第一篇：基于STC89C51單片機的紅外遙控智能家居系統(tǒng)設(shè)計[推薦]

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基于STC89C51單片機的紅外遙控智能家居系統(tǒng)設(shè)計

作者：姜楠

來源：《現(xiàn)代電子技術(shù)》2012年第24期

摘要：STC89C51單片機的紅外遙控智能家居系統(tǒng)是由STC89C51單片機、繼電器驅(qū)動模塊、紅外線接收模塊、電源管理模塊等組成。在該系統(tǒng)中，單片機通過接收遙控器發(fā)來的指令，實現(xiàn)繼電器開關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換來控制與繼電器連接的電源插座的打開與關(guān)閉。測試結(jié)果證明，該系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)、有效、方便地實現(xiàn)普通家庭中遠(yuǎn)距離控制家用電器電源狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。關(guān)鍵詞：STC89C51； 繼電器驅(qū)動模塊； 紅外信號接收模塊； 紅外遙控智能家居系統(tǒng)

中圖分類號：TN911-34文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004-373X（2012）24-0162-03

第二篇：基于FPGA的紅外遙控設(shè)計

題目：紅外遙控

學(xué)

院：電子工程學(xué)院 專

業(yè)：電子信息工程 學(xué) 號：200812601680 姓

名：**** 指導(dǎo)教師：****

2011 年 5月 23日 第一部分

設(shè)計題目及要求

本次課程設(shè)計的題目及要求如下：

一、設(shè)計題目

紅外線遙控

二、設(shè)計步驟

1、EDA實驗板

熟悉的EDA實驗板電路原理圖、PCB圖。能夠熟練地使用EDA開發(fā)板。

2、紅外遙控系統(tǒng)的設(shè)計（1）發(fā)射編碼部分

發(fā)射編碼用Verilog語言編寫程序，在EDA實驗板上實現(xiàn)編碼。（2）接收解碼部分

接收解碼用Verilog語言編寫程序，在EDA實驗板上實現(xiàn)解碼。

二、功能要求

1、將一體化紅外接收解調(diào)器的輸出信號解碼，在EDA實驗板上用八段數(shù)碼管顯示出來。

2、當(dāng)按下遙控器0—15號鍵時，在EDA實驗板上用八段數(shù)碼管顯示出來，并通過發(fā)射電路發(fā)射出去。

第二部分

設(shè)計分析

本次課程設(shè)計包括兩大部分，一是電路設(shè)計及電路焊接，二是程序的設(shè)計及編寫。

電路部分，根據(jù)題目要求，要做到紅外發(fā)送，顯然整個電路系統(tǒng)要分為紅外發(fā)射和紅外接收兩個電路，分別做到紅外的編碼發(fā)射和譯碼接受，再在接收板上顯示接受到的紅外信號。

一、紅外發(fā)射電路 本次課程設(shè)計的紅外遙控器由紅外遙控發(fā)射頭（LED）、三極管、電阻焊接而成。

紅外遙控發(fā)射電路如下圖所示

二、紅外接受部分

本次課程設(shè)計的紅外接受部分采用FPGA實驗板，F(xiàn)PGA實驗板接受部分的原理圖圖如下：

.FPGA實驗板原理圖： 第三部分

系統(tǒng)模塊的劃分以及各模塊的功能描述

在這一部分，我將對系統(tǒng)功能進(jìn)行模塊化劃分，對各模塊功能作詳細(xì)闡述。

一、發(fā)射板部分

發(fā)射板主要由紅外線發(fā)射LED、三極管和FPGA實驗板構(gòu)成紅外編碼這個模塊。

實物圖圖如下圖所示：

發(fā)送的編碼規(guī)則如下：

發(fā)送的載波頻率為38kHz，共發(fā)射8個脈沖，兩個脈沖之間延時2ms。1ms的脈沖表示二進(jìn)制的0，3ms的脈沖表示二進(jìn)制的1。前四位是序列檢測碼1011。

