红外遥控接收电路设计

毕业设计(论文)题 目： 红外遥控接收电路设计系：专业班级：学生姓名：指导教师：20XX 年 X 月内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 红外遥控接收电路设计内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 红外遥控接收电路设计I红外遥控发射电路设计摘要近年来随着计算机在社会各领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入，同时也带动传统的控制、检测等工作日益更新。传统的遥控器大多采用无线电遥控技术，随着科技的进步，红外线遥控技术的进一步成熟，红外遥控也逐步成为了一种被广泛应用的通信和遥控手段。为了方便实用，传统的家庭电器逐渐采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等有害环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。本设计基于 YIRX04 无线接收芯片作为接收电路的核心芯片，接收红外编码数据，并通过相应引脚对外输出控制指令。关键词：红外线 遥控 YIRX04内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 红外遥控接收电路设计第 2 页 共 4 页目录第 1 章 绪论 .21.1 项目背景 .31.2 红外遥控的发展 .51.3 项目背景和建设意义 .5第二章 几种常用红外遥控器协议 .62.1 NEC 协议 .62.2 Nokia NRC1 协议 .72.3 Philips RC-5 协议 .82.4 ITT 协议 .92.5 Sharp 协议 .10第三章 红外遥控发射电路 .123.1 HT6221 芯片介绍 .123.2 HT6221 应用电路 .133.3 HT6221 键码生成方式 .143.3.1 HT6221 键码的形成 .143.3.2 代码格式 .15内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 红外遥控接收电路设计第 3 页 共 4 页第 1 章 绪论1.1 项目背景目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用的红外线传输技术。作为无线局域网的传输方式，红外线方式的最大优点是不受无线电干扰，且它的使用不受国家无线管理委员会的限制。但是，红外线对非透明物体的透过性较差，导致传输距离受限制。红外线是波长在 750nm 至 1mm 之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在 0.75um 至25um 之间。红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在 850 至900nm 之内。IRDA 标准包括三个基本的规范和协议：物理层规范(Physical Layer Link Specification)、链接建立协议(Link Access Protocol:IrLAP)和链接管理协议（Link Management Protocol:IrLMP)。物理层规范制定了红外通信硬件设计上的目标和要求，IrLAP 和 IrLMP 为两个软件层，负责对链接进行设置、管理和维护。在 IrLAP和 IrLMP 基础上，针对一些特定的红外通信应用领域，IRDA 还陆续发布了一些更高级别的红外协议，如 TinyTP、IrOBEX、IrCOMM、IrLAN、IrTran-P 和 IrBus 等等根据使用者的要求不同，红外线划分范围很不相同。通过大气的波段划分：近红外波段 13 微米，中红外波段 35 微米，远红外波段 814 微米。根据红外光谱划：近红外波段 13 微米，中红外波段 340 微米，远红外波段 401000 微米医学领域划分：近红外区 0.763 微米近红外线或称短波红外线，波长 0.761.5 微米，穿入人体组织较深,约 510 毫米；远红外线或称长波红外线，波长 4400 微米，穿透组织深度 3-5 毫米。近红外（near infrared ） ，波长在 7803000nm 范围的电磁波。对植物十分敏感。现代近红外光谱（NIR）分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 红外遥控接收电路设计第 4 页 共 4 页来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人” ，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。近红外光谱（NIR）分析技术是分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人” ，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。近红外区域是人们最早发现的非可见光区域。但由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱，谱带重叠，解析复杂，受当时的技术水平限制，近红外光谱“沉睡” 了近一个半世纪。直到 20 世纪 60 年代，随着商品化仪器的出现及 Norris 等人所做的大量工作，提出物质的含量与近红外区内多个不同的波长点吸收峰呈线性关系的理论，并利用 NIR 漫反射技术测定了农产品中的水分、蛋白、脂肪等成分，才使得近红外光谱技术曾经在农副产品分析中得到广泛应用。到 60 年代中后期，随着各种新的分析技术的出现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，此后，近红外光谱进入了一个沉默的时期。70 年代产生的化学计量学（Chemometrics）学科的重要组成部分多元校正技术在光谱分析中的成功应用，促进了近红外光谱技术的推广。到 80 年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入 90 年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期。中红外，是波长在 3.44.9m 之间的大气窗口。位于中红外波段的中段。通过此窗口的电磁波信息可以是地面目标的反射光谱,也可以是地面目标的发射光谱,这些信息只能用扫描和光谱仪探测和记录。该窗口的两端同样也主要受水汽和 CO2 的吸收带所控制,而且由于 CO2 在 4.3m 处有一个强吸收带,又使此窗口分为二个小窗口:3.44.2m 和 4.64.9m。前一个小窗口有较高的透射率,约为 90%;后一个小窗口的透射率较低,约为 5060%。中红外窗口目前很少应用远红外是远程红外线的简称。太阳光线大致可分为可见光及不可见光。