基于51单片机的红外遥控设计- 卧室电器用红外遥控器 毕业设计论文.doc

卧室电器用红外遥控器（基于51单片机的红外遥控器设计）bedroom appliances with the infrared remote control(based on 51 single-chip infrared remote control design) 摘要红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式。我们知道，红外线是人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.620.76m；紫光的波长范围为0.380.46m。比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.761.5m之间的近红外线来传送控制信号的。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。很多电器都采用红外遥控,那么红外遥控的工作原理是什么呢?本文将介绍其原理和设计方法。红外遥控常用的载波频率为38khz，这是由发射端所使用的455khz晶振来决定的，在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455khz1237.9 khz38khz。也有一些遥控系统采用36khz、40khz、56khz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。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。一般情况下，接收端除了几位数据输出外，还应有一位“数据有效”输出端，以便后级适时地来取数据。这种输出形式一般用于与单片机或微机接口。 除以上输出形式外，还有“锁存”和“暂存”两种形式。所谓“锁存”输出是指对发射端每次发的信号，接收端对应输出予以“储存”，直至收到新的信号为止；“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。70年代研制出的红外遥控技术，随着大规模集成电路和微处理技术的发展和成熟，红外线遥控系统也迅速发展并得到广泛的应用，特别是在家用电器上的成功应用，给人们的工作、生活和娱乐带来了极大的方便，随着城市居民生活水平的提高，家庭里家用电器的种类和数量逐步增加，与之配套的红外遥控发射器也越来越多关键词：80c51单片机、红外发光二极管、晶振summarythe infrared remote control home appliances used more remote way. we know that infrared is the human eye can see the visible light wavelength from long to short arrangement, followed by red, orange, yellow, green, blue, blue, purple. which the red wavelength range of 0.62 0.76m; violet wavelength range of 0.38 0.46m. shorter than the violet wavelengths of light called ultraviolet light than the red wavelength of light called infrared. infrared remote control is the use of a wavelength of between 0.76 1.5m near-infrared to transmit control signals. infrared remote control systems are generally divided into transmit and receive two parts. the main components of the emission part of the infrared light-emitting diodes.many electrical appliances are using the infrared remote control, infrared remote control works what is it? this article describes the principle and design method. infrared remote common carrier frequency of 38khz, which is determined by the 455khz crystal used by the transmitter, the transmitter crystal is the