大学毕业设计---基于51单片机智能红外遥控器的

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文）

说 明

一、有关说明

毕业论文(设计)题目确定后，学生应尽快征求导师意见，讨论题意与整个毕业论文(或设计)的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成：

1.研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。

2.国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。

3.课题研究(或设计)的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。

4.研究(或设计)方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究(或设计)方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。

5.实施计划。要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。

二、注意事项

1.开题报告的撰写完成，意味着毕业论文(设计)工作已经开始，学生已对整个毕业论文(设计)工作有了周密的思考，是完成毕业论文(设计)关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。

2.无开题报告者，不准申请答辩。

3.本表要用计算机填写，签字要手写，一式三份，本人、导师、所在学院(要原件)各一份。

4．学生可根据内容的多少调整表格的大小。

46

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） 一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义等) 红外遥控是目前应用最广泛的通信和控制手段之一，由于其结构简单、功耗低、抗干扰能力强、可靠性高及成本低等优点而广泛应用于家用电器、工业控制和智能仪器系统中。70年代研制出的红外遥控技术，随着大规模集成电路和微处理技术的发展和成熟，红外线遥控系统也迅速发展并得到广泛的应用，特别是在家用电器上的成功应用，给人们的工作、生活和娱乐带来了极大的方便，随着城市居民生活水平的提高，家庭里家用电器的种类和数量逐步增加，与之配套的红外遥控发射器也越来越多[1]。但各产品的遥控器不能相互兼容，使得生活中遥控器数目也越来越多，使用时常常混淆。另外若遥控器丢失，找到配套的遥控器也很困难。 不仅如此在新兴的智能住宅中得到广泛应用的红外遥控技术也受到这一瓶颈的制约，在新兴的智能住宅中信息和系统资源的高度共享，为住户提供一种更加安全、舒适、方便的智能化、信息化生活空间，包括远程监控等。目前家庭设备中已经有许多设备是用红外遥控器进行控制的，例如空调、电视录像等。然而市场上的绝大部分遥控器都是针对各自特定的遥控对象，不能直接应用于通用的智能仪器研发及其更一般的控制场合[3]。通常红外遥控器使用专用配对编码，对其他型号的编码芯片的编码则不能识别，因此不同的遥控器没有互换性，也就说不同设备的红外遥控器并不兼容，一个遥控器不能控制其他设备。用户深感不便。 随着科学技术的发展和对智能遥控的关注，遥控技术也将越来越频繁地走进人们的日常生活。遥控技术与照明电器控制系统及智能住宅涉及千家万户及各种场合，遥控器是未来市场需求量最大的智能产品。但是不兼容问题大大影响了遥控器的推广使用，因而对智能型红外遥控器的研究是很有必要的也是很有实用意义的。利用单片机作为主控芯片，结合红外遥控用户码的设置，自行设计编码和解码程序，实现一个遥控器控制多台设备的这种方法就应运而生了。本研究提出了一种智能遥红外控器的设计方案，并能同时控制至少两台家电设备体现出了多功能、兼容性。 [2] 二、国内外同类研究或同类设计的概况综述(在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献) 一般的红外遥控系统是由红外遥控信号编码发送器（ 编码芯片或者单片机）、载波振荡器、红外遥控信号接收器和编码器（解码芯片或者单片机）及其他外围电路等组成。通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片进行控制操作。接收部分包括红外接收管（ 集成了光电转换、放大装置和解调电路）、指令检出、记忆驱动以执行驱动电路。发射部分包括键盘矩阵电路、编码电路、定时信号发生器，码元调制电路，发射驱动电路、红外发射电路等。 智能型红外遥控器是带发射模块、兼有信息检测和接受模块的一种控制器件。其主要特征就是将无线通信功能与微处理器的信息处理功能有机的融合在一起，具有一定的智能作用。这是一种利用单片机作为主控芯片，结合红外遥控器用户码的设置，自行设计编码和解码程序，实现一个遥控器控制[4] 47

