基于單片機的紅外線遙控器設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 TXD ( 串行口輸出端 ) /INT0 ( 外部中斷 0) /INT1 ( 外部中斷 1) T0 ( 定時器 0 外部輸入 ) T1 ( 定時器 1 外部輸入 ) WR(外部數據存儲器寫選通) RD(外部數據存儲器寫選通)4 ．2 系統的功能實現方法4 ．2 ． 1 搖控碼的編碼格式采用脈寬調制的串行碼，、“0” ；、“1”。4 ． 2 ． 2 遙控碼的發射當某個操作按鍵按下時，單片機先讀出鍵值，然后根據鍵值設定遙控碼的脈沖個數，再調制成 40kHz 方波由紅外線發光管發射出去。 端口的輸出調制波如圖 2 － 2 所示。圖22單一按鍵波形圖22連續按鍵波形4 ． 3 紅外發射電路圖遙控發射通過鍵盤，每按下一個鍵，即產生具有不同的編碼數字脈沖，這種代碼指令信號調制在 40KH z 的載波上，激勵紅外光二極管產生不同的脈沖，通過空間的傳送到受控機的遙控接收器。 P1 口作為按鍵部分， 口作為發射部分，然后用三極管的放大驅動紅外發射。電路如下圖所示。4 ． 4 軟件設計發射編碼的軟件設計首先，初始化定時器，定時頻率為40KHz的時間段。當按下某一按鍵時，送數據 1 ，就開始工作。同時定時器溢出，也就是定時器記滿了，執行定時器中斷，中斷程序如下：INTT1 ： CPL ； 40KHZ 紅外線遙控信號產生RETI 。 中斷返回由此就產生了 40KHZ 的載波信號。程序流程圖如圖 4 － 3 所示：5 調試結果及其分析本電路總共設計了 8 個輸入按鍵，7，8 為特殊按鍵。當輸入一個按鍵 5 時，通過紅外發射和接收電路，對應的繼電器 5 的設備工作即 5號發光二極管發光，而數碼管顯示工作的設備的個數，就顯示 1 。當再次按下按鍵 5 時， 5號發光二極管滅，數碼管顯示 0 。當同時按下兩個鍵 3 和 4 時， 3 號和 4 號二極管亮，數碼管顯示 2 。當按下按鍵 7 時，所有設備都不工作，數碼管顯示 0 ，發光二極管都不發光。當按下按鍵 8 時，所有設備都工作，數碼管顯示 6 ，發光二極管都發光。本設計在調試過程中也遇到很多問題。(1) 電路要求遙控控制距離為 4 — 6m ，在利用 38KHz 的接收頭時，雖然能接收到信號，但是接收的距離很有限。經過反復調試，換用 40KHz 的接收頭時基本滿足了設計需求。(2) 由于將 3ms 的接收脈沖放在 1ms 的后面，編碼解調出現錯誤，導致接受端無信號輸 出。解決方法是將 3ms 的接收脈沖放在前面就可以接收到信號。 單片機進行數碼幀的接收處理， 3 ms 的脈沖檢驗，當第一位低電平碼的脈寬小于 2 ms時就會錯誤處理。在初始化過程中，將 P1 口全置 0 ，但是繼電器仍工作，通過反復調試，將初始化的 P1口全置 1 ，通過反向使得輸出全為 0 ，從而滿足上電復位，繼電器掉電，滿足初始化要求 。結論由于目前的遙控裝置大多對某一設備進行單獨控制，而在本設計中的紅外遙控電路設計了多個控制按鍵，可以對不同的設備，也可以對同一設備的多個功能進行不同的控制。基本符合技術要求。但是本電路也有不完 , 它只能單通道實現對多個設備的控制 , 即它不能同時控制兩個或者兩個以上的設備。在設計過程中，通過大量的查閱資料，認真研究材料，對單片機有了更為深刻的理解，在設計軟件時，須仔細的分析硬件電路，畫出程序流程圖，培養了我的耐性和刻苦鉆研的精神。第二章 紅外接受部分引言隨著遠程教育系統的不斷發展和日趨完善，利用多媒體作為教學手段在各級各類學校都得到了廣泛應用。 但經常會遇到同時使用多種設備，如： DVD 、 VCD 、錄像機、電視機等，由于各種設備都自帶遙控器，而且不同的設備所遵循的紅外傳輸規約也不盡相同， 操縱這些設備得用多種控器，給使用者帶來了諸多不便。基于單片機的控制指令來對多種設備進行遠程控制， 從而方便快捷的實現遠程控制。遠程遙控技術又稱為遙控技術，是指實現對被控目標的遙遠控制，在工業控制、航空航天、家電領域應用廣泛。紅外遙控是一種無線、非接觸控制技術，具有抗干擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實現等顯著優點，被諸多電子設備廣泛采用，并越來越多的應用到計算機系統中。