1、基于单片机的红外遥控器设计摘要：随着电子技术的发展，家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用越来越频繁。本设计主要应用了AT89S52 型单片机作为核心，综合运用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光波长短、抗干扰、工作可靠性高的优点。该设计主要包括红外发射和红外接收模块，然后分别对这两个模块进行软件的编程。对于遥控操作的不同，遥控发射模块通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作，遥控接收模块通过对红外光接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个红外发射、接收过程 1。如今，由于嵌入式的广泛应用，促进了新一代红外遥控器的发展，将微型计算机芯片融入到遥控器中，使之使
2、用更加方便快捷，也使人们的生活简易化。随着时代的进步，人们对生活物品的要求也越来越高，为了满足消费者的需求，所以将先进的单片机加入到家庭中的电器遥控器中是符合大众要求的。关键词：遥控器；红外发射；红外接收；单片机The Design of Infrared Remote Controller Based on Single-chip Computer Abstract：With the development of electronic technology, increase in the consumer electronics category and the popularity of
3、 wireless remote control products, IR remote control used with increasing frequency. This design mainly using AT89S52 microcontroller core, integrated application of a microcontroller interrupt systems, timers, counters, and other knowledge, using infrared light wave lengths and interference, the ad
4、vantages of high reliability.The design includes infrared and infrared receiver module, and software programming for these two modules .For remote control of different remote control transmitter module through the infrared light emitting frequency control to distinguish between different actions, re
5、mote control receiver modules through the receiving frequency of the infrared light to 江苏理工学院毕业设计说明书（论文）Iidentify, determine control operation, to complete the IR transmitter and receiver process. Now, with the wide range of embedded applications, promote the development of a new generation of infra
6、red remote controls. Micro-chip into the remote control, making it easier and faster, leaving people live simple. With the advance of time, people have an increasingly higher requirements for everyday use, in order to meet the needs of consumers, so the advanced single-chip machine joined to a house
7、hold appliance remote control is in line with popular demand. Keywords：remote control; infrared; infrared receiver; single-chip microcomputer 江苏理工学院毕业设计说明书（论文）第 0 页 共 57 页目 录引 言.1第 1 章 课题分析与方案论证.21.1 课题任务分析.31.2 方案论证.3第 2 章 系统硬件电路设计.42.1 器件选择.42.1.1 单片机选择.42.1.2 显示器件选择.11 2.1.3 按键控制方式选择.122.1.4 门电路芯
8、片选择.122.2 电路设计.132.2.1 遥控发射模块的电路设计.132.2.2 遥控接收模块的电路设计.17第 3 章 系统软件设计.213.1 发射模块软件流程图 213.2 接收模块软件流程图.22江苏理工学院毕业设计说明书（论文）第 1 页 共 57 页第 4 章 系统调试254.1 硬件调试.254.1.1.静态检测与调试.254.1.2.动态检测与调试254.1.3.调试注意事项254.2 软件调试.264.3 软硬件联调.26总 结.27参考文献28致 谢30附录 1 红外发射程序.31附录 2 红外接收程序.40附录 3 外文文献.43附录 4 实物图.56江苏理工学院毕业
9、设计说明书（论文）第 2 页 共 57 页引 言从单片机问世以来，在国外，它已广泛应用于自动控制、数据采集和处理、家用电器等各方面，同时也渗透到其它各个科技领域。在国内，虽然起步较晚，但由于单片机价廉物美、功能强、体积小、使用灵活方便，得到越来越多的发展，尤其在工业过程控制、自动化仪器仪表等领域得到广泛应用。对推动国家的工业现代化进程有着重大意义。红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘
10、等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰 2。当前社会是信息化高速发展的社会，随着社会的发展，中国的电器市场也在不断的发展，不断的更新交替，从刚开始的黑白电视机，到现在的液晶电视等等，还有不断出现在市场的新型电器，比如从前没有的空调，电脑等，这些电器的出现，无疑给中国的电器带来了商机，也给中国的百姓带来了方便，为了满足广大消费者的需求，电器遥控器的产生也是具有一大重要的意义，而将单片机融入到遥控器中也是一大突破，有了单片机的电器遥控器，对电器的操作将更加的简洁化。本说明书共分为 4 章，第一章课题分析与方案论证；第二章对硬件进行了详细的说明；第三章对系统的软件进行了分析；第