二、接收部分

接收部分電路主要可分為紅外接受模塊，譯碼電路模塊（程序），小鍵盤模塊和數(shù)碼管顯示模塊幾個部分，紅外信號的編碼從發(fā)射板發(fā)射到接收板上的紅外信號接收頭后，譯碼電路把紅外編碼翻譯后送到數(shù)碼管顯示，小鍵盤輸入的代碼也經(jīng)譯碼電路在數(shù)碼管上顯示對應(yīng)的按鍵信息。

（一）.紅外信號接收

本課程設(shè)計采用的紅外接收頭，如下圖：

其引腳圖如下：

它的原理圖如下圖：。

（二）紅外編碼譯碼

紅外接收頭接收負(fù)責(zé)接收38k載波的紅外光，解調(diào)得到脈沖，輸出至實驗板，有FPGA來處理。接收頭接收到的脈沖如下圖：

按鍵編碼格式:

（三）顯示電路如下圖

對應(yīng)的LED數(shù)碼顯示管顯示譯碼程序如下：

always@(shu)begin

end case(shu)

4'd0: dm<=8'b11000000;// 0 4'd1: dm<=8'b11111001;// 1 4'd2: dm<=8'b10100100;//2 4'd3: dm<=8'b10110000;//3 4'd4: dm<=8'b10011001;//4 4'd5: dm<=8'b10010010;//5 4'd6: dm<=8'b10000010;//6 4'd7: dm<=8'b11111000;//7 4'd8: dm<=8'b10000000;//8 4'd9: dm<=8'b10010000;//9 default:dm<=8'b11000000;endcase

（四）小鍵盤電路

制作的4*4 的按鍵矩陣，當(dāng)按鍵被按下時，其輸出引腳為低電平，而其余時間內(nèi)均為高電平。由于FPGA內(nèi)無上拉電阻，矩陣按鍵輸出要接上拉電阻。

這部分電路如下圖所示：

對應(yīng)的按鍵譯碼程序為： always

begin

if(key_flag==1)

begin

case({col_reg,row_reg})//按鍵譯碼

8'b0111_0111:key_value<=0;8'b0111_1011:key_value<=1;8'b0111_1101:key_value<=2;8'b0111_1110:key_value<=3;8'b1011_0111:key_value<=4;8'b1011_1011:key_value<=5;8'b1011_1101:key_value<=6;

end

8'b1011_1110:key_value<=7;8'b1101_0111:key_value<=8;8'b1101_1011:key_value<=9;8'b1101_1101:key_value<=10;8'b1101_1110:key_value<=11;8'b1110_0111:key_value<=12;8'b1110_1011:key_value<=13;8'b1110_1101:key_value<=14;8'b1110_1110:key_value<=15;

endcase

end

Verilog頂層原理圖：

第四部分

設(shè)計體會及心得

一、設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法1、4*4矩陣鍵盤及鍵盤掃描程序 一開始在萬用板上焊接按鍵時，不知道按鍵長的兩腳是連在一起的 導(dǎo)致在單片機上用程序驗證是老是不正確。參考了別人的電路圖后，才 發(fā)現(xiàn)這個問題。辛虧自己用的是萬用板，不然這塊板就廢了。改好后，在單片機上運行沒問題后，就在FPGA板上用程序運行，發(fā)現(xiàn)不行。自己糾結(jié)了好久也沒弄明白。后來咨詢了老師才知道，單片機的I/O有上拉電阻，而FPGA沒有。本人又對鍵盤進(jìn)行了改造，加上上拉電阻后程序又正常了。

2、發(fā)射板部分

我用的發(fā)射板使用電阻、三極管和LED紅外發(fā)射管搭建而成的。由于自己沒有去熟悉各種三極管。錯把PNP的三極管當(dāng)做NPN的三極管來用，結(jié)果可想而知。于是對其進(jìn)行了修改后，發(fā)現(xiàn)程序運行不正常，拿別人的發(fā)射板又沒問題。出現(xiàn)這樣的問題后，我懷疑是不是串聯(lián)的電阻太大了，并聯(lián)了兩個電阻后問題解決。

二、心得體會

我的發(fā)射部分是先在單片機上運行，然后再移植到FPGA實驗板上。其間遇到了很多問題，也學(xué)到了很多。這使得自己更加了解單片機與FPGA板的不同，寫程序的方式方法用很大的不同。同時，這啟發(fā)我以后在做硬件的時候，要考慮全面一點，在了解單片機與FPGA不同的基礎(chǔ)上做出可以通用的硬件。

