基于单片机的红外遥控灯的设计.doc

1、常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告二 级 学 院 ： 电 子 与 电 气 工 程 学 院 专 业 ： 电 子 信 息 工 程 技 术 班 号 ： 电 子 141 学 生 姓 名 ： 吴 梦 丽 学 生 学 号 ： 1406013127 设 计 （ 论 文 ） 题 目 ： 基于单片机的红外遥控灯的设计 指 导 教 师 ： 苏 永 刚 设 计 地 点 ： 常 州 信 息 职 业 技 术 学 院 起 迄 日 期 ： 2016.07.102016.11.20 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书专业 电子信息工程技术 班级 电子 141 姓名 吴梦丽 一、课题名称： 基于 51 单片机

2、的红外遥控灯的设计 二、主要技术指标（或基本要求）：（1）电源电压：AC 220V/50HZ/DC 5V； （2）载波频率：38KHZ ； （3）晶振频率：12MHZ； （4）红外发射距离范围：5-10m； （5）可通过遥控按键控制多种花样显示 LED 灯的亮灭效果 ； 三、主要工作内容：采用 AT89C51 单片机设计红外遥控灯 （1）根据课题的基本性能要求选择合适的设计方案 （2）根据设计方案画出满足要求的电路方框图和各模块的原理图 （3）根据系统硬件的基本要求完成系统软件的设计 （4）使用 Protel 99SE 软件画出系统整体的电路原理图并进行 PCB 电路板排版 （5）根据电路原理

3、图，列出元件清单，完成实物的焊接 （6）实现硬件的调试，对结果进行总结 四、主要参考文献：1谭穗妍, 彭玉娜. 无线遥控照明开关设计J. 黑龙江科技信息 . 2016(21) 2王慧泉, 赵喆, 刘鸣. 无线遥控电路的原理与应用 J. 实验室科学. 2007(04) 3段刚. 基于 51 单片机的无线遥控技术J. 科技促进发展 , 2011.(S1) 4董增寿. 基于单片机的多路无线遥控开关J. 机械管理开发 , 2004(04) 5刘红. 红外遥控接收头的结构原理和代换( 上)N. 电子报. 2010.(08) 学 生（签名） 20 年 月 日指 导 教师（签名） 20 年 月 日 教研室主

4、任（签名） 20 年 月 日二级学院领导（签名） 20 年 月 日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于单片机的红外遥控灯的设计一、选题的背景和意义：伴随着大批智能电子产品的不断出现，红外遥控技术在未来的发展中占有不可或缺的重要地位。由于红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。本设计通过红外遥控按键控制由多个 LED 灯组成的汉字的多种花样显示效果，同时还可以调节 LED 灯的亮度强弱。在日常生活中人们使用的床头灯和各种 LED 灯的电子小产品应用比较广泛。二、

5、课题研究的主要内容：（1）查阅具体有关资料，选择并确定合适的系统设计方案。（2）根据课题研究的基本性能要求，完成单片机最小系统、红外发射与接收、电源电路、LED 灯显示电路的设计。（3）根据系统硬件的基本要求，完成系统软件的设计。（4）使用 Protel 99SE 画出电路原理图并生成 PCB 板。（5）对焊接好的电路板进行调试，最后做出系统的总结。三、主要研究（设计）方法论述：（1）调查方法：在确定课题之前，首先通过因特网搜索有关于本课题的相关资料，了解一下基本的设计脉络。（2）历史与逻辑分析方法：对以往做过的电子小产品用到的方法经验进行总结汇总，并熟练掌握 Protel 99SE 软件操作

6、。（3）信息搜集方法：采用咨询老师、同学或朋友、网上查询、图书馆看书等方式搜集有关课题研究的知识。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期） 工 作 内 容2016.07.15-07.18 理解确认毕业设计任务书2016.07.19-07.21 完成调研与资料收集、整理2016.07.22-07.25 完成毕业设计的开题报告2016.07.26-07.31 确定设计方案及原理框图2016.08.01-08.06 相关电路部分资料收集，各模块电路设计2016.08.07-08.15 完成程序的编写、画原理图并生成元件清单购买元器件2016.08

