基于单片机的红外遥控控制系统

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河南科技学院新科学院单片机课程设计报告题目:基于单片机的红外遥控控制系统专业班级:姓名:时间:指导教师:基于单片机的红外遥控控制系统设计任务书1.设计目的与要求(一)基本功能1.有效遥控距离大于10米。2.遥控控制的路数在5路以上。3.采用数码管显示当前工作的控制电路。(二)扩展功能1.通过遥控器可以任意设置用户密码,(1-16位长度)只有合法用户才能有修改电路控制的功能,同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。2.报警和加锁功能:密码的输入时间超过12秒或者连续。3.次输入失败,声音报警同时锁定系统,不让再次输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。2.设计内容(1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系;(2)确定元器件及元件参数;(3)进行电路模拟仿真;(4)SCH文件生成与打印输出;(5)PCB文件生成与打印输出;3.编写设计报告写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。4.答辩在规定时间内,完成叙述并回答问题。(任务书要求单页打印。1.5倍行间距,标准字间距。)目录1引言.............................................................................................................................................12总体设计方案.............................................................................................................................12.1设计思路................................................................................................................................12.2总体设计框图..........................................................................................................................23设计原理分析.............................................................................................................................23.1单片机最小系统....................................................................................................................23.2按键控制系统........................................................................................................................23.3红外发射系统........................................................................................................................43.4红外接收部分........................................................................................................................43.5红外接收部分........................................................................................................................53.6红外显示部分........................................................................................................................64调试与仿真.................................................................................................................................75总结与体会.................................................................................................................................7参考文献.........................................................................................................................................8附录1..............................................................................................................................................9附录2.............................................................................................................................................10附录3.............................................................................................................................................10-1-基于单片机的红外遥控控制系统摘要单片机的红外遥控控制系统常用于我们日常生活中,为我们的生活提供了极大便利。红外控制多用于远距离控制,对我们生活和操作是一个极大地变革,既节省了时问又避免远距离的操作本单片机的红外遥控控制系统设计主要有单片机,红外发射头、红外接收装置B0038,LED灯、数码管显示组成。单片机和红外发射头完成红外遥控的控制系统,单片机和E50038及显示部分来完成红外控制系统的接收部分。通过显示器的不同表现,来检验显示红外遥控的实现与否。关健词单片机红外遥控中断定时计数领率1引言随着社会的发展、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气们的生活.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AT89351单片机作为核心,综合应用了单片机中断系统,走时器、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。2总体设计方案2.1设计思路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,应用范画受到限制.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、操作码个默可随意设定等优点比,本单片机遥控应用系统采用红外线发射#A率的不同,来识别不同的遥控功能当我们按下菜一个按键的时候,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颇率的脉冲,该脉冲与38KUZ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Z计数器得到该红外光的颇率,然后将该颇率送往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。单片机红外遥控发射器主要有单片机、独立键盘、低功耗空闲方大控制电路、红外管友射电路以及单片机的一些电源、复位、震荡子电路组成。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,控制软件内部产生区别38KIIZ固定频率的不同的高低电平比如10011Z,300112,400112等不同赫兹的波,将按键产生的波在P2.1输出将单片机内部产生的固定的38KHZ从P2。输出与P2.1口输出的不同的波利用74LS0。进行登加经过放大传送到红外发射管将电信号转变为光信号进而完成红外发射功能即:红外遥控的空值系统。.2.2总体设计框图-2-红外遥控控制系统的原理框图如图2-1所示它主要由单片机最小系统、按键、单片机1.红外发射、红外接收、单片机2、显示部分组成图2-1红外遥控控制系统的原理框图3设计原理分析3.1单片机最小系统单片机最小系统是单片机工作的最墓本装置,它是单片机工作的墓础最小系统位单片机工作提供频率和复位最墓本功能XTALl和XTAL2分别为反向放大器,该反向放大器可以配置为片内振荡器石英震荡和陶瓷震荡均可采用.如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。由于输入至内部时钟信号要通过一个二分颇触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度.其原理图如图3-1所示图3-1单片机最小系统原理图3.2按健控制系统首先,初始化定时器,走时频率为38KHz的时间段.当按下某一按键时,送数据p2.1输出与p2。的固走频率38KIIZ进行叠加,就开始工作.由于11S0038红外接收装置只识别38KHZ的波。所以利用按键产生不同的波进行叠加传送红外发射头将电信号转化为光信号传送到HS0038进行接收.光信号经过HS0038将光信号转化为电信号,在经过单片机的识别区分从而进行产生不同的指示命令当某个操作按键按下时,单片机先读出键值,然后根据键值设定遥控码的脉冲个数,再调制成38kH:方波由红外线发光管发射出去P2.0端d的输出与即.1端0的输出进行叠加进行调制波如图3-2所示程序流程图如图3-3所示:-3-图3-2调制波图3-3程序流程图-4-3.3红外发射系统遥控发射通过健盘,每按下一个键,即产生具有不同的编码数字脉冲,这种代码指令信号调制在38RHz的载波上,激励红外光二极管产生不同的脉冲,通过空间的传送到受控机的遥控接收器P0口作为按键部分,P2.1口和P2.2口作为发射部分,然后用三极管的放大驱动红外发射电路如下图3-4所示图3-4电路红外发射系统3.4红外接收部分AT89S51的引脚图如图3-5所示图3-5AT89S51的引脚图-5-主电源及时钟引脚一此类引脚包括电源引脚Vcc.Vss.时钟引脚XTAL1.XTAL2(1)Vcc(40脚):接+5V电源,为单片机芯片提供电能(2)Vss(20脚)接地(3)XTALl(14脚)在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