1、盐 城 工 业 职 业 技 术 学 院2015 届毕业设计（论文）题 目 无线遥控解析与设计专 业 现代纺织技术学 号姓 名 指导老师日 期 2014 年 12 月无线遥控解析与设计 AbstractII摘要本设计是研究无线遥控中红外遥控和无线电遥控。研究设计有三项内容，第一项为红外遥控 LED 灯系统的研究，第二项为无线电遥控小车的研究，第三项是无线电遥控日光灯开关的研究。三项研究内容都为无线遥控，遥控系统通常是两个部分组成，即遥控发射器和遥控接收控制器。我们将分别对三个遥控系统的遥控发射和遥控接收控制的组成和工作原理进行解析，让大家能够深入全面的认识无线遥控的工作原理。同时，最后将对红外遥
2、控 LED 灯和无线电遥控日光灯进行接线通电进行遥控演示。关键词：无线电遥控 红外线遥控 发射器 无线遥控解析与设计 AbstractIIIAbstractThis design is the study of the infrared remote control and wireless remote control radio remote control. There are three elements of the study design, the first to study the infrared remote control LED light system, and t
3、he second term for the study of radio-controlled car, and the third is the study of radio-controlled fluorescent switch. Three studies content for wireless remote control, remote control systems usually consist of two parts, namely remote control transmitter and remote receiver controller. We were o
4、n the composition and working principle of the three remote control transmitter and remote control remote control system receives resolved, so that we can go to a comprehensive understanding of the wireless remote control works. Meanwhile, the last an infrared remote control LED lights and fluoresce
5、nt wiring powered radio-controlled remote control demonstration.Keywords: radio remote control infrared remote control transmitter无线遥控解析与设计 目录III目录第一章 绪论 .11.1 研究目的 .11.2 研究现状 .11.3 研究内容 .2第二章 红外遥控 LED 灯控制板 .32.1 红外遥控发射器的组成 .32.1.1 键位码的产生 .32.1.2 指令编码器 .42.1.3 码元调制与红外光发射 .42.2 红外遥控发射器的工作原理 .42.3 红外遥
6、控接收控制板的组成 .52.3.1 红外接收头 .52.3.2 解码 .62.3.3 晶振电路 .62.3.4 单片机 .82.4 红外遥控接收控制器的工作原理 .102.5 使用方法 .11第三章 无线电遥控汽车控制板 .133.1 无线电基本介绍 .133.1.1 无线电的组成 .133.1.2 无线电的特点及应用 .133.2 红外遥控与无线电遥控的区别 .143.3 无线遥控发射控制板组成及工作原理 .143.4 无线遥控接收控制板组成及工作原理 .173.5 使用方法 .20第四章 无线电遥控日光灯控制板 .214.1 发射控制板组成及工作原理 .214.2 接收控制板组成及工作原理
