基于单片机的电器遥控器设计.doc

计算机控制技术课程设计计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题：基于单片机的电器遥控器设计学院名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：指导教师意见：成绩:签名：年月日计算机控制技术课程设计I计算机控制技术课程设计课程设计名称：基于单片机的电器遥控器设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间：计算机控制技术课程设计II计算机控制技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目基于单片机的电器遥控器设计课题性质课题来源自拟指导教师主要内容（参数）设计并制作一电器遥控器。该装置要求：能控制电器数目；6，其中5个用于控制电器的电源开关、一个用于对电灯进行亮度控制；遥控距离：不小于20米；遥控角度：不小于120度。该电器遥控器由发射器和接收器两部分组成，其中接收器部分要有调光灯的亮度等级数码显示，电器电源采用继电器控制，其线包驱动电流不小于5mA。任务要求（进度）第1天：熟悉课程设计任务及要求，针对课题查阅技术资料。第2天：确定设计方案。要求对设计方案进行分析、比较、论证，画出方框图，并简述工作原理。第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。第5天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，字数不少于6000字。主要参考资料【1】蒋焕文，电子测量中国计量出版社，北京，2007【2】杨恢先，单片机原理与应用国防科大出版社，2009【3】褛然苗，51系列单片机设计实例北京航空航天大学出版社，2008，【4】谢自美，电子线路设计、实验、测试华中理工大出版社，2009审查意见系（教研室）主任签字：年月日计算机控制技术课程设计III摘要通过对设计要求地认真分析和研究，拿出了几种可行方案，最终选定了一个最佳方案。该方案是采用先进的单片机技术实现红外遥控的主要手段。我们所设计的遥控器能控制5个电器的电源开关，并且可对一路电灯进行亮度的调节。关键词：遥控电路，红外发射，红外接收，单片机计算机控制技术课程设计IV目录1.引言.11.1课题背景.11.2国内外红外遥控器的现状及发展情况.11.3红外通信技术.21.4课题研究的目的和意义.32.总体方案设计.32.1方案一：简易红外遥控电路.32.2方案二：利用红外遥控开关电路.42.3方案三：利用红外遥控开关电路.52.4方案比较.73.系统硬件电路的设计.73.1器件选择.73.2电路设计.93.3系统功能实现方法.144.系统的软件设计.164.1遥控发射部分.164.2遥控接收部分.18总结.20参考文献.21附录：系统硬件总原理图.22计算机控制技术课程设计11.引言1.1课题背景随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。1.2国内外红外遥控器的现状及发展情况上世纪60年代，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但是由于受当时技术条件的限制，遥控技术发展很缓慢。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的发展。在遥控方式上大体经历了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，准确无误的传输信号，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。与红外线相比，超声波传感器频带窄，所能携带的信息少，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。随着单片机等技术的广泛应用，促使红外遥控技术也得到空前的发展，越来越多的功能强大，操作简便的实用性红外遥控接收器出现在市场上。红外线技术是通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发的。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，再用信息对载波进行调制，接收端再去掉载波，取到信息。从信息的可靠常数来说，后一种方法更好，这就是我们今计算机控制技术课程设计2天看到的大多红外遥控器所采用的方法。1.3红外通信技术常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940mm左右，外形与普通5发光二极管相同，只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样；用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定，而业余条件下只能用拉锯法来粗略判判定。接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。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，现在红外遥控在加用电器、室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。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地输出状态。接收端地输出状态大致可分为脉冲、电平、自馈、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，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