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） 多台设备的控制设备。 智能型红外遥控器的发射端采用具有在线下载功能的AT89S52芯片作为控制中心，与键盘扫描电路和发射电路共同构成。同样接收端也是以AT89S52芯片作为控制中心，与接受电路与各自的控制电路组成。不过接受控制器的个数由控制对象的多少而定，并且每个接收控制器都有一个AT89S52芯片作为控制中心。 采用单片机进行红外遥控的应用设计，具有硬件接口简单方便， 编程灵活多样，操作码个数可随意设定等优点。本文设计的红外遥控系统具有节能和环保的特点， 利用该遥控器控制其它没有遥控功能的电器， 如电灯、计算机、音响、电脑、打印机、饮水机和热水器等， 可以极大地方便人们的生活。此外红外遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低、工作稳定、快速可靠等特点，在工业控制现场一些手动操作不太方便的场合可以通过设置代替手动操作，尤其在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，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。并且近20年来随着计算机的推广应用，新型智能遥控器与计算机相结合，为无线遥控技术展现了一个更加广阔的应用前景。 [1]郝建国.家用电器遥控系统集成电路大全[M].北京：人民邮电出版社，1996. [2]刘晓胜，吴乐南，周爽.智能小区系统工程技术导论[M] .北京：电力工业出版社，2001. [3]鲍晓字，黄松岭，刘国权.PLD器件柱红外遥控解码中的应用[J].电子技术应用，2000. [4]李迟生. 智能遥控器的设计[J]. 电子技术应用，1997. [5]聂诗良，李磊民.采用单片机发送并接受红外遥控信号的方法.信息技术，2004. [6]杨宁，胡学军.单片机与控制技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005. [7]丁跃华，陈艳峰.基于EDA技术的红外遥控系统设计.电子元器件应用，2006. [8]李华.MCS-51 系列单片机实用接口技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，1993 [9]谢瑞和，周如彪，王晨.编码器/解码器专用芯片及其应用[Z].华中理工大学出版社，1993 [10]李建华.实用遥控器原理与制作[M].北京：人民邮电出版社．1996． [11]殷建彬.单片机引脚中断程序的设计技巧[J].单片机与嵌入式系统应用2005. [12]袁启昌.单片机原理及应用教程[M].北京：科学出版社，2005. [13]VITERBI,A.J.K.OMURA.Principle of digital communication and coding, McGraw-Hill Book Company,New York,1979. [14]Fang Linluo.Disturbunce Response Techniques for Digital Control Systems.IEEE Transactions on Industrial Electroncs,No.3,1985. [5] 48

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） 三、研究方案(研究内容、目标、研究方法、技术路线、拟解决的问题、特色或创新点等) 研究内容：简易智能红外遥控器的设计，主要进行： （1）了解智能红外遥控器的原理，包括编解码原理及串行通信校验算法等。 （2）设计红外遥控器的接收模块和发送模块，接收电路使用一体化红外接收头HS0038。 （3）单片机控制部分 主要负责通信。 （4）完成系统软硬件的整合调试工作；并完成与上位机通信协议的编写、调试工作。 （5）进行实验测试，采集实验数据等。 研究目标：掌握红外通信的编解码原理及至少一种串行通信校验算法，实现遥控器对至少两台的家电设备控制。 研究方法：对本系统进行硬件与软件的研究，二者相辅相成达到实验目的。 技术路线：将发射电路与接收电路有机的结合起来，通过自行设计编码和解码程序，并结合红外遥控器用户码的设置，使之具有兼容性并且智能化。 键盘矩阵编码一被控设备一单片机红外发射电路红外接收头单片机被控设备二编码二 需解决的问题及难点： （1）发射端，接收端及微处理器及通信接口等硬件电路的微型化、低功耗设计； （2）智能红外遥控器的软件设计，包括编解码、与上位机通信等； （3）智能红外遥控器的制作工艺问题。 创新点：简易智能无线红外遥控应具有如下基本功能（1）数据处理功能（2）信息存储和传输功能（3）兼容性即能同时控制至少两台设备 四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等) 第1-4周： 查找资料、考察，完成开题报告； 第5-7周： 系统整体方案的设计； 第8-9周： 完成硬件电路设计； 第10-11周： 进行系统软件程序设计； 第12-12周： 完成系统软硬件的整合调试工作，通过实验进行测试并分析其结果； 第13-15周：整理并完成毕业设计，准备毕业答辩。 49