7、 .214.3 使用方法 .23第五章 总结 .25参考文献 .27致谢 .28无线遥控解析与设计 第一章 绪论1第一章 绪论1.1 研究目的随着无线遥控在现实生活中越来越多的应用，改变了许多生活中的常态，给人们带来了极大的便利。例如无线遥控开关，只要安装在灯饰上，或车库门上，只要轻轻按下遥控按钮，就可实现灯的熄/灭，门的开/关，完全打破了以前手动开关的局面，这也是生活中的一大进步。还有无线遥控受环境的约束小，可灵活使用，具有体积小，成本低等诸多有点，有着非常广阔的应用前景。在此背景下，我们选择这个跟生活息息相关的题目，对无线遥控进行深入研究。我们此次研究的目的为了深入了解无线遥控的遥控原理和
8、工作过程以及在现实生活中的应用，并能够动亲自手实践做出简单的遥控电路，实现遥控功能。1.2 研究现状由于缺乏无线遥控的理论基础，也没有接触过相关课程，所以我们只能从零学起。充分利用学校图书馆资源，搜集无线遥控相关书籍，上网查阅资料，查看相关指导课程和案例，对无线遥控慢慢有了了解。无线遥控技术的出现已经百年历史，发展到今天，技术已经非常成熟，并且在生活工作得到了广泛应用，特别是大家熟知的家电领域、航空航天，还有工业控制等领域。遥控系统通常由两部分组成，发射器和接收器。发射器一般由控制指令键、指令编码电路、调制电路、驱动电路和发射电路等几部分组成。指令编码电路产生相应的指令编码信号，编码指令信号调
9、制，再由驱动电路进行功率放大，再由发射电路向外发射经过调制的指令编码信号。接收器一般由接收电路、放大电路、解调电路、指令译码电路、驱动电路和执行电路。接受电路将发射器发射的已调制的编码指令信号接收下来，并进行放大后送解调电路。解调电路将以调制编码解调下来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各指令的操作。无线遥控系统的种类有很多，分类方法也有多种，按信号的编码方式可分为频率编码和脉冲编码；按同一时刻能够传输的指令数目可分为单路遥控和多无线遥控解析与设计 第一章 绪论2路遥控；按照传输通道可分为单通道和多通道遥控；我们此次研究的重点放在红外线遥控和
10、无线电遥控，两种遥控的最主要区别是传输控制指令信号的载体不同，这也是无线遥控系统的一种分类方法。1.3 研究内容为了能够深入全面的认识了解无线遥控，我们将研究三项内容。第一项是研究我们在网上购买的红外线遥控 LED 灯系统，整个系统由两部分组成，遥控发射器和红外线接收控制板，我们将对两部分的组成和工作原理进行解析，最后接上 LED 灯，进行遥控演示。第二项内容是对无线电的基本介绍，并研究我们都喜欢玩的无线电遥控汽车模型，汽车模型同样是两大部分构成，即无线电发射控制板和无线电接收控制板，我们同样将对两部分的组成及工作原理进行解析。最后一项内容是研究无线电遥控开关，可用于控制日光灯、车库门等场合，
11、我们将无线遥控开关接日光灯进行控制。这项内容最接近我们的生活，因为现在遥控开关取代以往的手动开关已经是一种趋势。相比以前的手动开关，遥控的方式就好像把开关放在了你身上，只要你将遥控器轻轻一按，就可以控制日光灯的熄/灭，不仅方便，也是一种节约。而且遥控发射器和遥控接收控制模块体积小，可以灵活使用，价格也不高，今后肯定会被普遍采用。三项内容中两项是无线电的遥控，一项是红外线的遥控。但都与我们的生活息息相关，家里面的小型家电使用的遥控器原理和我们研究的红外线遥控LED 灯原理相近。小车的遥控接收电路也要比日光灯的接收控制电路要复杂。无线遥控解析与设计 第二章 红外遥控 LED 灯控制板3第二章 红外
12、遥控 LED 灯控制板2.1 红外遥控发射器的组成2.1.1 键位码的产生红外线遥控发射器键盘上的任一按键，都赋予了一个特定的二进制代码，称为键位码。键扫描输出口在集成块定时信号形成电路输出的时钟脉冲作用下，依次输出不同时序的脉冲，相当于对键位进行电压扫描。按下一个功能键时，某一行某一列被接通。键位扫描一次的时间为 1020ms（毫秒）,而手触按键最短需100ms（毫秒），可保证在按键按下去这段时间，该按键所在的键位肯定有电压扫描到。键扫描输入口能根据脉冲出现的线号和时序，确定按下的是哪一个键，从而获得一组唯一的按键指令，即键位码。图 2-1 上为红外遥控发射器的电路板，下为遥控器外形，与家电
