[完整版]红外遥控设计毕业论文设计(3)

具有优势。红外遥控具有以下优点：控制内容多，抗干扰能力比较强，不会发生任何误动作；响应速度快，不会对其他电器产生干扰从而影响用户使用；体积小，成本低，功耗小，与其他方式比可以降低功耗90%。超声波遥控方式中的超声传感器频带窄，能携带的信息量少，易于瘦干扰而引误动作，同时该种方式作用距离短，通用性强可以互换因而不适合在灯具遥控中运用。声音遥控方式通用性强，作用距离短，声音携带的信息量少，具有绕射和穿透特性，只要在有效工作范围之内，无线设备就可以不受角度，方向和障物的限制而自由使用。并且采用特定的编码解码技术可以防止无线电波的相互干扰，抗干扰能力强。

红外通信由来已久,但是进入90年代,这一通信技术又有新的发展,应用范围更加广泛。

1995年，一个由部件、计算机系统、外围设备和电信厂商组成的大型集团——红外数据协会(IrDA)就红外通信的一套标准达成一致。现在约有120 家以上的厂商支持红外通信标准。其中的许多厂商已推出符合红外通信标准并支持Windows 95的产品。

红外数据协会开发的这种新的无线通信标准还得到PC机产业的有力支持。主要的开发厂商，如微软、苹果、东芝和惠普公司，已推出了在计算机之间采用这种高速红外数据通信的PC机、笔记本计算机、打印机和手持式个人数字助理(PDA)设备。

此外，红外通信的连通性已用在大多数新的笔记本计算机中，并成为一种最具成本效益和便于使用的无线通信技术而问鼎市场。

1.3 课题研究内容和研究方法

主要研究内容：设计一款红外遥控电路，该遥控电路可以实现灯泡的开关和调光（或者电机启动和调速）控制。该遥控电路结构简单,分为两部分：发射电路和接收电路。发射电路以AT89C2051为控制中心发射信号, 接收电路以AT89C51为控制中心接收信号,驱动双向晶闸管实现电灯的开关及亮度的控制。

设计方案及思路：目前市场——一般设备系统采用专用的遥控编码及

解码集成电路。此方案具有制作简单、容易等特点，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优点。本单片机遥控应用采用红外线脉冲个数编码、单片机软件解码实现了对电灯的开关亮度调节。

本设计要求红外遥控电路实现以下功能：

（1）利用红外接收和发射探头发送和接收红外线；

（2）该遥控系统可以实现灯泡的开关和调光（或者电机启动和调速）控制；

（3）能够按键启动停止，使用单片机进行设计或者纯数字模拟电路设计。

第二章 红外遥控系统组成以及工作原理

2.1 红外遥控系统组成

红外遥控系统由红外发射部分和红外接收部分组成，发射电路部分主要实现红外信号的编码产生以及发射，接收电路部分主要实现红外信号的接收、解码以及控制可控调光电路，完成灯泡的开关及亮度调节。 2.1.1 发射电路组成

红外遥控电发射器主要由单片机、操作键盘和红外发射电路三部分组成。红外发射部分结构图如图2.1所示：

图2.1 红外遥控电路发射设计原理框图

当按下遥控按钮时，单片机产生相应的控制脉冲，由红外发光二极管发射出去。控制系统采用3V电源电压，并具有低功耗空闲和掉电方式控制。

红外遥控电发射器主要由单片机、指示电路和红外接收电路三部分组成。 红外电路发射部分是按键信号转化为红外信号的电路，它是通过利用单片机的汇编实现的红外编码技术，来完成的。红外编码通过红外电路发射部分，将不同的按键信号转化为不同的红外信号，并由红外发送端口发送出去，它发出的红外信号严格遵守红外发送接收协议，而且在没有障碍物阻碍的情况下，可以直线传播。 2.1.2 接收电路组成

红外接收部分结构如图2.2所示：

图2.2 红外遥控电路接收设计原理框图

当红外接收器接收到控制脉冲后，经单片机处理由显示设备显示出当前受控电器的序号，并判断是否对电灯进行调光，如需调光则经调光电路处理后实现调光功能。系统采用5V单电源电压供电，能满足低功耗空闲状态，并具有掉电记忆控制功能。

2.2 工作原理

红外发射电路采用3V电池供电，单片机平时都处于低功耗空闲状态，当有按键被按下，遥控器信息码由AT89C2051单片机的定时器1中断产生38KHZ的红外线信号，由P3.5口输出—，经过三极管9013放大，由红外发射管发送。待发送完毕，单片机再次处于低功耗空闲状态。电路采用LED发光二极管来实现按键的操作指示。遥控器采用按键中断扫描方式（按键部分电路图如图2.2）。按键K1控制开灯与关灯；当按下按键K2时，灯光将调到第一档(最亮)；当按下按键K3时，灯光将调到第四档；当按下按键K4时，灯光将调到第二档；当按下按键K5时，将灯光调到第五档；当按下按键K6时，灯光将调到第三档。

当红外接受接收到遥控器发射的信号后，将信号传给AT89C2051单片机，AT89C2051单片机根据收到的信息码的不同，完成相应的调光操作以及进行相应的状态指示。

2.3 红外遥控系统特点

目前红外遥控器已经在各类电器上得到了广泛应用。市场上一般设备系统均采用专用的遥控编码及解码集成电路，具有制作简单等特点，但由于这些芯片价格较贵，功能键数及功能受到特定的限制，且相互之间采用的遥控编码格式互不兼容。所以各机型的遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用，只适用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。采用单片机进行遥控系统的应用设计，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。此方案不仅可用控制键实现对电器的控制，而且可对一路电灯进行亮度控制，方便实用。且本设计用到的元器件较少，电路相对简单实用。

第三章 红外遥控系统硬件部分方案设计

3.1红外发送电路

单片机遥控发射器原理图如图3.1所示，单片机遥控发射器主要由AT89C2051单片机、操作键盘和红外发射电路等组成。

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