基于單片機(jī)或分立元件的紅外遙控信號(hào)接收和轉(zhuǎn)發(fā)

基于單片機(jī)的紅外遙控器

信號(hào)接收和轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)老師:高敬鵬2013.04實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的紅外遙控信號(hào)接收與轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，用普通電視機(jī)遙控器控制該系統(tǒng)，使用數(shù)碼管顯示信號(hào)的接收結(jié)果。本電路采用HS0038塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號(hào)兼容的所有工作，沒有紅外遙控信號(hào)時(shí)為高電平，收到紅外信號(hào)時(shí)為低電平，而且體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。HS0038塑封一體化紅外線接收器紅外HS0038實(shí)驗(yàn)用于無線傳輸?shù)募t外線頻率一般為38kHz-40kHz，所以發(fā)射端的命令碼必須通過調(diào)制才能被發(fā)射管以紅外線的形式釋放到開放空間。脈沖個(gè)數(shù)編碼可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)載波頻率的幅度調(diào)制，其原理如下圖所示。命令碼與載波信號(hào)的乘積便是可以用于發(fā)射的已調(diào)信號(hào)。數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式包括了引導(dǎo)碼、用戶碼、數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼，編碼總占32位。數(shù)據(jù)反碼是數(shù)據(jù)碼反相后的編碼，編碼時(shí)可用于對(duì)數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)。注意：第二段的用戶碼也可以在遙控應(yīng)用電路中被設(shè)置成第一段用戶碼的反碼。使用455KHZ晶振時(shí)各代碼所占時(shí)間位定義用戶碼或數(shù)據(jù)碼中的每一個(gè)位可以是位1，也可以是位0，區(qū)分0和1是利用脈沖的時(shí)間間隔來區(qū)分，這種編碼方式稱為脈沖位置調(diào)制方式，英文簡(jiǎn)寫PPM。實(shí)際遙控器數(shù)據(jù)格式系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)：結(jié)合單片機(jī)最小電路和紅外線接收接口電路共同設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的紅外遙控信號(hào)接收與轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，用普通電視機(jī)遙控器控制該系統(tǒng)，使用數(shù)碼管顯示信號(hào)的接收結(jié)果。當(dāng)遙控器按下數(shù)字鍵時(shí)，在數(shù)碼管上顯示其鍵值。如按下數(shù)字鍵1，則在數(shù)碼管上顯示號(hào)碼01。當(dāng)遙控器連續(xù)按下某一鍵時(shí),數(shù)碼管顯示的數(shù)值不變。當(dāng)遙控器按下音量+及音量-時(shí)，用兩位數(shù)碼的周圍段實(shí)現(xiàn)順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的流水燈功能。運(yùn)用串口調(diào)試助手，在遙控器有按鍵按下時(shí)，將其鍵值顯示在PC機(jī)上系統(tǒng)主體流程圖消抖過程設(shè)計(jì)參考電路紅外一體化接收頭接收電路單片機(jī)最小系統(tǒng)串口通信模塊(用于下載stc單片機(jī))數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)參考電路圖紅外一體化接收頭接收電路單片機(jī)最小系統(tǒng)串口通信模塊(用于下載stc單片機(jī))數(shù)碼管顯示電路提示HS0038一體化紅外接收頭，接收頻率為38kHz管腳依次為：

1－OUT2－GND3—VCC

連接時(shí)，在VCC與GND之間并入一個(gè)0.1uF(104)的電容有助于改進(jìn)信號(hào)質(zhì)量。其可以用于遙控編碼接收，也可以用于低碼率的數(shù)據(jù)通訊。

HS0038信號(hào)電平：

38kHz紅外發(fā)射接收到時(shí)：OUT低電平輸出

38kHz紅外發(fā)射接收不到時(shí)：OUT高電平輸出

Hs0038的使用注意事項(xiàng)：

1：38kHz紅外發(fā)射信號(hào)在HS0038接收角度范圍邊沿區(qū)域時(shí)，接收信號(hào)不斷振蕩無法穩(wěn)定，因此為保證信號(hào)質(zhì)量，使用時(shí)發(fā)射接收盡力正對(duì)為好；