11、四章有选择地列举了软硬件在调试过程中出现的问题，并对问题作出了分析；其中重点是单片机的各接口单元电路的设计，以及数据的显示处理。设计的最终成果是能通过按键无线遥控使 LED 数码管显示 0F16 种不同的字符。江苏理工学院毕业设计说明书（论文）第 0 页 共 57 页第 1 章 课题分析与方案论证1.1 课题任务分析 本课题主要实现用片机控制红外线的发射、接收，从而驱动数码管显示0F16 种字符以及蜂鸣器工作。遥控器分为发射模块和接收模块两部分，遥控发射模块发射电路采用红外发光二极管发出经过调制的红外光波，接收模块将红外发射模块发射的红外光波转换为相应的电信号，再送放大器处理还原成信号。主要技
12、术指标有：遥控器的遥控距离范围在 02m，额定工作电压是 5V 的直流电。1.2 方案论证方案一：使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路，一般用于不需要多路控制的场合，它不需要使用较贵的专用编译码器，因此成本较低。1.红外发射部分图1-1 红外发射部分结构图2.红外接收部分图1-2 红外接收部分结构图采用一个电路对其进行解调并产生相应的控制功能，就是红外接收到控制频率。方案二：产生震荡频率红外发射红外接收解调控制受控电器江苏理工学院毕业设计说明书（论文）第 0 页 共 57 页红外线发射以及接收控制电路都采用单片机来实现，输出控制方式可以选择，实用性很强。1.红外发射部分：图1-3 红外发
13、射部分结构图当红外发光二极管发射控制脉冲，即按下遥控按钮，单片机产生的相应的控制脉冲。2.红外接收部分：图1-4 红外接收部分结构图红外接收模块接收到控制脉冲时，由控制方式选择译码，通过单片机处理后，驱动数码管显示数码且蜂鸣器工作。通过比较我发现，第二种方案软、硬较第一种方案简单，且充分利用了AT89S52 单片机的并行口资源，节约了成本。为此，采用第二种方案。单片机遥控按钮红外发射单片机红外接收控制方式选择开关受控电器第 1 页 共 57 页第 2 章 系统硬件电路设计2.1 器件选择2.1.1 单片机的选择 本设计所使用的单片机可以用 AT89C31、 AT89C51；羚羊单片机等多种单片
14、机来实现。但是 C31 没有内部存储器，本设计需要编写程序，那么就要用外部扩展，比较麻烦。本设计所编写的程序比较简单，功能也比较少，如用羚羊单片机过于麻烦，大材小用，本设计所用到的输入输出端口也不是很多，所以决定用 AT89S52 单片机来完成本设计，即方便也很实用。AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容 3。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适用于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程Fla
15、sh，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52 具有以下标准功能：8k 字节 Flash， 256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/ 计数器，一个 6 向量2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。AT89S52 的引脚图
16、如图 2-1 所示。第 2 页 共 57 页图 2-1 AT89S52 引脚图 1.AT89S52 单片机引脚注释VCC : 电源GND: 地P0 口：P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出口，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。对 P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻。在 flash 编程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 输出缓冲
17、器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据江苏理工学院毕业设计说明书（论文）第 3 页 共 57 页存储器（例如执行 MOVX DPTR）时，P2 口送出高八位地
18、址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送 1。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。在 flash 编程和校验时，P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P3 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用。在 flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。
19、RST：复位输入。晶振工作时，RST 脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST 脚输出 96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。ALE/ ：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低PROG8 位地址的输出脉冲。在 flash 编程时，此引脚（ ）也用作编程输入脉冲。PROG在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为 8
20、EH 的 SFR 的第 0 位置“1” ，ALE 操作将无效。这一位置“1” ，ALE 仅在执行 MOVX 或 MOVC 指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个 ALE 使能标志位（地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。：外部程序存储器选通信号（ ）是外部程序存储器选通信号。PSEN PSEN当 AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时， PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时， 将不被激活4。 /VPP:访问外部程PSEN EA序存储器控制信号。为使能从 0000H 到 FFFFH 的外部程序存储器读取指令，必须接 GND。为了执行内部程序指令， 应该接 VCC。在 flash 编程期间，EA也接收 12 伏 VPP 电压。XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