還有在程序的移植上，要知道FPGA是并行執(zhí)行的，與單片機的單步執(zhí)行有很大的不同。這也是FPGA的優(yōu)勢所在。為了模擬單片機的運行程序的方式，我用狀態(tài)機的狀態(tài)變化來實現(xiàn)。

通過對這個課題的完成，我發(fā)現(xiàn)我對單片機和FPGA的了解進(jìn)一步加深。學(xué)會了如何把單片機上的C程序移植到FPGA上，這也促進(jìn)我更好地學(xué)習(xí)FPGA。

第三篇：紅外遙控中英文翻譯

紅外遙控

人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長范圍為0.62-0.76um；紫光的波長范圍為0.38-0.46um。比紫光波長還短的光叫紫外線，比紅光波長還長的光叫紅外線。紅外線遙控就是利用波長為0.76-1.5um之間的近紅外線來傳送控制信號的。

常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實際上是一只特殊的發(fā)光二極管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通φ5發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透明三種顏色。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣；用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。

在實際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時是反向運用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小（100mW左右），所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。

前些年常用Μpc1373H、CX20106A等紅外接收專用放大集成電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正（VDD）、電源負(fù)（GND）和數(shù)據(jù)輸出（VO或OUT）。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。成品紅外接收頭的優(yōu)點是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。但在使用時注意成品紅外接收頭的載波頻率。

紅外遙控常用的載波頻率為38kHz這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來決定的。在發(fā)射端要對晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用36 kHz、40 kHz、56 kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。

紅外遙控的特點是不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了大量紅外遙控專用集成電路，需要時按圖索驥即可。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離（小于10米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。

多路控制的紅外遙控系統(tǒng)，多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵，代表不同的控制功能。當(dāng)發(fā)射端按下某一按鍵時，相應(yīng)的在接收端有不同的輸出狀態(tài)。接收端的輸出狀態(tài)大致可分為脈沖、電平、自鎖、互鎖、數(shù)據(jù)五種形式。“脈沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時，接收端對應(yīng)輸出端輸出一個“有效脈沖”，寬度一般在100ms左右?！半娖健陛敵鍪侵赴l(fā)射端按下鍵時，接收端對應(yīng)輸出端輸出“有效電平”，發(fā)射端松開鍵時，接收端“有效電平”消失。此處的“有效脈沖”和“有效電平”，可能是高、也可能是低，取決于相應(yīng)輸出腳的靜態(tài)狀況，如靜態(tài)時為低，則“高”為有效；如靜態(tài)時為高，則“低”為有效。大多數(shù)情況下“高”為有效?！白枣i”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個鍵，接收端對應(yīng)輸出端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?，原來為低電平變?yōu)楦唠娖?。此種輸出適合用作電源開關(guān)、靜音控制等。有時亦稱這種輸出形式為“反相”?！盎ユi”輸出是指多個輸出互相清除，在同一時間內(nèi)只有一個輸出有效。電視機的選臺就屬此種情況，其它如調(diào)光、調(diào)速、音響的輸入選擇等?！皵?shù)據(jù)”輸出是指把一些發(fā)射鍵編上號碼，利用接收端的幾個輸出形成一個二進(jìn)制數(shù)，來代表不同的按鍵輸入。

一般情況下，接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應(yīng)有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端，以便后級適時地來取數(shù)據(jù)。這種輸出形式一般用于與單片機或微機接口。除以上輸出形式外，還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。所謂“鎖存”輸出是指對發(fā)射端每次發(fā)的信號，接收端對應(yīng)輸出予以“儲存”，直至收到新的信號為止；“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類似。

