机红外防盗报警器的设计资料

课程设计任务书2009—2010学年第二学期专业:通信工程学号:070110101 姓名:苟孟洛课程设计名称:单片机原理及应用课程设计设计题目:红外报警器设计完成期限:自2010 年 6 月1 日至2010 年 6 月13 日共 2 周一、设计依据使用单片机的串口发送并接收数据,TXD接到红外发送管,RXD接到红外接收头,实现无线通信。
一般红外接收模块的解调频率为38KHz,当它接收38KHz左右的红外信号时将输出低电平,但连续输出低电平的时间是有限制的(如100ms),也就是说发送数据的低电平宽度是有限制的。
需要注意的是发送管应与接收头平行,否则接收头可能接收不到来自发射管的反射光。
要求在本设计过程中,通过设计合适的硬件电路及对应的软件,实现上述的控制过程,同时写出合格的课程设计说明书。
二、要求及主要内容1.硬件电路设计(1)完成89C51应用系统设计(晶振电路,上电复位电路等)(2)红外收发模块与单片机的正确连接;2.程序设计编写程序当红外接收管接到红外线时对应发光二极管点亮。
要求完成主程序的设计及对应的子程序设计。
3.选芯片, 元件按设计连线4.完成子程序调试5.完成总调试三、途径和方法综合运用单片机和电子电路相关知识,实现本次设计。
进行程序设计时先画流程图再进行程序设计。
子程序调试按以下步骤进行:(1)实验板与PC机联机。
(2)在连续运行状态下,使用较厚的白纸挡住红外线发射管红外信号,使其反射发射到接收头,观察发光管是否点亮。
四、时间安排1.课题讲解:2小时。
2.阅读资料:10小时。
3.撰写设计说明书:12小时。
4.修订设计说明书:6小时。
五、主要参考资料[1] 胡汉才.单片机原理与接口技术[M].北京:清华大学出版社,1995.6.[2] 楼然苗等.51系列单片机设计实例[M].北京:北京航空航天出版社,2003.3.[3] 何立民. 单片机高级教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.[4] 赵晓安. MCS-51单片机原理及应用[M]. 天津:天津大学出版社,2001.3.[5] 肖洪兵. 跟我学用单片机[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2002.8.[6] 夏继强. 单片机实验与实践教程[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 2001.[7]于凤明.单片机原理及接口技术[M].北京:中国轻工业出版社.1998.指导教师(签字):教研室主任(签字):批准日期:年月日摘要本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
基于单片机89C51热释电人体感应红外报警器系统设计制作

基于单片机89C51热释电人体感应红外报警器系统设计制作丽水职业技术学院机电信息分院毕业设计热释电人体感应红外报警器设计制作学生学号:0309100911学生姓名:郑知兵导师姓名:徐海峰班级电信0909 专业名称电子信息工程技术提交日期20 年月日答辩日期20 年月日20 年月摘要随着人们生活水平的不断的提高,入室抢劫时有发生,尤其是在现在化技术高度发展的今天,犯罪更趋于智能化,手段更隐蔽,所以采用电子技术、传感技术和计算机技术为基础的安全防范技术的器材设备,并将其构成一个系统,将发挥最大的功能做作用。
由于红外线是不见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中等到了广泛的应用热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,便于多用户统一管理。
本设计包括硬件和软件设计两个部分。
硬件部分包括单片机控制模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED控制模块等部分组成。
处理器采用51系列单片机AT89S52,程序使用C语言编写,用Multisim仿真软件进行仿真。
整个系统是在系统软件控制下工作的。
关键字:热释电红外传感器、AT89S52、红外线目录一、引言 (4)二、设计任务分析 (5)三、技术方案的详细设计(实施) (7)3.1本系统的设计方案 (7)系统概述 (7)3.2硬件电路设计 (8) (9)2 (9) (10) (11) (12) (16)3.3单片机部分 (17) (17) (18) (20) (20)3.4软件的程序实现 (21) (21) (22)3.5硬件调试及调试中遇到的问题 (23)3.6软件调试及调试中遇到的问题 (24)四、总结评价 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附件一:总体原理图设计 (29)附件二:实物图 (30)附件三:程序源代码 (30)3附录四:元件清单 (39)一、引言随着科技的提高,电子电器飞速发展,人民生活水平有了很大提高。