integer frequency divider factor generally take 12, so 455khz 12 37.9 khz 38khz. remote control system uses 36khz, 40khz, 56 khz, generally determined by the oscillation frequency of the transmitter crystal. the receiving end of the output state can be broadly divided into the pulse level, self-locking, interlocking, data five forms. pulse output is press the transmitter button, the receiver corresponds to the output terminal an effective pulse, width of about 100ms. under normal circumstances, the receiver in addition to several data output, there should be a data valid output, so that after the class in a timely manner to take the data. the form of this output is generally used to interface with a microcontroller or microprocessor. in addition to the output in the form above, as well as latch and temporary in two forms. the so-called latch output signal issued by each transmitter, the receiver corresponds to the output to be stored until they receive the new signal; similar to the output of temporary output of the above described level.infrared remote control technology developed in the 1970s, with large-scale integrated circuits and micro-processing technology to develop and mature, infrared remote control system for the rapid development and wide range of applications, especially in the successful application of household appliances, to the people, live and play has brought great convenience, with the improvement of living standards, urban residents, the type and number of household appliances in the family gradually increase, more and more infrared remote control transmitter accompanying keywords: 80c51 microcontroller, infrared light-emitting diodes, crystal目录第一章1、引言 62、红外线遥控电路的设计 62、1设计要求与指标： 62.1.1、红外线遥控系统组成 72.1.2、 红外线遥控系统框图 72.1、电路设计 72.1.1、红外线遥控调光电路介绍72.1.2、电路组成 82.1.3、电路工作原理 102.1.4、芯片引脚及功能102.1.5、元器件的功能 122.1.6、其他电路设计方案介绍173、安装与测试 20 3.1、红外线遥感发射系统设计 203.2、红外线发射电路设计 223.3、调试与检测安全分析 27第二章1、引言 282、原理图设计 292.1、绘制pcb图 353、红外线遥控系统设计 464、系统功能实现方法 505、红外线接收电路 526、软件设计 537、调试结果及分析 548、结论 55附录 55参考文献 61致谢 62iv绪论人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.620.76m；紫光的波长范围为0.380.46m。