英文原稿來自：百度文庫

Infrared remote control People’s eyes can see the visible wavelength from long to short according to the arrangement, in order to red, orange, yellow, green, green, blue, violet.One of the red wavelengths for 0.62-0.76 muon m, Purple is 0.38 wavelength range-muon m.Purple is shorter than the wavelength of light called ultraviolet ray ,red wavelengths of light is longer than that of infrared light.Infrared remote control is to use wavelength for 0.76-1.5 muon m between the near infrared to transfer control signal.Commonly used infrared remote control system of general points transmit and receive two parts.The main component part for the launch of infrared light emitting diode.It is actually a special light emitting diode, due to its internal material differs from ordinary light emitting diode, resulting in its ends on certain voltage, it is a rather infrared light.Use of infrared light emitting diode the infrared wavelengths, for 940nm appearance and ordinary, just the same light emitting diode five different colors.Infrared light emitting diode generally have black and blue, transparent three colors.Judgement of infrared light emitting diode and judgment method, using a multimeter to ordinary diode electric block measure of infrared light emitting diode, reverse resistance.The infrared light emitting diode luminescence efficiency to use special instrument to measure precise, and use only spare conditions to pull away from roughly judgement.Receiving part of infrared receiving tube is a photosensitive diode.In actual application of ir receiving diode to reverse bias, it can work normally, the infrared receiving circuit application in diode is used to reverse, higher sensitivity.Infrared receiving diode usually have two round and rectangular.Due to the power of infrared light emitting diode(or less commonly 100mW),so ir receiving diode received signals is weak, so will increase high-gain ones.The amplifier circuit.In common CX20106A,etcPC1373H muon infrared receiving special amplifier circuit.In recent years both amateur or formal products, mostly using infrared receiving head finished.The head of infrared receiving product packages generally has two kinds: one kind USES sheet shielding, A kind of plastic packaging.There are three pin, namely the power is(VDD),power negative(GND)and data output(VO or OUT).Infrared receiving head foot arrangement for types varied, manufacturer’s instructions.Finished the advantages of infrared receiving head is not in need of sophisticated debugging and shell screen, use rise as a transistor, very convenient.But when used in the infrared receiving attention finished first carrier frequency.Infrared remote common carrier frequency for 38kHz, this is transmitted by using 455kHz TaoZhen to decide.At the launch of crystals were integer frequency, frequency coefficients, so commonly 12, so 455kHz/12 hundredth kHz 38kHz hundredth 379000.Some remote control system adopts 36kHz, 56kHz,etc, general 40kHz launched by the crystals of oscillation frequency to decide.Infrared remote characteristic is not influence the surrounding environment and does not interfere with other electric equipment.Due to its cannot penetrate walls, so the room can use common household appliance of remote control without mutual interference, Circuit testing is simple, as long as given circuit connection, generally does not need any commissioning can work, Decoding easily, can undertake multiple remote control.Because each manufacturer produces a great deal of infrared remote application-specific integrated circuit, when need press diagram suo ji.Therefore, the infrared remote now in household appliances, indoor close(less than 10 meters)in the remote control is widely used.Multiple infrared remote control system of infrared emission control buttons, there are many parts general representative of different control function.When pressed a button, correspondingly in the receiver with different output.Receiving the output state can be roughly divided into pulse, level, self-locking an interlock, data five forms.“The pulse output is according to launch” when the button, the receiver output terminals output corresponding “effective”, a pulse width 100ms in general.“Level” refers to the output launch press button, the receiver output corresponding output level, effective transmit to loosen the receiver level disappears.This “effective pulse” and “effective”, may be of high level is low, and may also depend on the output corresponding static state, such as feet for low, static high for effective, As for the static, “l(fā)ow” high effective.In most cases, “high” for effective.“since the lock” refers to launch the output of each time you press the button, a receiver output corresponding change, namely originally a state for high level into a low level, originally for low level into high level.The output power switch and mute as control etc.Sometimes also called the output form for “invert”.“The interlock” refers to multiple outputs each output, at the same time only one output, The TV sets of this case is selected, the other is like the light and sound input speed, etc.“Data” refers to launch the output some key, use a few output form a binary number, to represent different keystroke.Normally, the receiver except a few data output, but also a “valid” output data, so the timely to collect data.This output form with single-chip microcomputer or are commonly used interface.In addition to the above output form outside, still have a “l(fā)atch” and “temporary” two forms.The so-called “l(fā)atch” refers to launch the output signal of each hair, the receiver output corresponding, new store until you receive signals.“Temporary” output and the introduction of “l(fā)evel” output is similar

