单片机红外遥控电路设计要点与制作

1、西安科技大学高新学院西安科技大学高新学院 毕毕 业业 论论 文文 （设（设 计）计） 题目题目 红外遥控电路设计要点与制作 指导教师指导教师 学生姓名学生姓名 学生学号学生学号 信息技术信息技术系系通信技术通信技术专业专业 0800801 1 班班 20112011 年年 0404 月月 1515 日日 青海建筑职业技术学院专科毕业设计（论文）青海建筑职业技术学院专科毕业设计（论文） 学号学号: 姓名：姓名： 毕业设计毕业设计(论文论文)题目题目 : 红外遥控电路设计要点与制作红外遥控电路设计要点与制作 1、阅读中外文献资料摘要：、阅读中外文献资料摘要： 1 李军. 检测技术及其仪表. 中国轻

2、工业出版社 2 贺红娟 等. 汇编语言程序设计教程. 清华大学出版社 3 孙亮 杨鹏. 自动控制技术. 北京工业大学出版社 4 刘守义 钟苏. 数字电子技术. 西安电子科技大学出版社 5 周雪. 模拟电子技术. 西安电子科技大学出版社 6 杨宏丽 王静霞. 单片机基础教程. 人民邮电出版社 7 林伸茂. 8051 单片机彻底研究经验篇.人民邮电出版社 8 刘文涛. MCS-51 单片机培训教程电子工业出版社 2、 立题依据及主要研究内容：立题依据及主要研究内容： 遥控技术根据控制方式的不同，一般分红外遥控、声控和无线遥控， 俗称三遥。红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。红外线 遥控

3、器在家用电器和工业控制系统中已得到广泛应用，首先借助于红外线 具有直线传播的特性及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。其次借助于单片机具有结构紧凑、可靠性高、速度快、功耗 小、成本低的特点，可以制作灵敏度高，抗干扰性能优良的红外遥控。其 电路调试简单，若对发射信号进行编码，可实现不同电器的开关控制及电 灯的调光设置。 主要研究内容：设计一款红外遥控电路，该遥控电路可以实现灯泡的 开关和调光（或者电机启动和调速）控制。该遥控电路结构简单,分为两部 分：发射电路和接收电路。发射电路以 AT89C2051 为控

4、制中心发射信号, 接收电路以 AT89C51 为控制中心接收信号,驱动双向晶闸管实现电灯的开 关及亮度的控制。 3、 设计方案及思路：设计方案及思路： 目前市场一般设备系统采用专用的遥控编码及解码集成电路。此方案 具有制作简单、容易等特点，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合 用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系 统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优点。本单片机 遥控应用采用红外线脉冲个数编码、单片机软件解码实现了对电灯的开关/亮度 调节。图 1 和图 2 为该应用系统的遥控器设计原理框图及接收控制系统设计原 理框图。 +3V 电源 红

5、外发射电路 AT89C2051 单片机 键盘输入 发射指示灯 图 1 单片机遥控器设计原理框图 9V AC AT89C52 单片机 +5V 电源电路 红外接收电路 50Hz AC 过零检测 对一路电灯开光 控制及亮度调节 状态指示电路 图 2 接收控制系统设计原理框图 4、 毕业设计（论文）工作计划：毕业设计（论文）工作计划： 设计（论文）各阶段名称设计（论文）各阶段名称起起 止止 日日 期期 1相关文献的调研，资料收集 2009 年 12 月 1 日至 2010 年 3 月 5 日 2系统方案探讨与指导教师问题答疑 2010 年 3 月 5 日至 2010 年 3 月 12 日 3硬件设计

6、2010 年 3 月 12 日至 2010 年 3 月 19 日 4软件设计 2010 年 3 月 19 日至 2010 年 3 月 26 日 5软件硬件联调 2010 年 3 月 26 日至 2010 年 4 月 2 日 6完成毕业论文写作 2010 年 4 月 2 日至 2010 年 4 月 9 日 7 论文指导教师初评，并给出修改意见，学生进 行修改 2010 年 4 月 9 日至 2010 年 4 月 16 日 8完成毕业答辩 PPT，准备毕业答辩 2010 年 4 月 16 日至 2010 年 4 月 23 日 5、 指导教师审核意见：指导教师审核意见： 指导教师（签名） 年 月 日

