基于单片机的智能化电视遥控器设计

本科毕业论文（设计、创作）题目： 基于单片机的智能化电视遥控器设计 学生姓名： 学号： 0231002005 所在院系： 信息与通信技术系 专业： 电子信息工程 入学时间： 2010 年 9 月导师姓名： 职称/ 学位： 讲师/ 博士 导师所在单位： 完成时间： 2014 年 5 月安徽三联学院教务处 制安徽三联学院毕业论文0基于单片机的智能化电视遥控器设计摘 要：对于选用专用的遥控编码及解码集成电路的传统遥控器而言，尽管制作轻易、成本低、简易创作等优点，但也有功能键数和功能受限等缺点，不能完全的便于人们生活的使用。相比之下，利用单片机进行的遥控器系统的设计，具备着编程灵动易变，操纵功能能够随便设定等多个优势。本设计主要以 AT89C51 为芯片的单片机作为重心，对单片机计数器、定时器、存储器、中断系统等多个学识进行了使用。同时也采用了红外线光的优点。主要是经过对红外线光的放射频率的控制来区别不相同的遥控操作系统编制。主要的工作原理就是遥控器经过对红外线光放射的有差别的频率来进行辨别，从而判别出操作系统的体系，以便完成全面的红外发射和接收的进程。它具备硬件电路创造轻易，软件功能齐备等特征，性价比比较高，且有一定必然的使用价值。关键词：单片机；红外遥控；中断；定时；遥控操作系统安徽三联学院毕业论文0The Design of Smart TV Remote Control Based on MCU Abstract：Although those traditional remote controls which based on specific remote control coding and decoding integrated circuit have advantages at easy design and manufacture, and low cost etc, they bear defects of function keys and limitations. Therefore, it is not so convenient for people to use them. By contrast, the design of smart TV remote control based on MCU possesses superiority, for instance, flexible programming, and casual setting of manipulation function and so on.Focusing on AT89C51 automotive microcontrollers, the design makes full use of MCU counter, timer, storage and interrupts system. In the meanwhile, it absorbs the advantages of infrared light, which mainly reflects in its controlling of the radiation frequency from infrared light for distinguishing various remote operating systems. The chief operational principle is that the remote control tells the kinds of operational systems by distinguishing radiation frequency emitted from infrared light. All this is to complete the progress of infrared emission and receiving. In general, it is of great use value and high cost performance. Also, it has complete software function and easy-made hardware circuit.Keywords: Microprocessor；Infrared remote controlInterrupt；Timing；distinguishing various remote operating systems安徽三联学院毕业论文目 录第一章 概述 .11.1 单片机的发展与前景 .11.2红外通信技术概述 .11.2.1红外线的概述 .11.2.2 选择红外遥控的原因 .11.2.3红外的发射原理 .21.2.4红外的接收原理 .2第二章 系统设计方案及原理 .32.1通用电视遥控器的介绍 .32.2 课题设计目的与原理 .32.3单片机红外遥控发射器设计原理 .32.4 单片机红外遥控接收器设计原理 .4第三章 系统硬件电路设计 .53.1 AT89C2051单片机的介绍 .53.1.1简介 .53.1.2 单片机的引脚介绍 .53.1.3 AT89C2051单片机的主要组成部分 .63.2定时器(计数器） .73.2.1主要特性 .73.2.2定时/计数器 0和 1的控制和状态寄存器 .73.3独立式按键结构 .93.4低功耗控制电路 .103.4.1低功耗的实现方法 .103.4.2 掉电保护和低功耗的设计 .103.5 CPU时钟电路 .123.6 复位电路 .133.6.1复位状态 .133.6.2 复位电路 .14安徽三联学院毕业论文3.7 红外发射电路的设计 .143.8 红外接收电路的设计 .153.9 完整的系统电路设计图 .15第四章 系统软件设计 .164.1遥控发射器程序设计 .164.1.1程序总体结构 .164.1.2键盘扫描程序 .164.1.3 中断服务程序 .164.2 遥控接收器程序设计 .174.2.1 程序总体结构 .174.2.2 初始化程序 .194.2.3 计数值比较程序 .194.2.4 定时器 1中断服务程序 .19第五章 总结与展望 .21致谢 .22参考文献 .23附录 1.24附录 2.25安徽三联学院毕业论文0第一章 概述1.1 单片机的发展与前景为顺应于社会的迅速发展,微型计算机接连不断的革新,新产品络绎不绝的被创作出。在微型计算机的不断更新发展中，带动着单片微型计算机发展迅速。单片机就是我们日常生活中小型计算机的简便称呼。单片机的芯片主要有中央微处理器，只读存储器，随机存取存储器和定时器，计数器以及 I 接口和O 接口电路等等部件。这种单片微型计算机具有速度快、性能高、体积小、价格适中性能稳定等特点而被广泛的应用。单片机的发展尽管经历了 4 位，8 位，16 位的三个成长阶段。但这三个发展阶段仍然有着各自的应用领域。且各个领域之间仍然占据着主流地位。因为单片机本身所具有的很多优点，使得它的应用范围也越来越大。1.2红外通信技术概述1.2.1红外线的概述红外光在实际上就是一种具有特殊色彩的通俗光。然而我们却看不到这类特殊的色彩，缘由是红外光的波长大于 950nm，位居于可见光谱之下。尽管我们看不到它，但并不意味着我们不能利用它。根据其性质来说，与普通光的特点是没有区别的。但由于任何有热量的物体都能产生能量，所以红外线就被广泛的利用，且无可替代。另一个原因就是红外发光二极管（LED）易制作且成本低。近几年红外光的发展已经日益成熟完善。红外技术的一个重要领域是红外通信技术的应用，此技术领域发展十分迅速。确切的说，只要能够发热的物体都能够发出红外光。因此，在制作应用中我们要确保红外遥控传递的信息能够准确的发送到接收器上面。1.2.2 选择红外遥控的原因红外技术的遥控是以发光二极管为发射装置，可以提高信号传输的抗干扰能力，功耗低，反应速度灵敏，性能稳定可靠，红外线也不会产生信号串扰等等优点。伴随着技术的日趋完善，单片机的成长，使得红外遥控技术也得到了飞快的发展和使用。因此现在社会上很多无线遥控方式都是应用红外线遥控方安徽三联学院毕业论文1式技术。1.2.3红外的发射原理一般来说，发射机是一个手持装置电池的设备。它们可以几近处于不消耗电能电势的低功耗的待机工作形式中，当使用者按下按钮发出所需命令时，他们能够做到马上发射相应的红外命令。1.2.4红外的接收原理最重要的条件接收的用户区的可行性和调制频率的选择性。使用者在发射端输入执行的信号，接收端接到红外信号，通过中间放大器步骤的放大处理，之后将还原成信号。安徽三联学院毕业论文2第二章 系统设计方案及原理2.1通用电视遥控器的介绍上个世纪 80 年代中期，日本最先在电视产物中使用了红外遥控技能。现如今红外遥控技术已在各个领域获得了普遍的使用。电视遥控器选用特有的的集成遥控芯片来完成遥控码的发射的。这些芯片是比较贵，但远程控制对方的编码格式不兼容，所以各种类型通常只根据自己的特殊对象不能实现一般的远程控制。这种情况下只有一个电视用户没有什么影响，但对生产车间的员工和电视修理人员来说，为他们带来了很多的不便和麻烦。因此我们利用单片机制作了将多台遥控器合成为一个通用遥控器。利用单片机编程的特点，将不同的遥控编码通过软件摹拟联合在一起，同时再连接外围的放射系统电路就可以做出一个通用遥控器。2.2 课题设计目的与原理此课题方案具有方便制作，性价比较高等优点。目前的市场上大部分都是采用解码与遥控编码所组成的电路，但因为功能的按键数量和功能受限的原因，通常只能为一种专用电器而设计。此设计采用单片机的应用设计，它具有灵活多变，功能键数可随意设定等特点。通过系统发射的异同的红外频率，来辨别不同的遥控指令。2.3 单片机红外遥控发射器设计原理单片机红外遥控发射器重要的器件有单片机、行列式键盘、低功耗空闲方式控制电路、红外管发射电路以及单片机的一些电源、复位、震荡子电路组成。1单片机在不工作的时间都会自动选用节约电能的工作模式，即它会处在低功耗的状态。它的设计原理图如下图所示。安徽三联学院毕业论文3图 2-1 单片机遥控发射器设计原理图2.4 单片机红外遥控接收器设计原理红外单片机遥控器的重要组成部件有单片机、控制电路、红外遥控的接收电路、状态表明的电路和单片机的外围主要的电路部分。设计原理图如下图所示。图 2-2 红外接收遥控电路原理框图AT89C2051单片机红外接收电路状态指示电路控制电路+5V 电源AT89C2051单片机+5V 电源行列式键盘低功耗空闲方式控制电路红外管发射电路安徽三联学院毕业论文4第三章 系统硬件电路设计3.1 AT89C2051单片机的介绍3.1.1简介AT89C2051 单片机是一个八位的单片机。单片机中放有 2KB 的重复擦写的只读存储器（EPROM） ，128B 的随机存取存储器（ RAM） ，器件采用了不易失性技术，还采用了高密度的 ATMEL 的技能，同时还兼并了 MCS-51 的指令，内部还放有常用的 8 位中央处理器（CPU）和（Flash）存储器，实用效果非常