第四篇：紅外遙控電風(fēng)扇項目報告

金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《遙控裝置制作與調(diào)試》

學(xué)習(xí)情境：班 級：組 數(shù)：組 員： 學(xué)習(xí)情 境 報 告

紅外遙控電風(fēng)扇制作與調(diào)試

通信121 第 3 組 桂成飛、趙煥盛 胡盧澤、孔凱

信 息 工 程 學(xué) 院

2013年 6月 3 日

一、產(chǎn)品介紹

1.產(chǎn)品名稱：紅外遙控電風(fēng)扇

2.用途：遠(yuǎn)距離控制電風(fēng)扇，簡單省力，達(dá)到清涼效果。3.技術(shù)指標(biāo)：

（一）機械危險及穩(wěn)定性

1.有牢固的網(wǎng)罩，以防扇葉傷人。

2.底座織成部件保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在其最大仰俯角（扇頭在正中州向位置），且高度調(diào)至最高位置，向任意方向傾斜10°時，均不翻倒。

3.仰俯角調(diào)至最大，告訴運行時，搖頭機構(gòu)工作時，人為阻止機構(gòu)運動，風(fēng)扇仍不停轉(zhuǎn)。

（二）防觸電保護(hù)

電扇的外殼及網(wǎng)罩具有防止人體與帶電部分接觸的保護(hù)作用。

（三）絕緣性能

電扇在高溫[(40±2)℃]、高溫(93%)狀態(tài)下，繞阻對機殼的絕緣電阻不小于2MΩ，有加強絕緣的帶電部件對地的絕緣電阻不小于2MΩ。

（四）電氣強度

電扇帶電部分與外殼之間的絕緣能承受50Hz正弦交流電壓歷時1min而無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。

（五）調(diào)速比、噪聲

調(diào)速比符合合格標(biāo)準(zhǔn)，噪聲dB符合合格標(biāo)準(zhǔn)。

二、小組計劃（組內(nèi)分工）

發(fā)射部分Sch：桂成飛、趙煥盛、胡盧澤、孔凱 發(fā)射部分Pcb：趙煥盛、胡盧澤 接收部分Sch：孔凱、桂成飛 接收部分Pcb：胡盧澤

學(xué)習(xí)情境報告：按鍵電路、發(fā)射電路單片機 孔凱 38kHz載波產(chǎn)生電路、ASK調(diào)制 桂成飛

紅外發(fā)射、紅外一體接收與放大 趙煥盛

單片機接收電路、風(fēng)速、搖頭、電源控制電路 胡盧澤

三、實物制作

1.方案制定（框圖）

本系統(tǒng)以AT89C52單片機為控制器

AT89C52為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0~P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中，P0 端口（32~39 腳）被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。

鍵盤單片機調(diào)制紅外發(fā)射開關(guān)（紅外發(fā)射部分方案）

電風(fēng)扇低中高三檔紅外接收頭AT89C52轉(zhuǎn)葉開關(guān)

（紅外接收部分方案）

2.原理圖繪制

VCCR1500Ω84U1VCC76R2100Ω5DISCHGTHOLDCVOLTOUTGND5553R4300Ω474LS0056274LS00RESETTRIG2U2A13R5200ΩQ1NPNVCCU2BC40.047uC50.01u1VCCJ121CON2A*P1.0/TP1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7INT1INT0T1T0VCCEA/VPX1X2RESETRDWRGNDAT89C52.P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7RXDTXDALE/PPSENvccR7R8R9R1010kΩ10kΩ10kΩ10kΩD1LEDR6300ΩS2S3SW-PBS4SW-PBS5SW-PBSW-PBRXDTXDC1VCC30pY112MC2J230pVCCS1SW-PBC310uvccCON41TXD2RXD34R310k 圖表 1---發(fā)射部分原理圖

VCCS1C1VCCVCCR3A1P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDP3.0/RxDP3.1/TxDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDXTAL2XTAL1GNDVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppPROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0D1K1J112R1R2Q4Q3R5Q5Q6Q7Q2C3R4Q1C2C4C6MG1Y1C5R6+MG2A-圖表 2---接收部分原理圖