基于89C51 单片机红外计数器分解

引言在工业控制、信息检测系统中广泛使用的计数器,其实际电路的作用不外乎是采集信号、处理信号、量化为一定数字比例的电压或电流,最后,通过表头或数码管等显示器件显示具体数据,供使用者观察。
单片机控制红外计数器由于采用了软件处理系统,数据量化精度较高,设计、制作灵活,更适合实际应用。
在当今社会飞速发展的格局下,厂家基本采用流水线技术进行产品生产作业,而怎样对其线上的产品进行实时的、有效率的、精确的自动计数成为广大生产厂家十分关注的问题。
传统的机械式或电子式计数器(主要是用数字电路集成组件组成)电路比较复杂,元器件数量较多,故障率较高,维修比较困难,而且设置预定数值不太方便,功能不易更改且功能过于单一,适用范围较窄。
而基于单片机为核心控制的计数器有着能够实时,精确,可靠,稳定等计数优点已成为广大厂家的首选自动计数的装置基于89C51 单片机红外计数器的设计可分为硬件电路设计和软件控制设计。
硬件设计的目的:1)建立89C5 单片机的最小工作系统,提供单片机正常工作条件。
2)确定红外光发射电路和接收电路,保障检测信号的有效性。
3)组装数据显示电路,以显示具体数据。
软件控制设计的内容是:1)确立红外发光二极管的工作状态,提高红外发光二极管的发光效率,减少损耗。
2)处理检测信号,量化、转化为十进制数据,供显示电路显示。
段落格式不对1 设计目的本设计主要任务是以单片机为主控芯片来进行软件控制,能正常进行数据计数。
基于单片机构成的产品自动计数器研究的主要内容包括:如果构成检测电路、MCS-51单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制、LED显示驱动模块的选择、MCS-51单片机的扩展。
在这个设计中主要需要解决的问题便是如何提高MCS-51单片机的抗干扰能力以及稳定性。
主要技术指标:(1)显示并能计数;(2)具有报警功能;(3)具有较强的抗干扰性。
2 系统总体方案设计2.1 系统硬件框图图1 红外检测计数硬件框图原理:电路的指导思想是利用红外发光管发射红外线,红外接收管接收此红外线,并将其放大、整流形成高电平信号。
89C51单片机控制红外线通信接口电路设计

89C51单片机控制红外线通信接口电路设计发布: 2010-6-23 10:19 | 作者: —— | 来源: 电子工程世界在通信系统中,常利用非电信号来传递控制信号和数据,以实现遥控或遥测的功能红外通信,具有控制简单、实施方便,传输可靠性高的特点,是一种较为常用的通信方式。
红外通信利用950 nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,发送端采用脉时调制方式,将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列,并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送,接收端将收到的光脉冲转换成电信号。
再经过放大、滤波处理后送给解调电路,还原为二进制数字信号后输出。
1 系统的总体构成红外通信系统采用红外光传输及无限工作机制,其组成结构主要包括:红外发射器,通信信道,红外接收器三大部分组成。
(1)完成信号的电光变换并向空间发射红外脉冲红外发射器的关键是红外发光二极管和响应的驱动电路。
红外发光耳机光首先要满足其调制带宽大于信号的频谱宽度,保证通信线路畅通。
此外发光二极管的发射波长应与接收端的光电探测器(选用硅光二极管)的峰值响应相匹配,最大程度地抑制背景杂散光干扰,现阶段一般选用780nm~950 nm的红外波段进行数字信号传输。
由于红外无线通信系统的信噪比与发射功率的平方成正比,所以适当提高红外发射器的发射功率,并采用空间分集、全息漫射片等可使发射端的光功率在空间均匀分布的措施来降低误码率,提高通信质量。
其原理图如图1所示。
(2)红外接收器红外接收器包括红外接收部分以及后续的信号采滤波、判决、量化、均衡和解码等其原理框图如图2所示。
红外接收端的工作过程,首先进行光电转换,将红外脉冲信号变为电信号,经过适当的频域均衡后进行码元判决,码元判决电路是接收器设计的核心部分。
由于信号采用红外无线进行穿社,其电平变化范围较大,所以码元判决电路必须是自适应的。
接收的信号经自适应码元判决后变成数字信号,再进行适当的解码转换为差分信号进入计算机网卡的信号输入端。
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基于89C51单片机的红外线通信接口电路
简介:在通信系统中,常利用非电信号来传递控制信号和数 ...
