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基于红外线的无线LED控制器一、前言红外遥控技术广泛应用于各种家用电器产品、金融及商业设施中,为用户提供方便的操纵手段. 一些遥控功能相对简单的电器产品,红外遥控信号的接收识别往往采用与编码调制芯片配套的译码芯片. 而遥控功能比较复杂的一些电器产品(如电视机) ,均采用专用的遥控解码芯片,实现特定的功能. 为了能将性能稳定、价格低廉、功能较多的电视机遥控器应用于其他控制场合。这次设计以AT89S52为核心,设计了一套红外遥控信号解码的软硬件系统,通过驱动电路的扩展,可实现功能较复杂的遥控控制.二、总体方案设计1、总体方案 本次的红外遥控系统由发射系统和接收系统组成. 发射系统由专用芯片产生指令代码,经载波调制后驱动红外发射器件,发射红外控制信号. 红外信号的指令代码均为二进制码,编码调制由专用芯片完成,编码的方法有多种,不同芯片的编码方法和代码长度有所不同. 指令信号常用的编码调制方法有脉冲宽度调制(PWM) 和脉冲位置调制(PPM) 两种,本系统采用脉冲宽度调制的遥控信号发射器发送信息。 红外遥控信号被红外接收头接收后,经放大、检波、整形,得到TTL 电平的代码信号,再送给解码电路,经译码并执行,去控制指定对象,实现遥控功能.发射和接收系统的都由PIC单片机进行控制。2、系统框图 3、可选方案方案一：发射部分设计4*4矩阵键盘，单片机采集键盘输出数据，其中控制部分和编码部分都在单片机中进行，控制信号在编码之后通过红外发射管发出。 接收部分利用单片机控制红外接收头接收发射编码信息，对其进行译码，并对连接的LED灯进行一系列的控制。 方案二： 发射部分设计4*4矩阵键盘，51单片机采集键盘输出数据，其中控制部分在单片机上，编码部分则选择专用的编码芯片对发射信号进行编码，由红外发射管发出。 接收部分利用单片机控制红外接收头接收发射特定编码信息，译码之后对连接的LED灯进行一系列的控制。以上两个方案大体部分都相同，唯一不同的部分在于编解码部分。由于采用TC 9012 芯片自动编码比较稳定，可靠性高，且采用的是普遍采用的编码协议，因此我们最终选择第二个方案。三、单元模块设计：1、发射模块编码部分：红外遥控信号发射器选用以集成电路SC6121为核心的遥控信号发生器,它与键盘矩阵、输出驱动级和红外发光二极管组成遥控发射器器,下图为红外遥控信号发射器的电原理图.。控制部分：由AT89S51单片机进行整个发射系统的控制。同时靠单片机完成测距离功能，通过三个按键按钮对所测得距离进行选择。继电器完成对测距离功能和发射数据的功能的选择。电路原理图如下：2、接收模块接收和解码部分都在PIC16F877内部进行。控制红外接收头接收编码数据，在内部解码之后输出到外部LED电路，对其进行控制。单片机上也连接了红外发射接收管，用于测距离。密码输入控制功能也是在接收模块PIC上进行，当发射模块输入密码错误时，灯全部熄灭，具体电路如下：四、程序设计思路1、发送部分发送部分完成的是测量距离控制的功能。根据TMR1的计数功能来计时，与红外往返时间（=往返距离/光速）比较，判断是否在指定距离之内。由于本设计中控制距离较短，所以造成红外往返时间远小于指令执行的时间，所以通过采用循环往返多次的方法来减小误差。2、接收部分接收部分主要是根据原有的编码协议对控制信号进行解码。根据解码出来的信号进行相应的控制。该部分能实现控制灯的亮度等级。五、系统调试 1、由于基本功能大部分由接收部分实现，所以首先进行接收部分的调试。调试方法为先使用现成遥控器控制接收模块，用按键进行对LED 灯进行控制，也可调节亮度。在调试过程中遇到的问题主要有：（1）初始时LED的亮灭没有调合适 经检查发现为程序中没有进行初始化，后经过程序修改，设置成最初通电为灯全部熄灭状态。2、发射部分的调试遇到了一些困难，在电路板上，首先发现了继电器与TC9012的连接有误，改正后芯片仍然不工作，测试晶振的振荡频率，发现晶振未起振，说明TC 9012不工作。由于时间问题，在发射模块只有模拟遥控器部分调试成功，而控制距离测试模块未能成功。六、系统功能、指