基于單片機(jī)的紅外遙控開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)

　　

【正文】 外遙控技術(shù)在這十年得到了迅猛發(fā)展，在家電和其他電子領(lǐng)域都得到了廣 泛應(yīng)用，隨著生活水平的提高，人們對(duì)產(chǎn)品的追求是使用更方便、更智能化，紅外線遙控技術(shù)正是一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向 。 最早的遙控器之一，是一個(gè)叫尼古拉 由于本設(shè)計(jì)采用一體化紅外接收頭以及 USB 接口對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電，使得本設(shè)計(jì) 電路更為簡(jiǎn)單實(shí)效且具有 較強(qiáng)的抗干擾性，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)成本實(shí)現(xiàn)了最大減縮。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 紅外遙控 不影響周邊環(huán)境、不干擾電 氣 設(shè)備 ；電路調(diào)試簡(jiǎn)單，只要按給定電路連接 無(wú)誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控 ， 在室內(nèi)近距離遙控 中得到了廣泛的應(yīng)用 ；而采用單片機(jī)進(jìn)行遙控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)，具有編程靈活多樣，操作個(gè)數(shù)可以隨意設(shè)定等優(yōu)點(diǎn)。 七十年代末，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙控技術(shù)才得到快速發(fā)展。如果將 8 位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)的 發(fā)展歷史大致可分為以下幾個(gè)階段： （ 1） 第一階段（ 19761978）：?jiǎn)纹瑱C(jī)探索階段 （ 2） 第二階段（ 19781982）：?jiǎn)纹瑱C(jī)完善階段 （ 3） 第三階段（ 19821990）：微控制器形成階段 （ 4） 第四階段（ 1990 至今）：微控制器全面發(fā)展階段 隨著單片機(jī)的 各個(gè) 領(lǐng)域全面深入的發(fā)展和應(yīng)用，導(dǎo)致 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是 向 CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。 （ 2） 設(shè)計(jì)相關(guān)控制電路、 接收電路、以及被控功能電路 。 繼電器控制模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器的通斷工作，從而對(duì)后置電路中的供電電源實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)通斷功能控制。 圖 紅外遙控系統(tǒng)框圖 遙控發(fā)射器及其編碼 遙控發(fā)射器專(zhuān)用芯片很多 ，這里我們以運(yùn)用比較廣泛，解碼比較容易的一類(lèi)來(lái)加以說(shuō)明，現(xiàn)以 WD6122 遙控發(fā)射器專(zhuān)用芯片組成發(fā)射電路 為例說(shuō)明編碼原理 ，該 芯片類(lèi)型的 遙控發(fā)射器成品鍵碼值如圖 。 紅外解碼思路 遙控器將按鍵信息進(jìn)行編碼后調(diào)制到紅外線的某個(gè)頻率通過(guò) 發(fā)光二極 管發(fā)射出去，紅外接收管接收到發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)后對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解調(diào)原始編碼信息，紅外遙控接收頭解調(diào)出的編碼是串行二進(jìn)制碼，包含著遙控 按鍵 信息，但它還不便于 CPU讀取識(shí)別，因此需要先對(duì)這些二進(jìn)制碼進(jìn)行解碼。 8 STC90C516RD+ STC90C516RD+單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超 /高速 /低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)， 12時(shí)鐘 /機(jī)器周期，內(nèi)部集成 MAX810 專(zhuān)用復(fù)位電路，時(shí)鐘頻率在 12MHz 以下時(shí)，復(fù)位腳可直接接地。 由于供電電源存在干擾，應(yīng)該對(duì)電源端進(jìn)行濾波處理，處理方法為：電源端與接地端之間連接一個(gè) 100Ω 左右 的電阻以及一個(gè) 47uF 左右的電容，本設(shè)計(jì)采用 電容濾波同樣能 夠滿足設(shè)計(jì)要求 。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從R1OUT、 R2OUT 輸出。 USB 接口支持設(shè)備的即插 即用和熱插拔功能。 