7、.16-08.25 完成电路板焊接与调试2016.08.26-08.31 撰写毕业论文2016.09.01-11.10 修改毕业论文、整理装订五、指导教师意见：指导教师签名： 年 月 日六、二级学院意见：签名： 年 月 日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文3基于单片机的红外遥控灯的设计目录摘 要Abstract第 1 章 前 言 .1第 2 章 红外线遥控系统的总体设计 22.1 红外线简介 22.2 总体设计方案 .22.2.1 单片机控制器模块 .22.2.2 设计的系统框图 3第 3 章 控制模块的硬件设计 43.1 单片机的主控模块 43.1.1 单片机的概括 .43

8、.1.2 AT89C51 芯片有以下功能特性 43.1.3 AT89C51 芯片的引脚功能 43.2 单片机的外围电路 .63.2.1 电源电路 .63.2.2 晶振电路 73.2.3 复位电路 83.2.4 按键模块电路 .93.2.5 LED 发光二极管显示电路 93.2.6 遥控接收模块电路 .103.3 红外发射模块的硬件电路 113.3.1 遥控发射器的介绍 113.4 红外接收模块的硬件电路 12第 4 章 控制模块的软件设计 .144.1 红外编码原理 144.2 各模块程序流程图 154.2.1 红外遥控发射初始化程序和主程序 154.2.2 红外遥控接收初始化程序和主程序 1

9、64.2.3 红外遥控器按键扫描子流程图 17第 5 章 整机的调试 .195.1 硬件调试 19常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文45.2 软件调试 205.3 软硬件联调 215.4 成品展示 23第 6 章 结束语 24参考文献答谢辞附录一 电路原理图附录二 软件程序常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文5摘 要本系统是以 89C51 单片机为核心的红外传输系统，以延伸红外遥控技术为目的，采用了红外遥控器集中控制的方案，核心设计出一个无线遥控器控制 LED灯花样显示效果，控制系统主要由 51 系列单片机、红外发射电路、红外接收电路、电源电路等部分构成。利用

10、 4 个遥控按键不仅可以对多个 LED 灯的工作状态实现短距离无线遥控，还可以实现多种 LED 灯花样显示效果。关键词：AT89C51 单片机；红外发射电路；红外接收电路常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文6AbstractThis system is based on 89C51 as the core of the infrared transmission system,to extend the infrared remote control technology for the purpose,using the infrared remote control cen

11、tralized control scheme,core design a wireless remote control of the led display designs,the control system is mainly composed of 51 series microcontroller, infrared emission circuit,infrared receiving circuit,power circuit and other parts. Not only can 4 key microswitch for multiple work condition

12、of the controlled object to realize the shortrange wireless remote control,also can realize many kinds of led lights out. Key Words: AT89C51 ; infrared emission circuit, infrared receiving circuit常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文1第 1 章 前 言伴随着社会生活的不断提高，近年来红外遥控技术的出现，不仅推动了一些智能电子产品的发展，还促进了这个世界变得更加美丽。在电子方面，例如：早

13、期的电视机只能通过机身上的几个简单按键来调试节目频道、风扇也必须用手触到开关和档位、家庭照明灯只能实现开和关两种状态等等。如今随着红外遥控技术的出现，人们可以距离电视机长达 10m 以内通过遥控器调试各种频道，风扇也可以不用手触就可以转动，家庭照明灯即使不在房间也可以控制亮灭。此外，红外遥控技术在工业自动化、医疗方面、环境检测、安全防范等诸多领域都得到了广泛应用。在生活环境方面：以前的城市灯光暗淡，街上的路灯颜色单调，缺少了那一抹热闹的氛围。如今，在许多场合下经常会看到类似霓虹灯的炫彩的电子产品出现在我们的日常生活中，低廉的造价|、简单的构造设计、光彩夺目的灯光给人们的生活增添了很多乐趣。从酒