可见光经内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 红外遥控接收电路设计第 5 页 共 4 页三棱镜后会折射出紫、蓝、青、绿、黄、橙、红颜色的光线（光谱） 。红光外侧的光线，在光谱中波长自 0.76 至 400 微米的一段被称为红外光，又称红外线。 红外线属于电磁波的范畴，是一种具有强热作用的放射线。红外线的波长范围很宽，人们将不同波长范围的红外线分为近红外、中红外和远红外区域，相对应波长的电磁波称为近红外线、中红外线及远红外线。 红外线是一种光波，它的波长比无线电波短，比可见光长。肉眼看不到红外线，任何物体都发射着红外线。热物体的红外线辐射比冷物体强。另外，远红外和蓝牙都是文件传输方式的一种，只不过不需要通过其它介质，在两种都装有红外系统的装置中互相传播文件手机红外需要两个红外口对准才行远红外不需要对准，只要开启在同一波段就可以了。1.2 红外遥控的特点 红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它是把红外线作为载体的遥控方式。由于红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。红外遥控是利用波长为 0.76m-1.5m 之间的近红外线来传递控制信号的。它具有以下特点：1由于为不可见光，因此，对环境影响很小。红外线的波长远小于无线电波的波长，所以，红外遥控不会干扰其它家用电器，也不会影响近邻的无线电设备。2红外线为不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗，警戒等安全保卫装置中也得到了广泛的应用。3红外线遥控的遥控距离一般为几米至几十米或更远一点。4红外线遥控具有结构简单、制作方便、成本低廉、抗干扰能力强、工作可靠性高等一系列优点，特别是室内遥控的优先遥控方式。同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低、功耗小、外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。 它在技术上的主要优点是：1无需专门申请特定频率的使用执照；2具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点；3传输速率适合于家庭和办公室使用的网络；内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 红外遥控接收电路设计第 6 页 共 4 页4信号无干扰，传输准确度高；它的缺点是：由于它是一种视距传输技术，采用点到点的连接具有方向性，两个设备之间如果传输数据，中间就不能有阻挡物，而且通讯距离较短。此外红外 LED 不是一种十分耐用的器件。1.3 红外遥控的发展过程70 年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速地发展。在遥控方式上大体经历了从有线到无线的超声波、从振动子到红外线、再到使用总线的微机红外遥控这样几个阶段。无论采用何种方式，准确无误传输信号，最终达到满意的控制效果是非常重要的。最初的无线遥控装置采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。较为理想的是光控方式，逐渐采用红外线的遥控方式取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，成为当今时代的主流。由于红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。信息可以直接对红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，收到信息。从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是我们今天看到的大多数红外遥控器所采用的方法。由于红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低、功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。1.4 红外遥控的发展趋势指令键 编码电路 调制电路 驱动电路 发射电路(a)发射器接收电路 放大电路 解调电路 译码电路 驱动电路 执行电路(b)接收器内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 红外遥控接收电路设计第 7 页 共 4 页图 1 发射器和接收器红外遥控技术在这十年来得到了迅猛发展，尤其在家电领域，如彩电、DVD、空调等，也在其它电子领域得到广泛应用。随着人们生活水平的提高，对产品的追求是使用更方便、更具智能化，红外遥控技术正是一个重点的发展方向。为了提高对红外遥控产品的开发效率以及生产厂家的检测手段等，重点推出该套红外遥控编码分析仪，它犹如一台示波器，并且利用最先进的电脑技术，对红外遥控信号进行全面的分析，显示详尽的数据，编码、解码信息，使开发人员对编、解码情况一目了然，以便设计人员提高工作效率，增加产品的稳定性、可靠性。红外遥控信号分析仪采用 MCS-51 系列单片机为外部采样处理控制器，并与微机通信完成整个处理过程，并由微机完成作图、数据管理等等。由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可。因此，现在红外遥控在家用电器等室内近距离（小于 10 米）遥控中得到了广泛的应用。随着红外光电器的大量出现，红外遥控已经广泛应用在家用电器、安全保卫等人们的日常生活中。例如电视机的遥控、音响设备的遥控、录像机的遥控、电风扇的遥控、安全保卫报警器、遥控空调器、自动水龙头、自动门等均可采用红外遥控技术来实现。多路控制的红外发射部分一般有许多按键，代表不同的控制功能。当发射端按下某一按键时，相应地接收端有不同的输出状态。接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、互锁、数据五种形式。 “脉冲”输出是当按发射端按键时，接收端对应输出端输出一个“有效脉冲” ，宽度一般在 100ms 左右。 “电平”输出是指发射端按下键时，接收端对应输出端输出“有效电平”消失。此处的“有效脉冲”和“有效电平” ，可能是高，也可能是低，这取决于相应输出脚的静态状况，如静态时为低，则“高”为有效；如静态时为高，则“低”为有效。大多数情况下“高”为有效。 “自锁”输出是指发射端每次按下某一个键，接收端对应输出端改变一次状态，即原来为高电平变为低电平，原来低电平变为高电平。此种输出适用于作电源开关、静音控制等。有时也称这种输出形式为“反相” 。 “互锁”输出是指多个输出互相清除，在同一时间内只有一个输出有效。电视机的选台就属此种情况，其他如调光、调速、音响的输入选择等。 “数据”输出是指把一些发射键编上号码，利用接收端的几个输出形成一个二进制数，来代表不同的按键输入。一般情况下，接收端除数据输出端以