紅外多路遙控發(fā)射接收系統(tǒng)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）簽名：

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目錄

摘要1ABSTRACT2第1章緒論3

1.1引言31.2紅外遙控的發(fā)展概況3第2章理論分析4

2.1紅外通信原理42.2方案論證與比較6第3章硬件電路設(shè)計(jì)8

3.1系統(tǒng)整體框架83.2主要元器件介紹83.3紅外發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)123.4紅外接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)14第4章軟件程序設(shè)計(jì)18

4.1紅外發(fā)射軟件設(shè)計(jì)184.2紅外接收軟件設(shè)計(jì)20第5章使用軟件介紹23

5.1Proteus235.2Keil255.3AltiumDesigner27第6章終止語(yǔ)28

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需要在接收頭的供電腳上加上一個(gè)22uF以上濾波電容。另外，我們還可以在接收頭的供電腳和電源之間接入一個(gè)330Ω的電阻以進(jìn)一步降低電源干擾。紅外一體化接收頭一個(gè)十分重要的特性是它會(huì)將解調(diào)后的紅外信號(hào)進(jìn)行反向處理，如圖10所示。

9ms+4.5ms的引導(dǎo)波

圖10反向處理波形圖

3.3紅外發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)

紅外發(fā)射系統(tǒng)由鍵盤電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)，紅外信號(hào)發(fā)射電路三部分組成。紅外發(fā)射系統(tǒng)整體電路圖如圖11所示。

圖11紅外發(fā)射系統(tǒng)整體電路圖

3.3.1紅外信號(hào)發(fā)射電路

紅外信號(hào)發(fā)射電路具有紅外信號(hào)的調(diào)制、放大、發(fā)射的功能。紅外發(fā)射信號(hào)的調(diào)制一般采用硬件調(diào)制和軟件調(diào)制兩種方式。硬件調(diào)制是將編碼信號(hào)和載波信號(hào)直接

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通過(guò)一個(gè)與門進(jìn)行調(diào)制輸出不需要編寫(xiě)程序，軟件調(diào)制就是通過(guò)預(yù)先編寫(xiě)好的軟件程序直接產(chǎn)生調(diào)制后的紅外波形但編程量大編程要求十分嚴(yán)格。綜合考慮，我們采用硬件調(diào)制的方式對(duì)紅外輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。使用一個(gè)74HC08N規(guī)律與運(yùn)算器，其A1和B1口接單片機(jī)的輸出口P2.7和P2.6，P2.7和P2.6口會(huì)將紅外編碼信號(hào)和38KHz載波傳輸?shù)脚c門中，由與門進(jìn)行調(diào)制后從Y1口輸出，再通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管將信號(hào)進(jìn)行發(fā)射，如圖12所示。

VCC10K8050P2.71P2.6234567A1B1Y1A2B2Y2GND74HC08NVCCY4B4A4Y3B3A3141312111098

圖12紅外信號(hào)發(fā)射電路圖

3.3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)

單片機(jī)最小系統(tǒng)包括外部晶體振蕩電路和復(fù)位電路再加上一個(gè)STC89C51單片機(jī)芯片。其中，晶振電路由一個(gè)12MHz晶振，兩個(gè)30pF電容組成，如圖13所示。外部晶振電路需接到單片機(jī)的XTAL1和XTAL2兩個(gè)端口，這兩個(gè)端口分別為單片機(jī)內(nèi)部的高增益反向放大器的輸入端口和輸出端口[6]。晶振電路通過(guò)與單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘電路相連可以產(chǎn)生特定的時(shí)鐘信號(hào)使相關(guān)電路工作在一定頻率下。復(fù)位電路由一個(gè)10K的上拉電阻和一個(gè)10uF電容組成，RES是單片機(jī)的復(fù)位輸入口，當(dāng)單片機(jī)的RST引腳收到2微秒以上的電平信號(hào)，即保證電容的充放電時(shí)間大于2微秒，便可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。復(fù)位電路可將電路恢復(fù)到起始狀態(tài)，在我們的程序出現(xiàn)故障時(shí)，我們可以通過(guò)按下復(fù)位按鈕使系統(tǒng)內(nèi)部程序重新開(kāi)始執(zhí)行[7]。復(fù)位電路如圖14所示。