比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.761.5m之间的近红外线来传送控制信号的。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。目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm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。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。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mw左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。前些年常用pc1373h、cx20106a等红外接收专用放大电路。最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。均有三只引脚，即电源正（vdd）、电源负（gnd）和数据输出（vo或out）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，可参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。第一章 红外线发射部分1、引言：随着远程教育系统的不断发展和日趋完善， 学校都得到了广泛应用。 同时使用多种设备，如：数字投影机、 dvd 、 vcd 、录像机、电视机等，由于各种设备都自带遥控器，而使用多种遥控器，通过基于单片机的控制指令来对多种设备进行远程控制，不同的设备。从而方便快捷的实现远程控制。红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式。那么，什么是红外线。人的眼睛能看的可见光按波长从长到短排列的波长范围为 0.62 0.76 m ；比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为 0.76 1.5 m 之间的近红外线来传送控制的。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。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。目前大量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。成品红外接收头的封装大致有两种： 三只引脚，即电源正（ vdd ）、电源负（ gnd ）和数据输出（ vo 或 out ）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同， 是不需要复杂的调试和外壳屏蔽， 意成品红外接收头的载波频率。 38khz ，这是由发射端所使用455khz 晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取 12 ，所以455khz 12 37.9khz 38 khz 。也有一些遥控系统采用 36 khz 、 40 khz 、 56 khz 等，由发射端晶振的振荡频率来决定。红外遥控的特点是不影响周边环境的、 于10 米）遥控中得到了广泛的应用。2、1设计要求与指标：红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。功能强、成本低等特点。 系统。设计要求利用红外传输控制指令 及智能控制系统 ，借助 微处理器 强大灵活的控制功能发出 脉冲编码 ，组成的一个遥控系统。本设计的主要技术指标如下：(1) 遥控范围： 4 6 米(2) 显示可控制的通道(3) 灵敏可靠，抗干扰能力强(4) 控制用电器电流最高为 2 a红外遥控的特点是不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰； 多路遥控。红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编 / 解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。设计的电路由几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路，红外接收电路及控制部分。发射电路，利用遥控发射利用键盘， 这种代码指令信号调制在 40kh z 的载波上，激励红外光二极管产生具有脉冲串的红外波 ，通过空间的传送到受控机的遥控接收器。2 红外线遥控电路的设计2.1.1、红外线遥控系统组成 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用专用集成电路芯片来进行控制操作。