3.原理分析

1）按鍵電路

VCCR7R8R9R1010kΩ10kΩ10kΩ10kΩS2S3SW-PBS4SW-PBS5SW-PBSW-PBRXDTXD 按鈕s2-s5接單片機的P0.0-P0.3接口，按鍵s2、s3、s4控制風(fēng)速，s5控制搖頭。

2）發(fā)射電路單片機

J121CON2vccA*P1.0/TP1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7INT1INT0T1T0VCCEA/VPX1X2RESETRDWRGNDAT89C52.P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7RXDTXDALE/PPSENC1VCC30pY112MC230pVCCS1SW-PBC310uR310k 單片機控制電路圖表一所示。單片機自身需要時鐘電路和復(fù)位電路才能工作。本設(shè)計中單片機的時鐘電路通過在X1和X2之間連接一個12MHz的晶振而實現(xiàn)，2個引腳再分別接一個30pF的對地電容。復(fù)位電路通過在RST引腳和電源之間連接一個10u的電容來實現(xiàn)。

3)38kHz載波產(chǎn)生電路

38kHz振蕩產(chǎn)生電路仿真

VCCR1RES184U1VCC76R2RES15DISCHGTHOLDCVOLTOUTGND5553RESETTRIG2C4CAPC5CAP1 38kHz振蕩.Sch 在圖中，選用了555電路作載波振蕩器，利用555產(chǎn)生38kHz方波信號，再利用555的復(fù)位端④腳作調(diào)制端，即當(dāng)④腳為高電平時，555是常規(guī)的方波振蕩器；當(dāng)④腳為低電平時，555的③腳處于低電平。④腳的調(diào)制信號是由與非門的低頻振蕩器而獲得。

4）ASK調(diào)制

二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控是利用基帶矩形脈沖去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)地輸出。用0或1代表數(shù)字信息，有載波輸出時表示發(fā)送“1”，無載波輸出時發(fā)送“0”。既由數(shù)字基帶信號去控制一個開關(guān)電路。當(dāng)出現(xiàn)“1”碼時，開關(guān)閉合，有高頻載波輸出；當(dāng)出現(xiàn)“0”碼時，開關(guān)斷開，無高頻載波輸出。

ASK信號波形如圖所示，輸出端高頻載波的有無受信碼1和0的控制。當(dāng)信碼為1時，ASK的波形是若干個周期的高頻等幅波；當(dāng)信碼為0時，ASK的波形是0電平。

5）紅外發(fā)射

VCCQ1NPND1LEDR6300Ω

調(diào)制載波頻率38khz，占空比1/3的方波。紅外線通過紅外發(fā)光二極管（LED）發(fā)射出去，在其兩端施加一定電壓時，它發(fā)出紅外線而不是可見光。

6)紅外一體接收與放大

VCCR1R2Q2C3Q1C2 紅外遙控接收采用一體化紅外接收頭，它將紅外接收二極管、放大器、解調(diào)、整形等電路安裝在一起，只有三個引腳。紅外接收頭的信號輸出端接單片機的INT0端，單片機中斷INT0在紅外脈沖下降沿時產(chǎn)生中斷。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器。交流信號進(jìn)入帶通濾波器，經(jīng)一系列處理后還原出發(fā)射端的信號波形。

7）單片機接收電路

S1C1VCCVCCR3A1P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDP3.0/RxDP3.1/TxDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDXTAL2XTAL1GNDVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppPROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0R1R2Q2C3R4Q1C2C4Y1C5

其電路就是一個具有紅外接收放大、解碼、自動控制、手動操作于一體的集成電路。紅外接收二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器。交流信號進(jìn)入帶通濾波器，經(jīng)一系列處理后還原出發(fā)射端的信號波形。經(jīng)萬能紅外接收頭 RXD進(jìn)入單片機接收電路進(jìn)行處理，左半部分的單片機的最小系統(tǒng)完成的是單片機的復(fù)位功能和啟停及時鐘。右半部分則是信號的輸出，進(jìn)行風(fēng)扇電源的開關(guān)，風(fēng)速以及搖頭的處理。