2：HS0038用于數(shù)據(jù)接收時(shí)，需要用到單片機(jī)的定時(shí)器，但是數(shù)碼管顯示時(shí)需要占用一部分時(shí)間，最后處理時(shí)可能要對(duì)定時(shí)器設(shè)定值進(jìn)行微調(diào)。參考文獻(xiàn)與網(wǎng)站

曾一江.單片微機(jī)原理與接口技術(shù).科學(xué)出版社,2006戴佳,戴衛(wèi)恒.51單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講.電子工業(yè)出版社,2006鄭小真.紅外遙控在節(jié)能和無線操作方面的應(yīng)用.河南工業(yè)大學(xué),2006王東鋒,王會(huì)良,董冠強(qiáng)編著.單片機(jī)C語言應(yīng)用100例.電子工業(yè)出版社,2009/view/3648656.htm#sub3648656/Industry/20080519090135.htm/view/c21b3c3043323968011c92ea.html方案二（硬件解碼）

方案：此方案中采用全硬件系統(tǒng)，不采用任何軟件編程，用數(shù)字電路中的門電路和芯片搭一個(gè)系統(tǒng)對(duì)紅外控制信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換成芯片可識(shí)別的TTL信號(hào)。用譯碼芯片在數(shù)碼管上顯示。方案二（硬件解碼）

方案的具體思路：首先采用紅外一體化接受器HS0038將萬能遙控器所發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行接收并將其轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)，通過調(diào)節(jié)74HC123單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器周圍兩處的滑動(dòng)變阻器來設(shè)置脈沖門限將所發(fā)不同編碼選擇出來并通過74HC595移位寄存器將數(shù)據(jù)加以鎖存住，1MHz的有源晶振通過計(jì)數(shù)器4020來產(chǎn)生一定的時(shí)間脈沖,移位寄存器輸出端口輸出為編碼的數(shù)據(jù)反碼,然后將其送給數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)芯片并通過數(shù)碼管將萬能遙控器的按鍵信息的編碼的反碼顯示出來。系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)：結(jié)合數(shù)字分立元件電路和紅外接收接口電路共同設(shè)計(jì)的一個(gè)紅外遙控信號(hào)接收系統(tǒng)，用普通電視機(jī)遙控器控制該系統(tǒng)，使用數(shù)碼管顯示信號(hào)的接收結(jié)果。當(dāng)遙控器按下任意數(shù)值鍵時(shí)，在數(shù)碼管上顯示其值。例如按下“0”時(shí)，在數(shù)碼管上應(yīng)顯示“00”。MC14495介紹紅外遙控器信號(hào)接收電路提示在萬能遙控器發(fā)送0-9時(shí)，板子能接收并穩(wěn)定顯示為FF，F(xiàn)E，F(xiàn)d，F(xiàn)C，F(xiàn)b，F(xiàn)A，F(xiàn)9，F(xiàn)8，F(xiàn)7，F(xiàn)6。數(shù)碼管采用的是兩個(gè)共陰極數(shù)碼管，其顯示主要是由MC14495驅(qū)動(dòng)芯片，移位寄存器74HC595芯片將數(shù)據(jù)編碼反碼輸出作為驅(qū)動(dòng)芯片的控制端，使數(shù)碼管相應(yīng)段亮滅。紅外實(shí)驗(yàn)元器件名稱數(shù)量HS00381計(jì)數(shù)器40201移位寄存器74HC5951與非門40931雙單穩(wěn)74HC1231譯碼器MC144952非門74LS062DIP143DIP165一位共陰數(shù)碼管LG5011AH2電位器200k2有源晶振1MHz1105電容2104電容210K電阻110歐姆電阻1設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)元器件清單表1設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)元器件清單表2元器件名稱數(shù)量40腳IC座116腳IC座1STC89C511HS00381MAX2321兩位共陽數(shù)碼管

（LG5022BH）1串口1開關(guān)1按鍵111.0592M晶振1三極管85502電容（104）5電容（30pF）2電阻（10K）1