关键字:红外线
在通信系统中,常利用非电信号来传递控制信号和数据,以实现遥控或遥测的功能红外通信,具有控制简单、实施方便,传输可靠性高的特点,是一种较为常用的通信方式。
红外通信利用950 nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,发送端采用脉时调制方式,将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列,并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送,接收端将收到的光脉冲转换成电信号。
再经过放大、滤波处理后送给解调电路,还原为二进制
数字信号后输出。
1 系统的总体构成
红外通信系统采用红外光传输及无限工作机制,其组成结构主要包括:红外发射器,通
信信道,红外接收器三大部分组成。
(1)完成信号的电光变换并向空间发射红外脉冲
红外发射器的关键是红外发光二极管和响应的驱动电路。
红外发光耳机光首先要满足其调制带宽大于信号的频谱宽度,保证通信线路畅通。
此外发光二极管的发射波长应与接收端的光电探测器(选用硅光二极管)的峰值响应相匹配,最大程度地抑制背景杂散光干扰,现阶段一般选用780nm~950 nm的红外波段进行数字信号传输。
由于红外无线通信系统的信噪比与发射功率的平方成正比,所以适当提高红外发射器的发射功率,并采用空间分集、全息漫射片等可使发射端的光功率在空间均匀分布的措施来降低误码率,提高通信质量。
其原
理图如图1所示。
(2)红外接收器
红外接收器包括红外接收部分以及后续的信号采滤波、判决、量化、均衡和解码等其原
理框图如图2所示。
红外接收端的工作过程,首先进行光电转换,将红外脉冲信号变为电信号,经过适当的频域均衡后进行码元判决,码元判决电路是接收器设计的核心部分。
由于信号采用红外无线进行穿社,其电平变化范围较大,所以码元判决电路必须是自适应的。
接收的信号经自适应码元判决后变成数字信号,再进行适当的解码转换为差分信号进入计算机网卡的信号输入端。
(3)通信信道
红外无线数字通信的信道泛指发射器与接收器之间的空间。
由于自然光及人工光源等背景光信号的介入,信号源以及发射、接收设备中电学或光学噪声的影响,红外无线数字通信在某些场合的通信质量较差,需要采用信道编码技术来提高抗干扰能力。
在红外线通信系统中,由于红外发射器的发射功率较小,而且信号采用红外线进行传输,易受外界环境的影响,这些因素导致了红外接收器的信号很弱,并且电平变化范围较大。
因此,低噪声的前置放大器设计和自适应的码元判决电路是必须的。
低噪声的前置放大器一般选用输入阻抗较高的场效应管放大器,并要求带宽大,增益高,噪声低,干扰小,频率响应与信道脉冲响应匹配。
自适应的码元判决电路能自动跟踪输入信号电平的变化,得到最佳的阈值电平,并根据此阈值电平对信号进行判决,将其变换为数字电平之后进行解码,恢复原始信号。
同时,为了滤去低频噪声及人为干扰采用带通滤波器,为了与调制特性匹配并消除码间干扰常采用均衡技术,为了获得较大的光接收器工作范围及瞬时视场采用球形光学透镜。
这些措施都是将有利于红外无线通信质量的提高。
2 红外串行通信接口电路设计
单片机控制的红外通信系统主要有红外发射器,红外接收器,以及单片机89C51三部分组成,单片机本身并不具备红外通信接口,可以利用单片机的串行接口与片红外发射和接收电路,组成一个单片机控制系统的红外串行通信接口。
2.1 发射部分设计