8）風(fēng)速、搖頭、電源控制電路

VCCK1J112D1Q4Q3R5Q5Q6Q7C6MG1R6+MG2A-

雙向晶閘管與單向晶閘管一樣，也具有觸發(fā)控制特性。不過，它的觸發(fā)控制特性與單向晶閘管有很大的不同，這就是無論在陽極和陰極間接入何種極性的電壓，只要在它的控制極上加上一個觸發(fā)脈沖，也不管這個脈沖是什么極性的,都可以使雙向晶閘管導(dǎo)通。

電源控制：繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點(常開觸點)吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。圖示電路中，當(dāng)控制端口為低電平時，三極管導(dǎo)通繼電器吸合，常閉觸電斷開，常開觸電閉合，電源打開。當(dāng)控制端口為高電平時，三極管斷開，繼電器線圈通過二極管放電并斷開，常閉、常開復(fù)位，電源關(guān)閉。

搖頭、風(fēng)速控制：通過編碼譯碼，p2.3，p3.2,p3.1控制電風(fēng)扇的風(fēng)速。P3.0控制電風(fēng)扇的搖頭。

4.PCB板繪制 發(fā)射部分PCB圖：

接收部分PCB圖：

5.元件檢測 紅外發(fā)光二極管的檢測：

從外觀上識別。紅外發(fā)光二極管有兩個引腳，長引腳為正極，短引腳為負(fù)極。因紅外發(fā)光二極管呈透明狀，所以 管殼內(nèi)的電極清晰可見，內(nèi)部電極教寬大的一個為負(fù)極，而較窄且小的一個為正極。

將萬用表置于R*1k檔，測量紅外發(fā)光二極管的正反向電阻，通常，正向電阻應(yīng)為30k左右，反向電阻要在500k以上，這樣的管子才可正常使用。要求方向電阻越大越好。

紅外接收二極管的檢測：

從外觀上識別。常見的紅外接收二極管外觀顏色呈黑色。識別引腳時，面對受光窗口，從左至右，分別為正極和負(fù)極。另外，在紅外接收二極管的管體頂端有一個小斜切平面，通常帶有此斜切平面一端的引腳為負(fù)極，另一端為正極。

將萬用表置于R×1k擋，用來判別普通二極管正、負(fù)電極的方法進(jìn)行檢查，即交換紅、黑表筆兩次測量管子兩引腳間的電阻值，正常時，所得阻值應(yīng)為一大一小。以阻值較小的一次為準(zhǔn)，紅表筆所接的管腳為負(fù)極，黑表筆所接的管腳為正極。用萬用表電阻擋測量紅外接收二極管正、反向電阻，根據(jù)正、反向電阻值的大小，即可初步判定紅外接收二極管的好壞。

6.電路板焊接

四、調(diào)試

（一）調(diào)試目的: 調(diào)試目的:

（二）調(diào)試前的準(zhǔn)備工作: 1.測試儀器:

（三）調(diào)試步驟: 1.通電前檢測 2.分級調(diào)試 3.統(tǒng)調(diào)

五、組內(nèi)評價

六、總結(jié)

第五篇：北郵小學(xué)期實驗報告-簡易紅外遙控系統(tǒng)

簡易紅外遙控系統(tǒng)

實驗報告

班級： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 學(xué)院：

北京郵電大學(xué)

一、實驗要求

1、遙控對象8個，被控制設(shè)備用LED分別代替，LED發(fā)光表示工作。接收機與發(fā)射機的距離不小于2米。2、8路設(shè)備中的一路為LED燈，用指令遙控LED燈亮度，亮度分為8級并用數(shù)碼管顯示級數(shù)。

3、在一定的發(fā)射功率下，盡量增大接收距離。

4、增加信道干擾措施。

二、實驗步驟

1、實驗前的準(zhǔn)備工作

分析題目，對各個模塊進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計，查找要使用的芯片的管腳圖、功能表等，設(shè)計整體電路，詳細(xì)到各個管腳的連線、所接電阻電容的大小、電路工作頻率等。

2、搭建電路

按照設(shè)計的電路圖搭建電路，電路分為發(fā)射和接收兩部分，搭建時一定要耐心細(xì)致，避免錯誤，連線應(yīng)當(dāng)清晰明了，方便后期電路的檢查和調(diào)試，各模塊間最好相互獨立，搭線時注意VCC和地線的連接。總之，搭建電路就是要細(xì)心、耐心。