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圖13晶振電路圖圖14復(fù)位電路圖

3.3.3鍵盤電路

由于該系統(tǒng)只需控制八個(gè)發(fā)光二極管的明或暗，不需要占用過(guò)多的單片機(jī)I/O資源，因此鍵盤電路我們選擇簡(jiǎn)易便捷的獨(dú)立鍵盤。該鍵盤電路使用了8個(gè)獨(dú)立的按鍵，按鍵的一端分別接到單片機(jī)的P1.0~P1.7口，另外一端連在一起接地，如圖15所示。在該鍵盤電路中，由于按鍵按下后會(huì)改變I/O口的高低電平狀態(tài)，因此單片機(jī)就可通過(guò)讀取I/O口的高低電平狀態(tài)來(lái)獲取按鍵的直接狀態(tài)編碼值，并通過(guò)這個(gè)編碼值進(jìn)行按鍵的識(shí)別。識(shí)別到按鍵后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)不同的按鍵發(fā)射出不同的紅外編碼信號(hào)。鍵盤電路如圖15所示。

圖15鍵盤電路圖

3.4紅外接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

紅外接收系統(tǒng)由一個(gè)紅外一體化接收頭和一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)組成，8個(gè)發(fā)光二極

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管和1位數(shù)碼管組成受控設(shè)備。紅外接收系統(tǒng)的整體電路圖如圖16所示。

圖16紅外接收系統(tǒng)整體電路圖

3.4.1紅外接收頭電路

VS1838B紅外一體化接收頭使用鐵皮封裝，面向接收頭從左到右第一個(gè)引腳是紅外信號(hào)輸出引腳，直接接單片機(jī)的P3.2口，其次個(gè)引腳接地，第三個(gè)引腳接VCC5V供電電源。在接收頭的輸出口，為了保證信號(hào)的傳輸能力，可接上一個(gè)有上拉電阻的電源。紅外接收頭可將處理后的紅外編碼信號(hào)通過(guò)P3.2口傳遞給單片機(jī)進(jìn)行處理，這里需注意的是接收到的信號(hào)實(shí)際上是發(fā)射編碼的反碼[8-10]，如圖17所示。

圖17紅外接收頭電路圖

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3.4.2數(shù)碼管顯示電路

數(shù)碼顯示電路我們采用的是LED數(shù)碼管，LED數(shù)碼管又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種，如圖18所示。

abcdefghGND共陰極7段數(shù)碼管abcdefghfeagdbc+5V共陽(yáng)極7段數(shù)碼管

圖18LED數(shù)碼管原理圖

上圖很明顯地闡釋了這兩種結(jié)構(gòu)的數(shù)碼管不同之處，共陰極的數(shù)碼管中的發(fā)光二極的負(fù)極全部連在一起接地，正極端進(jìn)行了分開(kāi)的處理；而共陽(yáng)極的數(shù)碼管，其內(nèi)部的發(fā)光二極的正極全部連在一起接VCC，負(fù)極端進(jìn)行了分開(kāi)的處理。對(duì)于共陰極數(shù)碼管老說(shuō)，當(dāng)其內(nèi)部某一發(fā)光二極的正極接收到高電平則該段二極管便會(huì)發(fā)光，對(duì)于共陽(yáng)極數(shù)碼管則反之。

該系統(tǒng)中我們使用的是一位8段的LED數(shù)碼管，因此，我們只需要進(jìn)行段選處理，將數(shù)碼管的管腳a~g分別接到單片機(jī)的P2.0~P2.6口即