14、吧到卡拉 OK 包房，从节日祝福到日常生活的点缀，可以揭示人们的生活需求有了质的飞跃，但同时我们的科技水平已经在实际应用中取得了很大的提高。尽管红外遥控技术被广泛的应用，然而可以远程控制各个厂家实现互相兼容，因为红外遥控设备灵活性低，使用范围被限制。所以现在红外遥控设备基本上使用功能对口的遥控解码集成电路。这就是为什么选用单片机实现遥控系统设计的重要原因之一。此外，遥控设备具有消耗的功率较低、价格比较便宜、程序简单、遥控范围广、较高的安全性等特点。因此，红外遥控在未来的发展中，将会很受欢迎。本设计主要是在 51 单片机的基础上研究无线遥控灯，主要由单片机最小系统、红外发射接收电路、电源电路等部

15、分组成控制系统。红外遥控器根据不同的编码信息控制 LED 灯的多种变换显示效果。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文2第 2 章 红外线遥控系统的总体设计2.1 红外线简介1800 年德国科学家 hoshel 发现红外线是太阳光线中的许多看不见的射线之一，叫做红外热辐射。他使用三棱镜分解开太阳光线，把不同的色带放在温度计上，尝试检测不同的加热效果。有发现，在外面的红色光的温度上升是最快的。红外线是指在太阳光谱里面存在我们用肉眼看不到的光。也可以当做传输之媒介。红外线可以被划分成近红外区域、中红外区域、远红外区域，其波长分别为 0.75 至 1.50um 之间、1.50 至 6.

16、0um 之间、6.0 至 1000um 之间。例如：红外摄像机，红外夜视仪，对一些导弹的目标和热释电红外探测就是利用红外这一特性工作的。红外线具有以下特点：（1） 类似墙壁的物体可以对红外线起到阻挡的作用，所以同一个遥控器可以被不同的电子设备使用，并且不会带来干扰问题，这是无线电遥控不能做到的。（2） 红外线遥控距离根据不同的客户需要，设计不同的发射距离（距离范围有限） 。（3） 红外线隐蔽性和保密性比较强，所以在安全保卫装置中应用普遍。（4） 红外遥控设计成本较低、架构简易、故障出现率较低等特点，尤其是在室内应用遥控方式的电子电器设备上。（5） 红外遥控具有方向性。当信号被发射给接收物体时，

17、两设备中间不能存在挡碍物；通讯范围较窄，另外，LED 红管容易损坏。2.2 总体设计方案2.2.1 单片机控制器模块1. 方案一：采用手动控制方式红外发射部分的按键和接收部分在同一个电路板上，当按下相应的按键时，LED 灯显示不同的闪烁效果，减少成本的支出，元器件较少，焊接和操作都相对方便。但是满足不了客户的要求，跟不上电子行业的发展，功能单一，在某些时候不方便操作。2. 方案二：无线遥控控制方式红外发射和接收部分焊接在不同的万用板上，独立存在。当在短距离 5-10cm的范围甚至更远距离下，对接收模块发射信号，红外发射模块上不同的按键控制不同的 LED 灯显示效果。可以实现远距离操作，携带方便

18、，降低雇佣成本，满常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文3足当下人们对产品的要求，符合电子行业的发展方向。综上可见：方案二节约成本，操作方便，较方案一而言，人们更倾向于方案二的设计 根据实际情况，拟采用方案二。2.2.2 设计的系统框图硬件电路由红外遥控、红外接收头、单片机最小系统、LED 灯显示电路四大部分构成。整体设计思路：扫描到不同的键值到相应的只读存储器中读取数据。确认该装置和菜单选择键后，单片机将从只读存储器中读取出来值，然后从 I/O 口输出控制脉冲并对计时器 T0 产生的频率为 38KHz 的载波进行调制，经 PNP 管对信号放大驱动，如果控制信号由红外发光管发送出