发射部分：按键开关、控制芯片、红外发射二极管发射信号等；接收部分：红外接收二极管接收信号、光/电转换放大电路、控制芯片、输出控制。2.1.2、红外线遥控系统框图红外遥控系统框图，如图2.1所示红外发射二极管按键开关控制芯片（遥控发射端）输出控制红外接收二极管光/电转换放大控制芯片（遥控接收端）图2.1 红外遥控系统框图21 电路设计211 红外线遥控调光电路介绍设计的遥控电路可对白炽灯进行遥控连续调光和开关控制。由于使用了专用调光集成芯片，使得电路本身结构简单，性能稳定可靠，具有较高的使用价值。212、电路组成电路由红外线发射电路和接收调光控制电路两部分组成，电路原理图如图2.2和图2.3所示：图2.2 红外线发射电路图2.3 红外线接收电路213 电路工作原理 发射电路如图2.2所示。ne555和r1、r2、c1、vd1组成一个多谐振荡器，按下sb，电路起振，振荡频率为1.5khz。振荡脉冲由vt1放大后驱动两只红外发光二极管发射红外线信号。接收调光电路如图2.3所示。红外线接收二极管vdp ph302接收到红外线信号并转换成电信号，电信号放大后经c5耦合到vd4、vd5组成的复合管的基极。电信号的正半周使复合管导通，其集电极呈低电平状态，低电平持续时间的长短与发射电路的发射时间长度成正比。ls7232的低电平输入控制端（5）脚连接复合管的集电极，当其集电极的低电平状态持续时间超过399ms时，ls7232的（8）脚输出触发脉冲信号，控制晶闸管的导通角，电路开始连续调光（由亮渐暗或由暗渐亮）。（5）脚的低电平消失后（松开发射电路的按钮sb），ls7232的控制下，灯光保持当前的亮度。当短暂的按动遥控器按钮，使得ls7232的（5）脚低电平持续时间小于399ms 时，可完成对灯泡的开关控制。214 芯片引脚及功能1、 ls7232的介绍ls7232的内部电路原理及引脚功能下图所示。集成电路内部十分复杂。工作时首先由锁相环电路将内部振荡器准确地锁定在电网频率50hz，以便为移相角产生电路提供准确的定时。移相角产生电路受逻辑控制电路的控制；在交流电每一周期的特定时刻输出触发脉冲并经放大后使外接双向晶闸管导通。这特定的时刻在交流电的周期中，可用交流电的相位角来表示。 ls7232的引脚排列如图2.4。（1）脚为vss，需将此脚接正电源(+1218v)。（2）脚为渐熄控制端(doze)，接高电平无效。如果向此端输入时钟脉冲，则灯的亮度将在每个时钟周期的下降沿到来时降低一个等级，直至灯完全熄灭。灯光由最亮至全熄所需的脉冲数为83个，利用这一功能可设计出各种调光灯控制电路。（3）脚为外接电容端(cap)，此脚连接内部锁相环电路所需的滤波电容。（4）脚为同步信号输人端(synchro)，锁相环电路所需的触发信号由此脚输入。（5）脚为传感器输入端即低电平输入端(sensor)。（6）脚为辅助输入端即高电平输入端(slave)，其功能与脚相同。当需要远距离设置触摸片时，或用按钮开关控制时可用此脚。（7）脚为负电源端；（8）脚为控制输出端，向双向晶闸管的门极输出触发控制信号，其最大灌电流可达25ma，可驱动大功率品闸管。图2.4 （a）电路结构图；（b）引脚图2、 ne555的介绍采用8脚dip封装，可作自激振荡器，调制电路，单稳，双稳电路等。 ne555电路结构和引脚图，如图2.5（1）gnd 电源负极。（2）trig 触发。（3）out 输出。（4）reset 复位。（5）cvolt 控制。（6）thr 阈值。（7）disc 放电。（8）vcc 电源正极。所谓单稳态电路就是具有两种状态的电路，其中一种是稳定的状态（稳态），另一种是暂时稳定的状态（暂稳态）。就像弹簧门一样。单稳态电路的特点是：（1）它有一个稳态和一个暂稳态；（2）在外来脉冲信号作用下，能立即从稳态翻转到暂稳态；（3）暂稳态维持一段时间后，能自动返回到稳态。图2.5 ne555定时器（a）电路结构；（b）引脚图215 元器件的功能介绍1、 可控硅（1） 可控硅介绍可控硅又叫晶闸管。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向可控硅、双向可控硅、光控可控硅、逆导可控硅、可关断可控硅、快速可控硅等等。可控硅是由pnpn四层半导体构成的元件，有三个电极，阳极a，阴极k和控制极g 。可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性好。在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。单向可控硅、双向可控硅符号不同。单向可控硅有三个pn结，由最外层的p极和n极引出两个电极，分别称为阳极和阴极，由中间的p极引出一个控制极。单向可控硅有其独特的特性：当阳极接反向电压，或者阳极接正向电压但控制极不加电压时，它都不导通，而阳极和控制极同时接正向电压时，它就会变成导通状态。一旦导通，控制电压便失去了对它的控制作用，不论有没有控制电压，也不论控制电压的极性如何，将一直处于导通状态。要想关断，只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向。