13、遥控器类似。图 2-1 遥控器电路板无线遥控解析与设计 第二章 红外遥控 LED 灯控制板42.1.2 指令编码器键位码只能识别按下的功能键在第几行第几列的位置，通常不能与接收端的 CPU 配用，所以通过指令编码器对键位码进行码值转换，获得 CPU 所能识别的遥控编码脉冲。指令编码器实际上是一个只读存储器（ROM），预先存储了各种功能的编码指令，一般选用 16 位二进制编码，也有选择使用 32 位的二进制编码，常将前8 位定义为用户码，即设备识别码，用以区别不同生产厂家生产的不同芯片，也是为了防止不同的电子设备遥控器互相干扰。例如我们使用海尔的空调遥控器只能控制海尔系列的空调，却不能控制美的或
14、别的品牌空调，就是这一原理，后 8 位为功能码，用以代表不同的控制功能。采用脉宽编码的串行码，以开头间隔为 0.56ms、脉宽为 0.65ms 的组合表示二进制的“0”，以开头间隔为0.56、脉宽为 1.69ms 的组合表示二进制“1”，后面接收解码的关键就是识别“0”和“1”。2.1.3 码元调制与红外光发射为了提高发射效率和降低红外发射二极管的工作电流降低功耗，指令编码器输出的遥控编码脉冲需送到码元调制器，对频率为 38kHZ(或 40kHZ)的载波进行脉冲幅度调制，该载波信号由 455kHZ(或 480kHZ)振荡器所产生的振荡信号经12 分频后得到的。调制的方式相当于用二进制信号的编码
15、与频率为 38Khz 的脉冲信号混和得到间断的脉冲串。码元调制器输出的信号经驱动放大后，激励集成电路外接的红外发光二极管发射指令信号。红外发光二极管使用红外辐射高的材料制作，一般选用砷化镓，采用无色透明树脂封装。红外发光二极管有两个引脚，相对较长的引脚为正极，较短的一脚是负极，通过外加正向偏压注入电流激发红外光。光也是一种电磁波，而红外发光二极管发射的波长多为940950nm（纳米），人眼无法看见。红外发光二极管必须与红外接收二极管配对使用，不然会影响遥控的灵敏度，甚至会造成失控。无线遥控解析与设计 第二章 红外遥控 LED 灯控制板52.2 红外遥控发射器的工作原理红外遥控器就是有矩阵键盘、
16、遥控专用集成电路和红外发光二极管组成。遥控专用集成电路是遥控发射器的核心部分，其内部有振荡电路、定时电路、扫描信号发生器、指令编码器、调制电路等组成。当我们按下任意一个按键时，扫描信号发生器会确定按键的位置，每个按键都被赋予了一个特定的二进制代码，即键位码，指令编码器再将键位码转换成可被识别的编码脉冲，二进制编码再被送到码元调制器，与振荡器产生的 38KHZ 脉冲进行调制得到混合的脉冲串，码元调制器输出的信号经驱动放大后，激励集成电路外接的红外发光二极管发射指令信号。2.3 红外遥控接收控制板的组成2.3.1 红外接收头图 2-2 红外接收头示意图图 2-2 是我们找到的两种型号的红外接收头示
17、意图，我们使用的红外接收头 YS-IRST 与上述两种型号相似。YS-IRCT 是一个小型的红外遥控系统接收器件。采用红外滤波的环氧树脂封装。电路内置前置电路和 PIN 二极管。其解调输出信号可直接由微处理器解码，经过他的接收放大和解调，直接在输出端输出原始的信号，将电路最简化。收到红外信号时为低电平，没有受到遥控信号无线遥控解析与设计 第二章 红外遥控 LED 灯控制板6为高电平。对位为三个引脚：GND、Vcc 和一个脉冲信号输出引脚 OUT。GND 接系统的地线，Vcc 接 5V 电源，脉冲信号输出接 CPU 的中断输出引脚。它的主要功能包括放大，解调，选频等几大部分，接收的信号是已经被调
18、制的控制信号。经过它的接收、放大与解调会在输出端输出最原始的信号，让电路变成最简单的电路。具有灵敏度高，抗干扰能力强，是接收红外信号的理想装置。主要性能：内置光电检测和前置放大电路内置 PCM 频率滤波器输出电平与 TTL 和 CMOS 兼容输出低电平有效，工作电压 2.75.5V可连续进行数据发送（1200bit/S）接收角度+/-35，最大接收距离 8m图 2-3 为 YS-IRST 的应用电路图图 2-3 YS-IRST 的应用电路图2.3.2 解码接收解码的关键是如何识别“0”和“1”，发射端的“0”和“1”均以0.56ms 的高电平开始，不同的是低电平的宽度，“0”为 0.565ms，“1”为1.69ms。所以必须根据低电平的宽度来识别“0”和“1”。如果从 0.56ms 高电平过后，开始延时，0.565ms 过后，若读到电平，则说明为该位是“1”。反之
