基于單片機(jī)的紅外遙控開關(guān)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(文件)

　

【正文】 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗(yàn)。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計(jì)過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和操作方法，并對(duì)我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。 其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識(shí)和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的 力量。從這里走出，對(duì)我的人生來說，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到。 最后，我要感謝我的父母對(duì)我的關(guān)系和理解，如果沒有他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)生涯中的無私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無法順利完成今天的學(xué)業(yè)。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。 首先非常感謝學(xué)校開設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。 本聲明的法律后果由本人承 擔(dān)。 學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日 學(xué)位論文出版授權(quán)書 本 人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學(xué)位 論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀 碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》 (以下簡稱“章程” )，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入 CNKI《中國知識(shí)資源總庫》，在《中國博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。 end 29 附 錄 2 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。 typedef unsigned char uchar。 typedef signed char int8。 typedef unsigned long DWORD。 typedef int int16。 typedef unsigned int uint。很感謝各位指導(dǎo)老師的關(guān)心，你們幫助我解決了設(shè)計(jì)過程中遇到的一些問題，并提出了一些具有指導(dǎo)性的建議，使的本設(shè)計(jì)更趨完善。呂梅蕾 。系統(tǒng)采用軟件解碼具有電路簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡單、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，單片機(jī)采 用 STC90C516RD+，充分利用了它的資源。 } } include include /*函數(shù)名稱：延時(shí)函數(shù) 函數(shù)功能：實(shí)現(xiàn) x* 的延時(shí) */ void delay(uchar x) //x* { uchar i。 Relay_4=~Relay_4。 case 0x5e: //遙控器 3鍵的鍵碼 。 break。 //sbit P2_0=P2^0。 include include sbit Relay_1=P2^0。 } PassWord=IRCOM[2]。 //數(shù)據(jù)最高位補(bǔ) ‘ 1’ } N=0。 } // 計(jì)數(shù)過長自動(dòng)離開。 } while (IRIN) //計(jì)算 IR 高電平時(shí)長 { delay(1)。j4。 delay(1)。 // 造成程序混亂 。 uchar PassWord=0。 //紅外解碼功能子程序調(diào)用 。 { Relay()。 } Main() { Inital()。 endif 相關(guān)程序代碼 本節(jié)將介紹整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所涉及到的軟件程序代碼，包括主程序模塊代碼、紅外解碼代碼、繼電器控制代碼以及應(yīng)用到的主要延時(shí)功能代碼。但是總的原則是：不該讓外界知道的信息就不應(yīng)該出現(xiàn)在頭文件里，而外界調(diào)用模塊內(nèi)接口函數(shù)或者是接口變量所必須的信息就一定要出現(xiàn)在頭文件里，否則，外界就無法正確的調(diào)用我們提供的接口功能。可以稱其為一份接口描述文件。 （ 2） C 語言頭文件 *.h 談及到模塊化編程，必然會(huì)涉及到多文件編譯，也就是工程編譯。好比我們買了一部手機(jī)，我們只需要會(huì)用手機(jī)提供的功能即可，不需要知曉它是如何把短信發(fā)出去的，如何響應(yīng)我們按 鍵的輸入，這些過程對(duì)我們用戶而言，就是一個(gè)黑盒子。編譯器也是以此文件來進(jìn)行編譯并生成相應(yīng)的目標(biāo)文件。以功能塊為單位進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其求解算法的方法稱為模塊化。 17 圖 單片機(jī)程序燒錄電路原理圖 圖 光耦隔離驅(qū)動(dòng)繼電器電路 18 第 3 章 系統(tǒng)軟件 部分 設(shè)計(jì) 程序的基本思路 及模塊化程序編寫介紹 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由紅外線解碼、中斷服務(wù)程序 、繼電器控制程序、延時(shí)程序 等幾部分程序組成， 本章將對(duì)整個(gè)編寫程序流程及程序代碼進(jìn)行表述 。 圖 單片機(jī)解碼控制電路原理圖 16 圖 PC838 接收電路原理圖 圖 繼電器控制電路原理圖 MAX232程序燒錄 電路 MAX232 芯片 與 RS232 串口 用來對(duì)單片機(jī)進(jìn)行程序燒錄 ，由于 RS232 串口需要正負(fù) 12V 兩個(gè)電源，所以應(yīng)該在 6 腳 連接如圖 4 只 構(gòu)成兩個(gè) 12V 電源，7,、 1 1 1 14 為數(shù)據(jù)通道，本設(shè)計(jì)采用的是 10，也就是MAX232 的第二數(shù)據(jù)通道 ，如圖 所示。 USB 電源系統(tǒng)供電電路 由于 USB 接口 能夠提供 5V 電壓，最大 500MA 的電流，足夠滿足本設(shè)計(jì)的電源適配需求，且電壓穩(wěn)定 ，所以本設(shè)計(jì)采用 USB 接口進(jìn)行供電 ，如圖 。對(duì)于繼電器的 “ 常開、常閉 ” 觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為 “ 常開觸點(diǎn) ” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“ 常閉觸點(diǎn) ” 。