双向可控硅的引脚多数是按t1、g、t2顺序从左至右排列（电极引脚向下，面对有字符的一面时）。加在控制极g上的触发脉冲的大小或时间改变时，就能改变其导通电流的大小。与单向可控硅的区别是，双向可控硅g极上触发脉冲的极性改变时，其导通方向就随着极性的变化而改变，从而能够控制交流电负载。而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向导通，所以可控硅有单双向之分。（2） 可控硅工作原理1） 工作原理可控硅是p1n1p2n2四层三端结构元件，共有三个pn结，分析原理时，可以把它看作由一个pnp管和一个npn管所组成，其等效图解如图2.7所示图2.7可控硅等效图解图当阳极a加上正向电压时，bg1和bg2管均处于放大状态。此时，如果从控制极g输入一个正向触发信号，bg2便有基流ib2流过，经bg2放大，其集电极电流ic2=2ib2。因为bg2的集电极直接与bg1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经bg1放大，于是bg1的集电极电流ic1=1ib1=12ib2。这个电流又流回到bg2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。 由于bg1和bg2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极g的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表2.1。状 态条 件说 明从关断到导通阳极电位高于是阴极电位；控制极有足够的正向电压和电流两者缺一不可维持导通阳极电位高于阴极电位；阳极电流大于维持电流两者缺一不可从导通到关断阳极电位低于阴极电位；阳极电流小于维持电流任一条件即可表2.1可控硅导通和关断条件2） 基本伏安特性可控硅的基本伏安特性见图2.8 图2.8 可控硅基本伏安特性反向特性当控制极开路，阳极加上反向电压时（见图2.9），j2结正偏，但j1、j2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流，当电压进一步提高到j1结的雪崩击穿电压后，接差j3结也击穿，电流迅速增加，图2.8的特性开始弯曲，如特性or段所示，弯曲处的电压uro叫“反向转折电压”。此时，可控硅会发生永久性反向击穿。 图2.9 阳极加反向电压正向特性 当控制极开路，阳极上加上正向电压时（见图2.10），j1、j3结正偏，但j2结反偏，这与普通pn结的反向特性相似，也只能流过很小电流，这叫正向阻断状态，当电压增加，图3的特性发生了弯曲，如特性oa段所示，弯曲处的是ubo叫：正向转折电压图2.10 阳极加正向电压由于电压升高到j2结的雪崩击穿电压后，j2结发生雪崩倍增效应，在结区产生大量的电子和空穴，电子时入n1区，空穴时入p2区。进入n1区的电子与由p1区通过j1结注入n1区的空穴复合，同样，进入p2区的空穴与由n2区通过j3结注入p2区的电子复合，雪崩击穿，进入n1区的电子与进入p2区的空穴各自不能全部复合掉，这样，在n1区就有电子积累，在p2区就有空穴积累，结果使p2区的电位升高，n1区的电位下降，j2结变成正偏，只要电流稍增加，电压便迅速下降，出现所谓负阻特性，见图2.8的虚线ab段。 这时j1、j2、j3三个结均处于正偏，可控硅便进入正向导电状态-通态，此时，它的特性与普通的pn结正向特性相似，见图2.8中的bc段 3） 触发导通在控制极g上加入正向电压时（见图2.11）因j3正偏，p2区的空穴时入n2区，n2区的电子进入p2区，形成触发电流igt。在可控硅的内部正反馈作用（见图2.8）的基础上，加上igt的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性oa段左移，igt越大，特性左移越快。 图2.11 阳极和控制极均加正向电压如何鉴别可控硅的三个极鉴别可控硅三个极的方法很简单，根据p-n结的原理，只要用万用表测量一下三个极之间的电阻值就可以。阳极与阴极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上，阳极和控制极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上（它们之间有两个p-n结，而且方向相反，因此阳极和控制极正反向都不通）。控制极与阴极之间是一个p-n结，因此它的正向电阻大约在几欧-几百欧的范围，反向电阻比正向电阻要大。可是控制极二极管特性是不太理想的，反向不是完全呈阻断状态的，可以有比较大的电流通过，因此，有时测得控制极反向电阻比较小，并不能说明控制极特性不好。另外，在测量控制极正反向电阻时，万用表应放在r*10或r*1挡，防止电压过高控制极反向击穿。若测得元件阴阳极正反向已短路，或阳极与控制极短路，或控制极与阴极反向短路，或控制极与阴极断路，说明元件已损坏。