文献综述-基于单片机的红外遥控继电控制研究.doc

（附表一）闽南师范大学毕业论文（设计）文 献 综 述题 目：基于单片机的红外遥控继电控制研究 姓 名： 学 号： 系 别： 物理与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 13级 指导教师： 2016年 9 月 10 日文献综述1、 前言随着时代的进步，自动化程度越来越高，对非人工手动控制设备的要求也越来越高。因此通过遥控按键来控制电器的运行方式得到普及和广泛的应用。基于单片机的红外遥控继电控制，拥有体积小、控制功能强、性价比高、易于产品化等特点，既方便了人们的生活，同时也提高了人们的生活水平和质量，针对这种情况，设计出一种控制度比较高的控制体系是必然的。由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控制对象的能力，不必要像无线电遥控器那样，每套（发射器和接收器）要有不同的遥控频率或编码，所以同类产品的红外遥控器，可以有相同的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号“串门”的情况。这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外遥控提供了极大的方便。二、正文1、红外遥控技术历史背景和意义1800年，英国天文学家威赫谢尔为了寻找观察太阳时保护眼睛的方法,研究了太阳的光谱各部分的热效应。当他把灵敏的水银温度计放在被棱镜色散的太阳光谱的不同部分时，发现产生热效应最大的位置是在你可见光谱的红端以外，从而首先发现了太阳光谱中还包含看不见的辐射能量。当时他称为“看不见的光线”后来称为红外线1。当今社会科学技术发展情况是日新月异，人们的生活水平也是不断的提高，为了减少人们的工作量，提高人们的生活质量，所以对各种家用电器、电子器件的非人工手动控制的要求也是越来越高，针对这种情况，设计出一种控制度比较高的控制体系是必然的。单片机的集成度很高，它具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化、使用方便等突出特点，尤其是耗电量少，可以使供电电源更加简单、体积更小、质量轻。因此特别适用于“电脑型产品”，他的运用已经深入到生产、生活、军事、医疗、教育以及日常生活用品（家电、玩具）等各种领域2，几乎每一个领域都可以找的到单片机的踪迹。单片机特别适用于把它做到产品的内部，取代部分老式的机械、电子元器件。使产品的功能更加丰富，体积更小，智能化程度更高。目前红外遥控、遥测技术在彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃、遥控汽车路牌以及防盗等其它小型装上得到了广泛的应用2。采用红外线做通信媒介，经实验证明，在没有阻碍的有限范围内（例如一个房间、车间或者实验室）具有无线电无法比拟优势。所以对本课题的研究是很有必要的。2、红外遥控技术研究及其发展现状对于无线遥控技术，当前基本上通过以下几种方式实现：红外遥控方式，无线电遥控方式，超声波遥控方式。红外技术出现比价早，成本低，价格也具有优势。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；响应速递快，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，易于被干扰而引起误动作，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家电遥控中运用。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就可以工作，无线设备可以不受角度，方向和障碍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Windows95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。主要的开发商，如微软、苹果、东芝、和惠普公司，已经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。3、红外遥控系统的方向自2005年起，台湾与中国大陆遥控设备产量约占全球总产量的80，且受海外市场对家用自动化与娱乐应用产品需求的快速增长的刺激，其出口总值仍在上升。近年来，随着遥控制造产业的不断成熟，遥控器市场竞争十分激烈，遥控器的价格也出现下滑趋势，但高端产品的价格上升势头较好。因此，在未来一两年内，国内供应商主要生产中低端红外产品，而技术较强的台湾同行则将把重点集中在高端红外线或转向射频遥控器。由于国内及香港供应商可提供多种规格的红外线遥控器，而台湾制造商则转向采用更新的技术，因此，中国制造商可为海外买家提供各种规格的遥控器。发展红外遥控技术，不但有巨大的市场前景，还能促进整个相关行业的发展。4、脉冲位置调制编码 二进制脉冲码的形式有多种，其中最为常用的是PWM码(脉冲宽度调制码)和PPM码(脉冲位置调制码）。前者以宽脉冲表示1，窄脉冲表示0。后者脉冲宽度一样，但是码位的宽度不一样，码位宽的代表1，码位窄的代表0。此方法采用不同的脉宽宽度来实现二进制信号的编码,可由发送单片机来完成。如下图1脉宽为0.56ms、间隔0.565ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.56ms、间隔1.69ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。图1指令脉冲图5、液晶屏的显示 LCD1602液晶显示控制器内部的字符发生存储器已经存储了190多个不同的点阵字符图形。每一个字符都有一个固定的显示代码，显示时，单片机只需把相应的显示代码送入指定的液晶显示控制器的显存中即可。把A/D转换结果从单片机相应内存中取出，直接通过数据接口送入指定的LCD1602显存中便可。6、 继电器电路STC89C52单片机的I/O口的驱动能力除了漏集开路的P0口能驱动能力为8个TTL其余三组P1，P2，P3三组I/O口的驱动能能力只能驱动4个TTL，灌电流电流只有20mA4。型号JQC-3F的继电器工作电流在0.1A左右，直接用STC89C52根本无法驱动继电器使继电器正常工作，因此需要放大电路来放大驱动电流，本电路采用9013-NPN三级管放大倍数在40-110之间因此只要用9013-NPN三级管就可以满足要求5。7、总结 对于无线遥控技术，当前基本上通过以下几种方法实现：红外遥控方式无线电遥控方式，超声波遥控方式。红外技术出现比较早，成本低价格也具有优势。红外遥控具有以下优点：控制内容多，抗干扰能力强，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。通过对设计要求的认真分析和研究，拿出了几种可行方案，最终选定了一个最佳方案。发送端由车载MP3遥控器发射出红外信号；接收端主要有STC89C52单片机，红外接收电路，状态指示电路组成。我们所设计的电路可以遥控3个继电器的开关，并且对红外信号进行解码将码值在单片机上和上位机上显示。四、参考文献1陈衡. 红外物理学M. 国际工业出版社出版.1985,10:2-2.2肖景和、赵健.红外线、热释电与超声波遥控电路M. 人民邮电出版社出版.