當(dāng)輸入量（如電壓、電流、溫度等）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器被所控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 關(guān)于繼電器驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題 在整個(gè)硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，所遇上的主要問(wèn)題是如何驅(qū)動(dòng)繼電器工作，由于單片機(jī)的 I/O 口在直接連接繼電器控制線圈引腳上不足使得繼電器線圈以產(chǎn)生拉動(dòng)彈片的磁場(chǎng)，所以需要對(duì)輸入的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行放大， 而 在繼電器驅(qū)動(dòng)電路上 添加一個(gè)三極管，則可以解決這個(gè)問(wèn)題。模塊化的目的是為了降低程序復(fù)雜度，使程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù) 等操作簡(jiǎn)單化 ，而在模塊化 C 程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中包含 *.c 和 *.h 兩種重要的文件。 在大規(guī)模程序開(kāi)發(fā)中，一個(gè)程序由很多個(gè)模塊組成，很可能，這些模塊的編寫(xiě)任務(wù)被分配到不同的人。其文件內(nèi)部不應(yīng)該包含任何實(shí)質(zhì)性的函數(shù)代碼。 include include include include //紅外解碼程序頭文件聲明 include //繼電器控制程序頭文件聲明 void Inital() { IE = 0x84。 //繼電器控制程序 。 /* 函數(shù)名稱(chēng)：紅外解碼程序 函數(shù)功能：對(duì)紅外接收頭輸出信號(hào)進(jìn)行解碼并編碼 */ void IR_IN() //紅外解碼程序 { unsigned char j,k,N=0。 } while (IRIN) //等 IR 變?yōu)榈碗娖剑^(guò) 的前導(dǎo) { //高電平信號(hào)。 N++。 } } if (IRCOM[2]!=~IRCOM[3]) //判斷接受的數(shù)據(jù)與其反碼是 { //否相等，相 等則重新接收 。 sbit Relay_2=P2^1。 case 0x18: //遙控器 2鍵的鍵碼 。 break。系統(tǒng)的功能還有很大的擴(kuò)展空間，比如在程序里集成多個(gè)解碼程序，讓系統(tǒng)自適應(yīng)不通種類(lèi)的遙控器，如果系統(tǒng)加入語(yǔ) 音芯片還可以在設(shè)置語(yǔ)音提示，使之功能更加完 美。 也感謝每一個(gè)看到我的論文的老師和朋友，因?yàn)槟銈兊拈喿x使我的論文散發(fā)了生命力，由于時(shí)間倉(cāng)促，還希望大家的批評(píng)與指點(diǎn)。 typedef int INT16。 typedef signed char INT8。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 濱州學(xué)院 關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。沒(méi)有他們的幫助，我將 無(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。 四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要?jiǎng)澤暇涮?hào)，心中是無(wú)盡的難舍與眷戀。再次對(duì)周巍老師表示衷心的感謝。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。 論文密級(jí)： □ 公開(kāi) □ 保密 （ ___年 __月至 __年 __月） (保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議 ) 作者簽名： _______ 導(dǎo)師簽名： _______ _______年 _____月 _____日 _______年 _____月 _____日 33 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。 typedef unsigned char UINT8。 typedef unsigned long dword。 typedef unsigned int UINT16。楊子鳴 。 while(x) { for (i = 0。 Relay_3=~Relay_3。 /* 函數(shù)名稱(chēng)：繼電器控制程序 函數(shù)功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的紅外控制 */ void Relay() { switch(PassWord) 24 { case 0x0c: //遙控器 1鍵的鍵碼 。 //將接收到的按鍵碼值賦值給變量 。 } //高電平計(jì)數(shù)完畢 IRCOM[j]=IRCOM[j] 1。j++) //收集四組數(shù)據(jù) { for (k=0。 if (IRIN==1) //引導(dǎo)碼是以低電平開(kāi)始，所以一開(kāi)始得檢測(cè) 22 { EX1 =1。 } include include include //延時(shí)程序頭文件聲明 。 21 P2=0x00。