2、 红外发光/接收二极管红外发光二极管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。目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。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。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。红外遥控常用的载波频率为38khz，这是由发射端所使用的455khz晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455khz1237.9 khz38khz。也有一些遥控系统采用36khz、40khz、56khz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。常用的红外发光二极管（如se303ph303），其外形和发光二极管led相似，发出红外光（近红外线约0.93m ）。管压降约1.4v ，工作电流一般小于20ma。为了适应不同的工作电压，回路中常串有限流电阻。 红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管和接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外线才工作。 双管红外发射电路，可提高发射功率，增加红外发射的作用距离。216 其它电路设计方案介绍作者通过收集资料和设计有了两套不同设计方案。这些方案都有着不同的优缺点，下面就简要的介绍一下其中的另外一套设计方案：采用pt2248和pt2249编码解码芯片组成的电路本电路可遥控白炽灯的亮度和开关，它能够同时控制四个接受器，可用于家庭的照明灯具的遥控控制。有以下特点：（1） 可以通过手动或遥控器来控制电灯的开/关与调光。（2） 用一个遥控器可遥控室内不同安装位置的四个接收器。（3） 每路接收器独立控制电灯，输出功率可达700w。（4） 具有亮度记忆功能，每次开灯，电灯都保持前一次关灯时的亮度。（5） 可以直接代替普通开关而不必更改室内布线，使用非常方便。1、 电路组成本电路由红外线编码发射、接收和调光控制电路组成，电路原理如图2.12和图2.13所示图2.12 红外编码发射电路图2.13 接收调光控制电路2、 电路工作原理（1） 遥控发射电路遥控发射电路见图2.12。它由通用红外编码遥控发射集成电路pt2248组成。其振荡端已内附500k电阻，只需外接陶瓷滤波器或lc串联谐振电路便能产生振荡使电路工作，图中x1为455khz陶瓷滤波器。pt2248的4-6脚、10-12脚构成键盘矩阵，本遥控开关只用了其中的四个键，并标有数字1、2、3、4，分别控制四只接收器。控制信号由脚输出，经q2、q1放大后驱动红外发射二极管d1向外发射遥控信号。（2） 遥控接收电路遥控接收电路见图2.13。ic3及q1组成红外接收及前置放大电路，ic3选用通用红外接收头hs0038，它在电路中起接收红外信号，并对信号进行放大、检波、滤除38hz载频等作用。 ic1为通用红外接收解码集成电路pt2249。应用时，只需在其振荡输入脚外接并联的rc，即可产生振荡使电路工作。由ic3输出的红外遥控信号经三极管q1放大后输入到ic1的输入端脚，ic1内部电路先对输入信号进行整形，然后再进行数据检验、用户码检验、出错检验等。经检查正确后，相应的输出端变为高电平。ic1的15脚为信号输出端，本电路只用了其中的四个输出端，并标有数字1、2、3、4，分别用波段开关k1进行转换。只有当遥控发射器按键的数字和遥控接收器波段开关的数字相同时，遥控信号才对调光电路起作用。ic2为专用调光集成电路cs7232。由ic1输出的信号经波段开关k1，二极管d4输入到ic2的高电平信号输入端脚，用以控制其输出端脚的触发脉冲信号，经二极管d5控制双向可控硅scr1的导通角及开/关。当遥控发射器送来的指令信号时间小于0.32秒时，ic2控制scr1实现开关功能，而当遥控发射器送来的指令信号时间大于0.32秒时，ic2控制scr1实现调光功能，即灯光由亮到暗，再由暗到亮作循环式调光，循环一周的时间约为8秒，当调到满意的亮度时松开按键即可。图2中r7为ic2的脚提供同步信号。c7滤除尖脉冲干扰。c2为pll滤波电容。d5为双向可控硅scr1提供触发信号。k2为手动控制开关，其控制作用与遥控发射器按键的控制作用相同。c1、r6、d1、d2、c5构成电容降压、整流、滤波、稳压电路。d6、r8构成电源指示电路，当遥控开关处于关断状态时，d6点亮，接通时d6熄灭。本遥控开关适合用来改装家庭、办公室、宾馆、酒店等场所的灯光设备。笔者将厅房里的吊灯改用此遥控开关控制，效果很好。（3） 芯片介绍pt2248是一种红外线遥控发送芯片，利用cmos的工艺设计。pt2248内部是cmos电路，所以它具有下列几种优点：低功率消耗、宽量程的操作，低电压操作(vcc=2.25.0v)，外部的电路结构简单。