19、去，红外数据接收内部集成数据采集、红外接收和解码的功能，如果在接收端外部中断源 0 检测出低电平，就可以分析整个串口信号，从而得到当前控制命令的功能。根据指令从相应的电器零件的使用来实现这一工作。如图 2.1 所示：图 2.1 电路设计系统框图红外遥控器发射电路红外接收电路红外传输AT89C51 单片机LED 显示电路常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文4第 3 章 控制模块的硬件设计3.1 单片机的主控模块3.1.1 单片机的概括 单片机又叫微型处理器，是把 CPU，ROM ，RAM ，中断部分，输入/输出部分，定时器/计数器等主要功能器件的数字电子计算机组装在半导体芯片上

20、。单片机具有低电压、低功耗、速度快、处理功能强、易于应用在简单、容易携带的电子产品上等特点。3.1.2 AT89C51 芯片有以下功能特性（1）8 位 CPU-4Kbytes 程序存储器（ROM）（2）128bytes 数据存储器（RAM） （3）32 个 I/O 端口，111 条操作指令 （4）21 个寄存器（5）5 个中断源和 2 个定时/计数器（6）一个全双工串口通信端口 89C51 的芯片引脚该红外发射接收电路均使用的核心控件是 AT89C51 单片机。AT89C51 是一个电压低、性能高的 CMOS 8 位单片机，可擦除存储器芯片包含 2K 字节和 128字节（RAM），一个通用 8

21、 位 CPU 和闪存单元的微控制器芯片。3.1.3 AT89C51 芯片的引脚功能AT89C51 单片机选用 40 个引脚排列的封装形式，如图 3.1 所示。具体引脚可分为电源部分，时钟部分，控制部分和并行 I/O 端口部分四类。芯片功能图如下所示：常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文5P34P1. 01P1. 12P1. 23P1. 34P1. 45P1. 56P1. 67P1. 78RST9P3. 0(R XD)10P3. 1(T XD)11P3. 2(INT 0)12P3. 3(INT 1)13P3. 4(T 0)14P3. 5(T 1)15P3. 6(W R )16P3

22、. 7(R D)17XT AL218XT AL119GND20 (A8)P2.0 21(A9)P2.1 22(A10)P2.2 23(A11)P2.3 24(A12)P2.4 25(A13)P2.5 26(A14)P2.6 27(A15)P2.7 28PSEN 29AL E/PROG 30EA/VPP 31(AD7)P0. 7 32(AD6)P0. 6 33(AD5)P0. 5 34(AD4)P0. 4 35(AD3)P0. 3 36(AD2)P0. 2 37(AD1)P0. 1 38(AD0)P0. 0 39VC C 40U1 89C51P33VC CP10P11P12P13P14P15P1

23、6P20P21P22P23P24P25P26P27P00P01P02P03P04P05P06P07P30P31P32P35P36P37P17图 3.1 芯片引脚图（1）电源部分引脚 VCC（引脚 40）：电源端。 GND(引脚 20)：接地端。（2）时钟部分引脚 XTAL2（引脚 18）：外接一个石英晶振和两个普通电容时构成内部振荡电路，使用外部时钟时，用来输出时钟脉冲。 XTAL1（引脚 19）：XTAL1（引脚 19）：内部振荡电路外接一个石英晶体和两个电容，使用外部时钟时，用来输入时钟脉冲。（3）控制部分引脚 RST（引脚 9）：RST 是复位部分的输入端口，在高电平情况下生效。 ALE

24、/PROG（引脚 30）：地址锁存容许信号端口。 PSEN（引脚 29）：程序保存容许输出信号端口。 EA/VPP（引脚 31）：外部存储器地址容许输入端。当引脚连接到高电平时，该处理器只访问内部只读存储器，并在内部存储器中运行。当引脚连接到一个低电平，中央处理器只访问外部只读存储器，并执行在外部存储器中的指令。 （4）并行 I/O 端口部分引脚P0 口（P0.0P0.7，引脚 3932）：是一个 8 位双向 I/O 端口。有三个功能，一是作为外部扩展存储器的数据总线，二是作为外部扩展存储器的地址总线。三是作为普通的 I/O 使用。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文6P1 口