因而為了讓外部函數(shù)或者文件調(diào)用我們提供的接口功能，就必須包含我們提供的這個(gè)接口描述文件 即頭文件。在這樣的一個(gè)系統(tǒng)中，往往 會(huì)有多個(gè) C 文件，而且每個(gè) C 文件的作用不盡相同。 作為模塊化編程的組成基礎(chǔ)，我們所要實(shí)現(xiàn)的所有功能的源代碼均在這個(gè)文件里。 主程序流程 圖 系 統(tǒng)軟件工作流程 流程 說(shuō) 明：在遙控器按下鍵碼的時(shí)候， 發(fā)射的紅外線 被一體化接收頭接收后 輸出TTL 電平信號(hào) ，對(duì)單片機(jī)造成外部中斷，進(jìn)而 單片機(jī) 對(duì)紅外接收頭傳 來(lái)含有 編碼 信息 的TTL 電平信號(hào) 進(jìn)行 解碼 ，然后程序中處理得到的 鍵 碼 碼值 再 傳 至控制程序， 如 本設(shè)計(jì)中的 繼電器控制程序，處 理繼電器控制程序以實(shí)現(xiàn) 本設(shè)計(jì)所要求的開(kāi)關(guān)控制功能，當(dāng)沒(méi)有按鍵按下 ，程序 返回到主程序的最開(kāi)始，重新 進(jìn)行鍵碼判斷 。 圖 USB 接口電源 單片機(jī)控制系統(tǒng)電路 單片機(jī) 接收紅外接收頭 輸出的電平信號(hào)產(chǎn)生中斷，處理中斷 服務(wù) 程序即 紅外 解碼程序并 完 成對(duì)繼電器的驅(qū) 動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)電源開(kāi)關(guān)控制功能，如圖 所示。 （ 2）電磁繼電器的原理 電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的 ，（本設(shè)計(jì)應(yīng)用的 5 引腳電磁繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意如圖 所 示）， 只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。 （ 1） 電磁繼電器的介紹 繼電器是一種電控制 器件 。 （ 3） MAX232 的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用電路 其中 C C C C4 四個(gè)電容 按下圖方式 連接 用來(lái) 產(chǎn)生 +12V 以及 12V 兩個(gè)電源，供 RS232 串口電平的需要，而電容 C5 用來(lái)濾除 MAX232 的 +5V 供電電源的噪聲干擾 ，其連接電路如圖 所示 。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。它能與 TTL、 COMS 電路兼容 ， 接收紅外信號(hào)頻率為 38 kHz,同時(shí)能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形，得到 TTL 電平的編碼信號(hào)。 根據(jù)紅外編碼的格式，程序應(yīng)該等待 9ms 的起始碼和 的結(jié)果碼完成后才能讀碼。然后再通過(guò)紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。 接收電路 一般由接收電路、放大電路、調(diào)制電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路 (機(jī)構(gòu) )等幾部分組成。 遙控 器 發(fā)出的紅外遙控信號(hào)經(jīng)紅外接收器 PC838 接收 轉(zhuǎn)化成 TTL 信號(hào)后 送給STC90C516RD+的中斷口 1， 單片機(jī)采集到這些數(shù)據(jù)后 產(chǎn)生 外部中斷 ，進(jìn)入解碼程序， 對(duì)其進(jìn)行紅外解碼處理 并 獲得 對(duì)后置電路 所需的控制信息 ， 這些控制信息可直接從 I/O口輸出，當(dāng) I/O 輸出高電平 是，使得本設(shè)計(jì)電路中的三極管 9013 導(dǎo)通，繼電器線圈導(dǎo)通形 成磁場(chǎng)，吸住彈片，常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合，連通后置電路中的供電電源。 此外編、解碼芯片通常是專(zhuān)用配對(duì)使用的 ,即某種解碼芯片只能識(shí)別某種編碼芯片的編碼 ,對(duì)其他型號(hào)的編碼芯片的編碼則不能識(shí)別。 而從各國(guó)將 遙控技術(shù)在航天 、工業(yè)等 方面得到廣泛 應(yīng)用和發(fā)展 后， 遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件、集成電路逐步發(fā)展到現(xiàn)在的單片微型計(jì)算機(jī)，智能化程度大大提高。遙控系統(tǒng)既可傳送離散的控制信息（例如開(kāi)關(guān)的通斷），也可傳送連續(xù)的控制信息 （例如汽車(chē)油門(mén)的大小） 。 論文 簡(jiǎn)單介紹了 紅外解碼原理、 STC90C516RD+單片機(jī) 以及紅外解碼程序的編寫(xiě)思路和結(jié)構(gòu) ，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中有關(guān)繼電器的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了幾種 可行 的解決方案 。除了文中特別加以標(biāo)注引用的