3、電路調(diào)試與改進(jìn)

這是本次實驗的重點和難點，也是最耗費時間和精力的部分。往往在電路調(diào)試中會發(fā)現(xiàn)實驗電路的一些細(xì)節(jié)性錯誤。如果在電路確認(rèn)無誤的情況下卻仍然得不到期望的結(jié)果，就要考慮電路的改進(jìn)了，主要是要改變一些所連接的電阻和電容的值。當(dāng)然，問題也可能出在面包板上，我們所用的面包板由于長期的使用，有一些插口之間發(fā)生了短路，或者接觸不良，都將會影響我們的實驗結(jié)果，所以這也是一個需要考慮和檢查的地方。

三、芯片選擇以及具體電路圖

見《簡易紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計方案》

四、實驗截圖

發(fā)射管的輸出波形：

接收波形：

五、實驗中遇到的問題及解決方法

1、無線接收問題。

很多同學(xué)都遇到了這個問題，使用有線連接時能夠得到想要的輸出，使用無線時卻根本收不到信號。通過示波器對各個管腳輸出進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)問題出在CX20106這個芯片。后來通過改變CX20106芯片管腳所接的電阻，得到了輸出，接受到了信號。

2、數(shù)碼管顯示問題

在發(fā)射和接收都調(diào)試好后，我發(fā)現(xiàn)我的數(shù)碼管在開關(guān)撥1和撥4的時候都只顯示0，用示波器檢查輸出沒有錯誤，懷疑是面包板插口下面短路了，于是重新?lián)Q了個位置插，結(jié)果就輸出顯示正確了。驗證了是面包板的問題。

六、心得體會

這次的小學(xué)期為期一周，我選擇的題目是簡易紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計，因為在網(wǎng)上找到了上一屆學(xué)長的設(shè)計方案，因此方案設(shè)計這個較為困難的步驟就比較投機取巧地解決了。

然后是按照設(shè)計方案搭建電路，搭建電路是一件不困難但要細(xì)致的工作。事實也證明，我們大多數(shù)同學(xué)都很快的完成了電路的搭建，但調(diào)試卻不那么順利，最后檢查會發(fā)現(xiàn)很多細(xì)節(jié)上的遺漏或錯誤。對于我們的電路而言，任何一個細(xì)節(jié)的錯誤都可能導(dǎo)致結(jié)果的失敗。

在電路搭建完成并且檢查完成后，我開始用示波器檢查每個芯片的輸出管腳，在發(fā)射模塊的調(diào)制部分，一開始NE555D的輸出不正確，檢查電路連接也沒有錯誤，芯片也是好的，最后只能重插了該電路，結(jié)果就對了，所以之前應(yīng)該是面包板某個地方短路了，事實證明我們用的面包板某些插口間短路或者接觸不良是個還比較普遍存在的問題?？傊l(fā)射部分比較順利。

至于接收部分，當(dāng)我從發(fā)射部分直接連線過去，結(jié)果很快就出來了，本來還挺高興，結(jié)果用無線時接收部分卻一點反應(yīng)都沒有。由于對芯片的了解并不深，一開始只是盲目按照學(xué)長的設(shè)計方案連線，連線完成后結(jié)果出不來，瞬間有種手足無措的感覺，無奈只好自己又重新學(xué)習(xí)認(rèn)識了一下用到的幾塊芯片，嘗試著改變一些管腳所接的電阻和電容，后來又重新搭建了兩次電路，調(diào)試了三天終于有了結(jié)果。

通過這次課程設(shè)計，我不僅提高了動手能力，還學(xué)會了一些道理，那就是不能投機取巧，打好基礎(chǔ)最重要。試想如果一開始自己先好好研究芯片和電路而不是為了省事兒直接用學(xué)長的電路，后期的調(diào)試就不會那么困難，結(jié)果也應(yīng)該會更快出來。

最后感謝老師在整個課程設(shè)計中對我們的細(xì)心教誨和耐心指導(dǎo)，謝謝。