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 （ 3） USB 接口的選型 USB 接口的型號(hào)多種多樣，對(duì)于供電電路來說，采用普通的 A 型或者 B型接口就可以了，本設(shè)計(jì)使用的是 A型 USB 接口，如圖 ： 圖 USB 接口實(shí)物圖 13 電磁繼電器 要實(shí)現(xiàn)遙控開關(guān)，需要選 擇繼電器配合單片機(jī)以及紅外遙控實(shí)現(xiàn)遙控開關(guān)的功能，本設(shè)計(jì)選用的是 5V 額定電壓的電磁繼電器。是應(yīng)用在PC 領(lǐng)域的接口技術(shù)。 （ 2） MAX232 的主要特性 PC838 11 ○ 1 符合所有的 RS232C 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ○ 2 只需要單一 的 +5V 電 源供電 ○ 3 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生 +10V 和 10V 電壓 V+、 V ○ 4 功耗低，典型供電電流 5mA ○ 5 內(nèi)部集成 2 個(gè) RS232C 驅(qū)動(dòng)器 ○ 6 高集成度，片外最低只需 4 個(gè)電容即可工作。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生+12v 和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。只要確保遙控器工作正常，很容易判斷紅外接收頭的優(yōu)劣。 在本 設(shè)計(jì) 中 采用紅外一體化接收頭 PC838， 在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號(hào)情況下，其接收距離可達(dá) 15m。 相關(guān)器件 簡介 本章將對(duì) 設(shè)計(jì)中所 涉及到的單片機(jī) STC90C516RD+、紅 外遙控接收頭 PC83MAX23 USB 接口 線 以及 電磁 繼電器進(jìn)行簡單介紹。如果從 低電平過后，開始延時(shí)， 以后，若讀到的電平為低，說明該位為“ 0”，反之則為“ 1”，為了可靠起見，延時(shí)必須比 長些，但又不能超過 ,否則如果該位為“ 0”，讀到的已是下一位的高電平，因 此取（ +） /2= 最為可靠，一般取 左右即可。每次 8 位的碼被傳送之后，他的反碼也被傳送，減少了系統(tǒng)的誤 碼率 ，這也為后續(xù)的 解碼程序的編寫提供了 自行檢測(cè)是否誤碼的手段 。 圖 遙控編碼 的“ 0”和“ 1” 上述“ 0”和“ 1”組成的 32 位二進(jìn)制碼經(jīng) 38kHz 的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。 如圖 、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器，接收部分包括光電轉(zhuǎn)換放大、解調(diào)、解碼電路，而整個(gè)接收部分將完全由上述的 PC838 紅外一 體化收頭來完成 ，本設(shè)計(jì)的發(fā)射部分采用成品遙控器來發(fā)送控制信號(hào) 。當(dāng)按下指令鍵或推動(dòng)操作桿時(shí)，指令編碼電路產(chǎn)生所需的指令編碼信號(hào)，指令編碼信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)調(diào)制定的指令編碼信號(hào)。 單片機(jī)解碼模塊：單片機(jī)對(duì)紅外接收頭傳遞來的 TTL 電平信號(hào)進(jìn)行解碼處理，得到遙控器的鍵碼值，從而執(zhí)行后置繼電器電路的控制功能。 4 第 2 章 系統(tǒng) 硬件部分 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 原理 及 要求 在進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 時(shí) ，首先需要保證的便是整個(gè)系統(tǒng)的 功能性與穩(wěn)定性，將各個(gè)硬件電路模塊進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的分析，在通電之前，需要排除斷路與 短 路現(xiàn)象的存在，以保證系統(tǒng)調(diào)試安全性 ， 避免上述問題造成的硬件系統(tǒng) 損壞等 的不良結(jié)果，同時(shí)還需考慮到成本的客觀因素，以使本設(shè)計(jì)簡單易懂而 又 經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 設(shè)計(jì)一個(gè)多路紅外遙控開關(guān)，利用市售遙控器發(fā)送遙控器鍵盤數(shù)字信號(hào) ，通過以 3 STC90C516RD+單片機(jī)為核心的控制器接受數(shù)字信號(hào)并解碼，然后通過控制器控制相應(yīng)的繼電器通斷，使得后置電路工作并實(shí)現(xiàn)各自 相關(guān)功能，本文所涉及研究內(nèi)容如下： （ 1） 紅外解碼思路及紅外解碼原理的分析 。但是當(dāng)控制路數(shù)較多時(shí) ,其接口的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)就顯得比較繁瑣 。 單片機(jī)誕生于 20 世紀(jì) 70 年代，作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支， 應(yīng)用面很廣，發(fā)展很快。 與紅外線相比，超聲波傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息量少，易受干擾而引起誤動(dòng)作，較為理想的是光控制方式，采用紅外線的遙控方式逐漸取代了超聲波遙控方式，出現(xiàn)了紅外線多功能遙控器，并且成為當(dāng)今時(shí)代 2 的主流。 到了六十年代初，一些發(fā)達(dá)國家開始 研究民用產(chǎn)品的遙控技術(shù)，但由于 當(dāng)時(shí)技術(shù)條件限制，遙控技術(shù)發(fā)展很緩慢。 遙控技術(shù)的發(fā)展 與現(xiàn)狀 遙控技術(shù)是 在自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅安全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 本 設(shè)計(jì) 介紹了一種由普通遙控器作為信號(hào)控制器的紅外遙控電源開關(guān)，采用 USB接口對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行適配供電， 利用 一體化紅外線接收頭 接收遙控器信號(hào)并 由 單片機(jī) STC90C516RD+進(jìn)行 解碼 處理， 并 對(duì) 多路 電源 繼電器 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)后置電路 電源 開關(guān) 的 功能性控制 。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 學(xué) 院（部）： _____電氣與信息工程學(xué)院 ____ 專 業(yè)： _____電氣工程及其自動(dòng)化 ____ 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師姓名： 最終評(píng)定成績 : 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的 研究工作及取得的成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利