25、（P1.0P1.7，引脚 18）：是一个 8 位准双向 I/O 口并且它的内部接有上拉电阻。除了把 P1 口当作一般的准双向 I/O 端口外，一部分的引脚还具有特定的功能，如表 3.1 所示。表3.1 P1端口的第二功能引脚号 名称 解释说明P1.1 T2ET 方向控制端口P1.5 MOSI 在线可编程使用P1.6 MISO 在线可编程使用P1.7 SCK 在线可编程使用P2 口（P2.0P2.7，引脚 2128）：有两种功能。一是作为外部扩展存储器的地址总线，二是作为一般端口，不需要接上拉电阻。P3 口（P3.0P3.7，引脚 1017）：P3 口（P3.0P3.7，引脚 1017）：有两种

26、功能。一是作为一般端口使用，二是作为特殊功能使用，如表 3.2 所示。表3.2 P3口功能引脚号 名称 解释说明P3.0 RXD 串行输入端口P3.1 TXD 串行输出端口P3.2 INT0 外部中断源 0P3.3 INT1 外部中断源 1 P3.4 T0 计时器外部输入端P3.5 T1 外部计数输出端P3.6 WR 写选通输出端P3.7 RD 读选通输出端3.2 单片机的外围电路3.2.1 电源电路电源部分主要由 DC 电源插口和自锁开关构成。电路中的电源插入 DC 电源插口，经过自锁开关给整个设计电路供电。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文732 1P1POW E R11

27、2233445566S1VC C图 3.2 电源电路本设计采用的供电方式有两种：（1） USB 电源供电图 3.3 USB 供电（2） 电池（5V）供电：由 3 节 1.5V 的电池串联在一起，电压 4.5V，满足设计的需求图 3.4 电池供电3.2.2 晶振电路在设计中，图 3.5 在 XTAL1 和 XTAL2（第 19 和 18 引脚）两端接一个12MHz 的晶振和 2 个电容组成单片机的振荡电路。其电容的主要是对频率进行微调，选用范围大多是在 20-45pF，本设计选用 30 pF。使用该电路产生稳定的频率，为单片机能够正常工作提供了稳定的振荡信号。常州信息职业技术学院电子与电气工程学

28、院 毕业设计论文8Y112MHzC230pC330pX1X2图 3.5 晶振电路3.2.3 复位电路复位电路的作用是让系统上电后进入复位状态，让单片机内部的程序指针指向程序运行部分。加入复位电路可以避免单片机在工作中出现某种死循环状态。单片机上电时需要在其复位脚也就是第九脚 RST 接入一个大于 2us 的信号电平，单片机才能正常的进入程序区进行工作。本设计中的图 3.6 由复位键和一个 10uF 的电容和一个 10K 的电阻组成。当电路在瞬间上电时，电容 C1 导通，5v 电压加载到单片机的 RST（第 9 脚），在振荡器作用时保持复位引脚高电平有效，单片机实现复位。复位模式一般有 2 种类

29、型：自动复位模式，手动复位模式。本设计是使用手动复位模式。R110KC110uF1234K0RESETVC CRST图 3.6 复位电路3.2.4 按键模块电路如图 3.7 所示，按键有四个引脚，3 脚接地，只要按下按键，1、2、3、4 脚导通，2 脚接单片机的网络编号 P32（12 脚 P3.2/INT0） ，导通后，P3.2 口变低电平，程序上检测到低电平并执行相应的控制程序。本设计采用两种方式的按键来控制 LED 灯的花样显示效果：1. 遥控按键模块电路常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文9本设计总共有 6 个遥控按键，一个遥控按键控制一种 LED 灯的花样显示效果。2.