pt2249a是一种红外线遥控接受芯片，利用cmos工艺设计，因此也具有低功率消耗及非常高抗干扰能力，而且只需很简单的外部电路就可以控制pt2249a。pt2249a共16支引脚和能够一次接收控制10个pt2248传送过来的点信号。另外pt2249a还有反相非反相输入信号的信息功能，可根据电路的不同设计来调配。3 安装与测试31 安装制作 1、 清理元器件，重点辩别认清电阻器阻值及相应代号，对电阻、电容、发光二极管、三极管、电源变压器等要用万用表一一检测。2、 安装时，电阻器、整流二极管采用卧式插装，并近贴电路板；瓷介电容器、电解电容器、三极管等采用立式插装，也要近贴电路板。发光二极管安装时可不讲极性，因为其供电电路为交流电源，其余有极性元件：如电解电容器、整流二极管、稳压二极管、三极管、集成电路等必须按正确的极性插装，否则电路不会正常工作。 3、 红外线发射管和接收头h焊接时注意极性，焊接时间不宜过长。 4、 焊完元器件后，在覆铜面剪掉多余元器件的引线,工具最好用斜口钳，可防止因剪线而使覆铜皮损坏。 5、 焊接完后，请认真对照电路原理图、安装图检查电路板上有无漏焊、错焊、短路、断路等错误现象，确认无误后才能通电。32 调试与检测安全 调试与检测过程中，要接触各种电路和仪器设备，特别是各种电源及高压电路，高压大容量电容器等，为保护检测人员安全，防止测试设备和检测线路的损坏，除严格遵守一般安全规程外，还必须注意调试和检测工作中制定的安全措施。1、 供电安全：大部分故障检测过程中都必须加电，所以调试检测过的设备仪器，最终都要加电检验。抓住供电安全就抓住了安全的关键。 （1） 调试检测场所应有漏电变化开关和过载保护装置，电源开关，电源线及插头插座必须符合安全用电要求，任何带电导体不得裸露。检测场所的总电源开关，应放在明显且易于操作的位置，并设置相应的指示灯。 （2） 注意交流调压器的接法。检测中往往使用交流调压器进行加载和调整试验。由于普通调压器输入与输出端不隔离，必须正确区分相线与零线的接法，如图一中使用二线插头座，容易接错线，使用三线插头座则不会接错。（3） 在调试检测场所最好装备隔离变压器，一方面可以保证检测人员操作安全，另一方面防止检测设备故障与电网之间相互影响。隔离变压器之后，再接调压器，则无论如何接线均可保证安全。2、 测量仪器安全：（1） 所用测试仪器要定期检查，仪器外壳及可接触部分不应带电。凡金属外壳仪器， 必须使用三线插头座，并保证外壳良好接地。电源线一般不超过2米，并具有双重绝缘。（2） 测试仪器通电时若保险丝烧断，应更换同规格熔丝管后再通电，若第二次再烧断则必须停机检查。（3） 带有风扇的仪器如通电后风扇不转或有故障，应停机检查。（4） 功耗较大的仪器(500w)断电后应冷却一段时间再通电（一般310分钟，功耗越大时间越长），避免烧断保险丝或仪器零件。3、 几个必须记住的安全操作观念：（1） 不通电不等于不带电。对大容量高压电容只有进行放电操作后才可以认为不带电。（2） 断开电源开关不等于断开电源。可能相关部分仍然带电，只有拔下电源插头才可认为是真正断开电源。（3） 电气设备和材料安全工作的寿命有限。无论最简单的电气材料，如导线、插头插座，还是复杂的电子仪器，由于材料本身老化变质及自然腐蚀等因素，安全工作的寿命是有限的，决不可无限制使用。各种电气材料、零部件、设备仪器安全工作的寿命不等，但一般情况下，10年以上的零部件和设备就应该考虑检测更换，特别是与安全关系密切的部位。3.3 红外线遥感发射系统的设计 红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，系统采用编/解码专用集成电路和单片机芯片来进行控制操作。发射系统设计的电路由如下的几个基本模块组成：直流稳压电源，红外发射电路。系统框图如图所示。3.4、红外线发射电路的设计1 、主要芯片 单片机 89c2051 介绍同一般微处理器的 80c51 的控制器也由指令寄存器 ir 。指令译码器 id 。定时及控制逻辑电路和程序计数器 pc 等组成。程序计数器 pc 是一个 16 为的计数器（注： pc 不属于特殊功能寄存器 sfr 的范畴）。他总是存放着下一个要取得指令的 16 位存储单元地址。也就是说， cpu 总是把 pc 的内容作为地址，从内存中取出指令码或含在指令中的操作数。因此，每当取完一个字节后， pc的内容自动加 1 ，为取下一个字节作好准备。只有在执行转移子程序调用指令和中断响应是例外，那时 pc 的内容不加 1 ，而是指令或中断响应过程自动给 pc 置入新的地址。单片机上电或复 pc 自动清 0 ，即装入地址 0000h ，这就保证了单片机上电或复位后，程序从 0000h 地址开始执 行。指令寄存器 1r 保存当前正在执行的一条指令。执行一条指令，先要把他从程序存储器取到指令存储器中。指令内容含操作码和地址码，操作码送往指令译码器id，并形成相应指令的微操作信号。地址码送往操作数地址形成实际的操作数地址。