红外发送电路包括脉冲振荡器、三极管和红外发射管等部分。
其中脉冲振荡器有NE55
5定时器、电阻和电容组成,用于产生38 kHz的脉冲序列作为载波信号,红外发射管HG 选用Vishay公司生产的TSAL6238,用来向外发射950 nm的红外光束。
其发送的过程为:串行数据有单片机的串行输出端TXD送出并驱动三极管,数位“O”使三极管导通.通过有NE555构成的多谐振荡电路调制成38 kHz的载波信号,并利用红外发射管以光脉冲的形式向外发送。
数位“l”使三极管截止,红外发射管不发射红外光。
NE555构成的多谐振荡电路的振荡周期公式为T=O.693(R1+R2)C,其中,R1为充电电阻,R2为放电电阻,
C为充电电容。
2.2 红外接收器的设计
红外接收电路选用Vishay公司生产的专用红外接收模块TSOP1738。
该模块是一个三端元件,使用单电源+5V供电,具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其他波长(9
50 nm以外)的红外光不敏感的特点,其内部结构框图如图3所示。
TSOPl738的工作过程为:首先,通过红外光敏元件将接收到的载波频率为38 kHz的脉冲红外光信号转换为电信号,再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理。
然后,通过带通滤波器进行滤波,滤波后的信号由解调电路进行解调。
最后,由输出级电路进行反向
放大输出。
2.3 数码显示部分
在系统中,选用一个双七段数码管来显示发送和接收的数据。
数码管采用DPY双位七段共阳数码管。
高位的共阳极是lO脚,低位的共阳极是5脚。
由单片机的P O口控制数码管的阴极,P2.6,P2.7口分别控制数码管的高位和低位,当P2口输出数位“0”时,相应的三极管导通。
根据PO口输出不同数位,数码管显示不同的数字,当P2口输出数位“l”
时,三极管截止,数码管不显示。
2.4 发光二极管显示部分设计
有8个发光二极管与单片机的P1口相连,二极管的正极与电源正极相连,负极串联一个电阻与Pl口相连,给Pl口送低电平就得到不同的显示状态。
2.5
按键部分设计
有四个按键与单片机的P3口相连,按键的一边接地,另外一边与单片机的P3.2、P3.4、P3.5口相连。
单片机控制的红外通信接口电路的整体图如图4所示。
其工作过程:单片机通过TXD发出串行数据,通过由NE555构成的多谐震荡电路产生3 8 kHz脉冲序列作为载波信号,通过红外发射管将信号以950 nm的红外光束发出,红外接收模块TOSPl738将接收到的光脉冲转换成电信号,再经过发大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出到单片机的RXD口。
单片机对接收到的数据进行处理,将相应的数据显示在数码管上。
这样,一个单片机控制的红外通信系统就实现
了通信。
为了保证红外接收模块TSOPl738接收的准确性,要求发送端载波信号的频率应尽可能接近38 kHz,因此在设计脉冲震荡器时,要选用精密元件并保证电源电压稳定。
还有,发送的数位“O”至少要对应14个载波脉冲,这就要求传输的波特率不能超过2 400 bps。
3 单片机控制的红外通信的主程序
;P3.2为开始键.也为功能选择键,P3.5为功能确认键
4 结束语
单片机控制的红外通信系统具有硬件电路简单、成本低廉、编程方便、通信可靠性高等
优点,实现了通信双方非接触的数据,在遥控、遥测等应用场合得到广泛应用。