30、 手动按键模块电路三个独立按键分别控制发光二极管的花样变换效果、亮度的强弱和开关状态。图 3.7 按键模块电路3.2.5 LED 发光二极管显示电路如图 3.8 LED 显示电路：因为电源电压是 5V，LED 二极管的电压是 3V，LED 二极管的电压比电源电压低，所以每个 LED 二极管的负极需串联一个 2.2K 的分压电阻，正极连接电源 VCC。电阻的另一端连接对应的网络编号。 1. 遥控按键模块电路1 键控制 LED 发光二极管按照汉字的比划依次亮。2 键控制 LED 发光二极管把汉字分为上下两部分闪烁亮3 键控制 LED 发光二极管闪烁亮4 键控制 LED 发光二极管以上三种闪烁效果循

31、环亮5 键控制 LED 发光二极管亮度增强（可调亮度 25%，50%，75%，100%）6 键控制 LED 发光二极管亮度减弱（可调亮度 25%，50%，75%，100%）2. 手动按键模块电路第一个按键按一次显示一种效果，直到第 4 种效果切换完成，再按一次按键，回到第一种显示效果上。第二个按键每按一次亮度增加 25%，依次循环。第二个按键每按一次亮度减少 25%，依次循环。第二个按键每按一次亮度减少 25%，依次循环。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文10D2LEDD3LEDD4LEDD5LEDD6LEDD7LEDD8LEDD9LEDD10LEDD11LEDD12LEDD

32、13LEDD14LEDD15LEDD16LEDD18LEDD19LEDD20LEDD21LEDD22LEDD23LEDD24LEDD25LEDD26LEDD27LEDD29LEDD30LEDD31LED D32LEDR22.2KR32.2KR42.2KR52.2K R62.2KR72.2KR82.2KR92.2KR102.2K R112.2K R122.2K R132.2K R142.2K R152.2KR162.2K R182.2K R192.2K R202.2K R212.2K R222.2KR232.2KR242.2KR252.2K R262.2KR272.2KR292.2KR302.2

33、KR312.2KR322.2KVCCP00P01P02P03 P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27P10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P34P35P36P37D28LEDR282.2K图 3.8 LED 显示电路3.2.6 遥控接收模块电路如图 3.9 所示，一个型号为 HS0038 的红外一体接收头、两个电阻、两个滤波电容组成遥控接收模块电路。红外接收头有三个引脚，1 脚接单片机的 P3.3 口（INT1）并串联 1 个 30K 的上拉电阻，起到了信号稳定的作用 。2 脚连接两个并联的滤波电容接在了电源上，滤波电容在这里稳定信号。因

34、为红外接收头是小于 5V 供电，所以 3 脚接一个 100K 的分压电阻连接在电源上。HS0038 是一个功耗低、灵敏度高、接收距离较远的红外接收探头。它接收红外信号频率为 38KHz，周期约为 26us。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文111 2 3D1HS0038R3330kR17 100+ C4100ufC5104VCCP33图 3.9 遥控接收电路3.3 红外发射模块的硬件电路3.3.1 遥控发射器的介绍遥控发射器分为码分制和频分制，本设计中采用的是码分制遥控，码分制红外遥控方式指：因为一个脉冲编码对应一个控制指令，所以信号产生电路通过脉冲编码对应控制指令。特殊的

35、LED 发光二极管在红外发射部分起着重要的作用，因为它和别的二极管有不同之处，每当给它施加一定的电压时，它便把红外线发射出来。传输距离：图 3.10 为红外发射管，传输距离对传输电路的灵敏度和接收灵敏度直接相关，所以传输距离不属于它的属性，遥控器能够传输的距离范围是 5-10m。图 3.10 红外发射管如图 3.11 所示，本设计使用的是 89C51 单片机，其选用振荡器的频率24MHz。当 P3.5 引脚=1 时，三极管 8550 处于工作状态，红外线实际发射的脉冲频率为 38KHz;反之，三极管 8550 处于截止状态。遥控按键采用的是矩阵式按键，它可以扫描出多个按键按下的情况，本设计采用

