基于单片机的红外遥控系统设计讲解

课程设计

基于单片机的红外遥控系统设计

学院：计算机与通信工程学院 专业：通信工程 班级：通信11-3班 姓名： 学号：

天 津 理 工 大 学

摘要

本设计采用51单片机作为遥控发射接收芯片，HS003B作为红外一体化接收发射管，在此基础上设计了一个简易的智能红外遥控系统。系统包括接收和发射两大部分，发射部分有16个按键，接收部分含有8盏彩色LED灯、一片二位数码管和蜂鸣器系统。发射部分通过键盘扫描判断哪个键被按下，经过单片机编码程序进行编码，控制红外发射电路发送信号。接收部分解码信号，实现相应的输出。本设计方案结合红外遥控设计简单、作方便、成本低廉等特点。

关键字： 红外遥控 信号调制 编码 解码

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目录

摘要 ................................................................................................................................................... II 1.绪论 ................................................................................................................................................ 1 1.1课题目的和意义 ............................................................................................................................ 1 1.2红外线简介 .................................................................................................................................... 1 1.3红外遥控系统简介 ........................................................................................................................ 1 2 课题方案和设计思路 .................................................................................................................... 2 2.1总体方案 ........................................................................................................................................ 2 2.2红外发射器设计 ............................................................................................................................ 3 2.2.1红外发射器原理 ......................................................................................................................... 3 2.2.2红外编码 ..................................................................................................................................... 3 2.3红外接收端设计 ............................................................................................................................ 4 3硬件结构设计与介绍 ..................................................................................................................... 5 3.1 AT89C51系列单片机功能特点 ..................................................................................................... 5 3.1.1 主要特性 .................................................................................................................................... 5 3.1.2 管脚说明 .................................................................................................................................... 5 3.1.3基本电路 ..................................................................................................................................... 7 3.2 红外发射电路 ............................................................................................................................... 8 3.3红外接收电路设计 ........................................................................................................................ 9 3.3.1 红外接收模块 ............................................................................................................................ 9 3.3.2数码管 ......................................................................................................................................... 9 3.3.3 彩灯系统 .................................................................................................................................. 10 3.3.4蜂鸣器系统 ............................................................................................................................... 11 3.3.5红外接收端电路图 ................................................................................................................... 12 4 软件设计 ..................................................................................................................................... 12 4.1 定时/计数器功能简介 ................................................................................................................ 12 4.2 遥控码的发射 ............................................................................................................................. 13 4.3 红外接收 ..................................................................................................................................... 14 5.课程设计总结和心得 ................................................................................................................... 15 参考文献 ......................................................................................................................................... 16 附录 ................................................................................................................................................. 17 附录1 PROTEUS仿真图 ....................................................................................................................... 17 附录2 发射程序 ............................................................................................................................... 17 附录3 接收程序 ............................................................................................................................... 20

III

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1.绪论

1.1课题目的和意义

随着科技的发展，人们生活的节奏也越来越快，随之人们对方便，快捷的要求也随之不断增高。遥控器的出现，在一定程度上满足了人们这个要求。遥控器是由高产的发明家Robert Adler在五十年代发明的[1]。而红外遥控是20世纪70年代才开始发展起来的一种远程控制技术，其原理是利用红外线来传递控制信号，实现对控制对象的远距离控制，具体来讲，就是有发射器发出红外线指令信号，有接收器接收下来并对信号进行处理，最后实现对控制对象的各种功能的远程控制。

红外遥控具有独立性、物理特性与可见光相似性、无穿透障碍物的能力及较强的隐蔽性等特点。随着红外遥控技术的开发和迅速发展，很多电器采用该项技术，使人们的生活更加便捷。本小组通过红外遥控技术来控制多盏彩灯的亮灭情况，实现各种花型以及数码管的数值显示。通过本课题的设计，更好的理解红外线的编码解码方式及其红外遥控系统的其他工作原理。

1.2红外线简介

红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01um~1000um。根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为0.38um~0.76um的光波可为可见光，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。光波为0.01um~0.38um的光波为紫外光(线)，波长为0.76um~1000um的光波为红外光(线)。红外光按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极红外4类。红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um。用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件(红外发光管)与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池)的发光与受光峰值波长一般为0.8um~0.94um，在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，能够很好地匹配，可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。

1.3红外遥控系统简介

红外遥控系统主要由遥控发射器、一体化接收头、单片机、接口电路组成，

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