定时与操作是微处理器的核心部件，他的任务是控制取指令 执行指令 存取操作数或运算结果等操作，向其他部件发出各种微操作控制信号，协调各部件的工作。 80c51单片机内设有振荡电路，只需外接石英晶体和频率微调电容就可产生内部时钟信号。3.4.1、at89c2051的引脚at89c2051采用引脚双列直插式封装，现将个引脚的功能说明如下： vcc (20) ：电源电压端。 gnd （ 10 ）：地端。 rst （ 1 ）：复位输入端。当 rst 引脚出现两个机器周期的高电平时，单片机复位。复位后，at89c2051 内部专用寄存器及 i /o 口的处置与 8051 的情况一样，而内部的状态保持不变。 xtal 1(5) ：振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入端。 xtal 1(4) ：振荡器反相放大器的输出端。 p1 口： p1口是一个 8 位双向 i/o 口。 p1.2-p1.3 引脚内部接有上拉电阻。 p1.0 和 p1.1分别作为片内精密模拟比较器的同相输入( ain0 ) 和反相输入（ ain1 ） 。 p1 口输出缓冲器可吸收 20 ma 电流并能直接驱动 led 显示。当 p1 口的锁存器写入 “ 1 ” 时， p1 口可作为输入端。当引脚 p1.2-p1.7 用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的上拉电阻而流出电流（ in ） 。 p1 口还在闪速编程和程序校验期间接受代码数据。 p3 口 ： p3 口的 p3.0-p3.5 和 p3.7 是带有内部上拉电阻的七个双向 i/o 引脚。 p3. 6用于固定输入片内比较器的输入信号并且他作为一通用 i/o 引脚而不能访问。 p3 口缓冲器可吸收 20 ma 电流。当 p3 口锁存器写入 “ 1 ” 时，它们被上拉电阻拉高并可作为输入端。用作输入时，被外部拉低的p3 口引脚将由于上拉电阻而流出电流（ i n ） 。 p3 口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。p3 口还用于实现 at89c2051 的一些特殊功能，这些特殊功能定义如下：口线 特殊功能p3.0 rxd ( 串行口输入端 )p3.1 txd ( 串行口输出端 )p3.2 /int0 ( 外部中断 0)p3.3 /int1 ( 外部中断 1)p3.4 t0 ( 定时器 0 外部输入 )p3.5 t1 ( 定时器 1 外部输入 )89c2051共有20条引脚，如上图所示。p1 口共 8 脚，准双向端口。p3.0 p3.6 共 7 脚，准双向端口，如 p3.0 、 p3.1 的串行通讯功能， p3.2 、 p3.3 的中断输入功能， p3.4 、 p3.5 的定时器输入功能。在引脚的驱动能力上， 89c2051 具有很强的下拉能力， p1,p3 口的下拉能力均可达 到20ma. 相比之下， 89c51 的端口下拉能力每脚最大为 15ma 。但是限定 9 脚电流之和小于71ma. 这样，引脚的平均电流只 9ma 。 89c2051 驱动能力的增强，使得它可以直接驱动 led数码管。相对于 89c51 它少了一些功能，但是它的功耗少，便于携带，更经济使他在发射电路中起着重要的地位。因此，在本设计红外发射电路中就用了他来实现脉冲信号的产生。3.4.0 系统的功能实现方法3.4.1、 摇控码的编码格式该遥控器采用脉冲个数编码，不同的脉冲个数代表不同的码，最小为2个脉冲，最大为 17 个脉冲。为了使接收可靠，第一位码宽为3ms ，其余为 1ms ，遥控码数据帧间隔大于10ms ，如图 2 1 所示。3.4.2、 遥控码的发射当某个操作按键按下时，单片机先读出键值，然后根据键值设定遥控码的脉冲个数，再调制成 40khz 方波由红外线发光管发射出去。 p3.5 端口的输出调制波如图 2 2 所示。3.4.3 红外线发射电路图遥控发射通过键盘，每按下一个键，即产生具有不同的编码数字脉冲，这种代码指令信号调制在 40kh z 的载波上，激励红外光二极管产生不同的脉冲，通过空间的传送到受控机的遥控接收器。 p1 口作为按键部分， p3.5 口作为发射部分，然后用三极管的放大驱动红外发射。电路如下图所示。3.4.4、 软件设计发射编码的软件设计首先，初始化定时器，定时频率为40khz的时间段。当按下某一按键时，送数据 1 ，就开始工作。同时定时器溢出，也就是定时器记满了，执行定时器中断，中断程序如下：intt1 ： cpl p3.5 ； 40khz 红外线遥控信号产生reti ; 中断返回由此就产生了 40khz 的载波信号。当发送数据 0 时，定时器不工作。程序流程图如图 4 3 所示：3.5 调试结果及其分析本电路总共设计了 8 个输入按键，7，8 为特殊按键。当输入一个按键 5 时，通过红外发射和接收电路，对应的继电器 5 的设备工作即 5号发光二极管发光，而数码管显示工作的设备的个数，就显示 1 。当再次按下按键 5 时， 5号发光二极管灭，数码管显示 0 。当同时按下两