36、了 32 个 I/O 口，每个按键独占一个端口，有的场合需要的按键数比较多，所以使用矩阵式按键比较适合。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文12图 3.11 红外发射部分电路图3.4 红外接收模块的硬件电路如图 3.12 所示，红外接收硬件电路主要由 AT89C51 单片机最小系统、限流电阻和 LED 发光二极管组成。通过 32 个 I/O 高低电平的变化控制 32 个彩灯拼成的一个“吴”字的动态显示变化。P0 口、P1 口、P2 口和 P3 口作为发光二极管的显示，R1 10KQ18550 D2一一一一一+C110uFD11N4007SW1SW4SW7SW10SW13SW16

37、SW19SW2SW5SW8SW11SW14SW17SW20SW3SW6SW9SW12SW15SW18SW21Y112MHzC230pC330pR31KR210RVCCVCCL1 L2 L3H1H2H3H4H5H6H7RST9XTAL218XTAL119GND20PSEN 29ALE/PROG 30EA/VPP 31VCC 40P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P2.0/A8 21P2.1/A9 22P2.2/A10 23P2.3/A11 24P2.4/A12 25P2.5/A13 26P2.6/A14 27P2.7/A15 28P3.0/RXD10

38、P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17P0.0/AD0 39P0.1/AD1 38P0.2/AD2 37P0.3/AD3 36P0.4/AD4 35P0.5/AD5 34P0.6/AD6 33P0.7/AD7 32U189C5112P14一5#一一一K1一一一一VCCVCCVCCP35P35H1H2H3H4H5H6H7L1L2L3C4104常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文13D2LEDD3LEDD4LEDD5LEDD6LEDD7LEDD8LEDD9LEDD10LEDD11LED

39、D12LEDD13LEDD14LEDD15LEDD16LEDD18LEDD19LEDD20LEDD21LEDD22LEDD23LEDD24LEDD25LEDD26LEDD27LEDD29LEDD30LEDD31LED D32LEDR22.2KR32.2KR42.2KR52.2K R62.2KR72.2KR82.2KR92.2KR102.2K R112.2K R122.2K R132.2K R142.2K R152.2KR162.2K R182.2K R192.2K R202.2K R212.2K R222.2KR232.2KR242.2KR252.2K R262.2KR272.2KR292.2

40、KR302.2KR312.2KR322.2KVCCP00P01P02P03 P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27P10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P34P35P36P37D28LEDR282.2KR110KC110uFY112MHzC230pFC330pFP341234K0RESET P1.01P1.12 P1.23P1.34 P1.45P1.56 P1.67P1.78 RST9P3.0(RXD)10 P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12 P3.3(INT1)13P3.4(T0)14 P3.5(T1)15P3.6(WR)1

41、6 P3.7(RD)17XTAL218 XTAL119GND20 (A8)P2.0 21(A9)P2.122(A10)P2.2 23(A11)P2.3 24(A12)P2.425(A13)P2.5 26(A14)P2.6 27(A15)P2.728PSEN 29ALE/PROG 30EA/VPP31(AD7)P0.7 32(AD6)P0.6 33(AD5)P0.534(AD4)P0.4 35(AD3)P0.3 36(AD2)P0.237(AD1)P0.1 38(AD0)P0.0 39VCC40U189C51P33VCC VCCP10P11P12P13P14P15P16P20P21P22P23P

42、24P25P26P27P00P01P02P03P04P05P06P07P30P31P32P35P36P37123D1一一一一R3330k321 P1POWER11 2 233 4 455 6 6S1R17100+C4100ufC5104VCC VCCP17P32P331234K1QH图 3.12 红外接收部分电路图常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文14第 4 章 控制模块的软件设计4.1 红外编码原理红外遥控发射编码分为 PWM 和 PPM 两种方式。本设计采用 PPM 编码方式，当按键被按下后，将发射 108ms 的遥控编码脉冲。遥控编码脉冲主要由前导码、8 位用户数据码和