紅外線又稱紅外光波，在電磁波譜中，光波的波長范圍為 ~1000um 。根據波長的不同可分為可見光和不可見光，~ 的光波可為可見光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。光波為 ~ um 的光波為紫外光 ( 線 ) ，波長為 ~1000um 的光波，為紅外光 ( 線 ) 。紅外線遙控是利用近紅外 光傳送遙控指令的， ~ 。用近紅外作為遙控光源，是因為目前紅外發射 器件 ( 紅外發光管 ) 與紅外接收器件 ( 光敏二極管、三極管及光電池 ) 的發光與受光峰值波長 一般為 ~ ，在近紅外光波段內，二者的光譜正好重合，可獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。設計要求及指標紅外遙控是目前使用較多的一種遙控手段。紅外遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點。在家庭生活中，錄音機、音響設備、空調、彩電都用了紅外遙控系統。設計要求利用紅外傳輸控制指令及智能控制系統 ，借助微處理器強大靈活的控制功能發出脈沖編碼 ，組成一個遙控系統。 本設計的主要技術指標如下：1. 遙控范圍： 4 — 6 米2. 顯示可控制的通道3. 接收靈敏可靠，抗干擾能力強4. 控制用電器電流最高為 2 A紅外遙控系統的設計紅外遙控系統由發射和接收兩大部分組成，系統采用編 / 解碼專用集成電路和單片機芯片來進行控制操作。設計的電路由如下的幾個基本模塊組成：紅外發射電路，紅外接收電路及控制部分。1. 系統框圖如圖 3 － 1 所示。2. XTAL2 接外部晶體的另一個引腳。在單片機內部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時，此引腳應懸浮不連接。 3. 輸入 / 輸出引腳 ～ 、 P10. ～ P 1 .7 、 ～ 和 ～ 。① P0 端口（ ～ ） P0 是一個 8 位漏極開路型雙向 I/O 端口。作為輸出口用時，每位能以吸收電流的方式驅動 8 個 TTL 輸入，對端口寫 1 時，又可作高阻抗輸入端用。在訪問外部程序和數據存儲器時，它是分時多路轉換的地址（低8位） / 數據總線， 在訪問期間激活了內部的上拉電阻。 ② P 1 端口（ P 1 .0 ～ P 1 .7 ） P 1 是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。 P 1 的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。對端口寫 1 時，通過內部的上拉 電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。因為有內部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。 ③ P2 端口 （ ～ ） P2 是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。 P2 的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。對端口寫 1 時，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電位， P2 作輸入口使用時，因為有內部的上拉電阻，這時可用作輸入口。P2作為輸入口時，因為有內部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器和 16 位地址的外部數據存儲器 ( 如執行 MOVX @ DPTR 指令 )時， P2 送出高 8 位地址。在訪問 8 位地址的外部數據存儲器 ( 如執行 MOVX @ R i , A 指令 )時，P2口引腳上的內容，在整個訪問期間不會改變。④ P3 端口（ ～ ） P3 是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。 P2 的輸出緩沖器可驅動 ( 吸收或輸出電流方