43、 8 位操作数据码以及相对应的 8 位反码组成。遥控码的起始部分是前导码，一个 9ms 的低电平（起始码）和一个 4.5ms 的低电平（结果码）组成前导码，用于接收数据的准备脉冲（在做解码时，前导码通常可以滤掉不管）。二进制的“0” 由脉冲宽度为 0.56ms 和周期为 1.12ms 的组合表示；二进制的“1 ”由脉宽为 1.68ms 和周期为 2.24ms 的组合表示；如果按下按键的时间已超过了108ms，手还未松开，然后的代码将只有起始码(9ms)和结束码(2.5ms)。如图 4.1 所示：该红外接收头的“1”和“0”时的低电平同时输出，此时，如果高水平是 1.685ms，它是“1” ，图

44、 4.1 红外编码图因为前导码在做解码时，可以滤掉不管，所以得到 8 位用户码和 8 位操作码以及相对应的 8 位反码。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文15遥控器的键码和红外解码程序分别如图 4.2：图 4.2 遥控器键码4.2 各模块程序流程图4.2.1 红外遥控发射初始化程序和主程序红外遥控发射初始化程序：主要的作用是使单片机复位，把 IO 口置于高电平状态，关闭红外发射脚，选择定时器/计数器 0 方式 2，设置初值，打开打开外部中断 0，开启总中断允许。如图 4.3 所示：红外遥控发射模块主程序：1.调用初始化程序 2.完成键盘扫描的调用 3.经过解码、执行相应的状态

45、指示 4.显示 LED 灯的亮灭。如图 4.4 所示：常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文16开始 开始单片机复位 初始化程序关闭红外发射脚 调用键盘扫描程序定时器/计数器 1 方式 2 选择、初设置 N有键按下？开外部中断 1 Y开总中断允许执行发射命令返回图 4.3 发射初始化流程图 图 4.4 发射主程序流程图4.2.2 红外遥控接收初始化程序和主程序红外遥控接收模块初始化程序：主要是使单片机复位，将该输入口放置在一个高电平状态下，打开外部中断 0，设置默认的 LED 灯点亮标志位。如图 4.5 所示：红外遥控接收模块主程序：先执行定时器的初始化，然后执行外部中断的初始化

46、，初始化执行完毕，经过调用键盘扫描程序、红外处理程序，解码被送去显示。如图 4.6 所示：常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文17开始 开始单片机复位 定时器初始化开启外部中断 0 外部中断初始化开总中断允许 Y有键按下？ 显示复位设置默认 LED 灯亮灭 NY红外接收信号？ 显示相应功能返回N图 4.5 接收初始化流程图 图 4.6 接收主程序流程图4.2.3 红外遥控器按键扫描子流程图按键扫描程序：先确定按键是否按下，若确定按下则进行扫描，按 P 端口查找键数，然后按相应的数字键发射程序。如图 4.7 所示常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文18N有键按下？

47、Y读键值根据键值发送遥控信号图 4.7 按键扫描程序流程图开始返回常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文19第 5 章 整机的调试5.1 硬件调试1. 焊接好实物板后，在不加电源情况下，检查电路板各个元件的连接和原理图的连线一致。2. 观察电路板上各个元器件无漏焊、确定连线没有存在错接、短接、少接等现象。3. 用万用表检测电源电压满足供电需要。4. 用万用表分别检测带有极性的元器件在电路板上放置的方向、电阻阻值、电容的大小以及元器件与电源正负极之间的连线，没有异常现象。5. 给电路板通电，按下总开关，用无线发射遥控器控制接收模块，观察 LED 发光二极管的花样显示效果，发现有个别 LED 灯高低电平设置错误，通过修改软件程序的显示部分，借助开发板把修改后的程序烧录单片机。6. 观察电路