7、 _ 注： 1）开题报告由学生填写，须经指导教师审批 2）阅读文献资料摘要，要比较全面反映题目研究已取得的成果和研究动 态 3）立题依据包括立题的必要性 红外遥控电路设计 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。 关键字：遥控电路 红外发射 红外接收 单片机 INFRARED REMOTE CONTROL CIRCUIT DESIGN ABSTRACT After analyzing and researching on

8、 the request of the design, we take several blue print and we selected the best one in the end. The project make use of advanced SCM to realize the remote control. Remote controller we designed can dominate 5 electrical source switches and adjust the brightness of one light. 【KEY WORDS】Remote contro

9、lling circuit Infrared emission Infrared receiving SCM 目目 录录 引引 言言.7 第一章第一章 课题概况课题概况.8 1.1 红外遥控电路设计的目的 .8 1.2 红外遥控电路设计功能介绍.8 1.3 课题方案设计.8 第二章第二章 系统硬件部分方案设计系统硬件部分方案设计.10 2.1 红外遥控接发电路的主控芯片.10 2.2 红外发送电路.11 2.3 红外接收电路.13 2.3.1 红外接收电路电路指示灯 .13 2.3.2 红外接收电源电路 .14 2.3.3 红外接收电路过零检测 .14 2.4 红外遥控调光电路.15 第三章第

10、三章 系统软件部分方案设计系统软件部分方案设计.16 3.1 红外遥控初始化程序和主程序.16 3.2 红外遥控键盘扫描、红外发射程序.17 3.3 红外遥控接收部分外部中断程序.18 第四章第四章 系统调试系统调试.20 课题设计总结课题设计总结.22 参考文献参考文献.23 附附 录录 A.24 附附 录录 B.25 附附 录录 C.27 致致 谢谢.40 引 言 当今社会科学技术的发展与日俱增，人们生活水平也是日益提高，为了减 少人们的工作量，所以对各种家用电器、电子器件的非人工控制的要求也是越 来越高，针对这种情况，设计出一种集成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

11、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，尤其耗电少，又可使供电电源体积小、质量轻。 所以特别适用与“电脑型产品”，它的应用已深入到工业、农业、国防、科研、 教育以及日常生活用品(家电、玩具)等各种领域，几乎很难找到哪个领域没有 单片机的踪迹。单片机特别适合于把它做到产品的内部，取代部分老式机械、 电子零件或元器件。可使产品缩小体积，增强功能，实现不同程度的智能化。 红外线是一种光线，具有普通光的性质，可以以光速直线传播，强度可调， 可以通过光学透镜聚焦，可以被不透明物体遮挡等等。特别制造的半导体发光 二极管，可以发出特定波长（通常是近红外）的红外线，通过控制二极管的

12、电 流可以很方便地改变红外线的强度，达到调制的目的，因此，在现代电子工程 应用中，红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波，最典型的应用就是 家电遥控器。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播范围和方向可 以控制、不产生电磁辐射干扰，也不受干扰等等。因此被广泛地应用在各种技 术领域中。 第一章 课题概况 1.1 红外遥控电路设计的目的 本次设计的主要任务是利用单片机技术，并将数字电子技术、模拟电子技 术和红外学相关知识相结合，设计一款可以实现灯泡的开关和调光（或者电机 启动和调速）控制的红外遥控电路。通过设计红外遥控电路来巩固和加强对三 年来所学的理论知识和锻炼自己的动手能力，熟悉和掌

13、握以单片机为核心的电 路设计的基本方法和技术，熟悉传感器的使用，提高电子电路的设计和动手能 力，加深对单片机软硬件知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产 和科研工作打下一定的基础。 1.2 红外遥控电路设计功能介绍 本设计要求红外遥控电路实现以下功能： （1）利用红外接收和发射探头发送和接收红外线； （2）该遥控系统可以实现灯泡的开关和调光（或者电机启动和调速）控制； （3）能够按键启动/停止，使用单片机进行设计或者纯数字模拟电路设计； 1.3 课题方案设计 目前红外遥控器已经在各类电器上得到了广泛应用。市场上一般设备系统 均采用专用的遥控编码及解码集成电路，具有制作简单等特点，但由于

14、这些芯 片价格较贵，功能键数及功能受到特定的限制，且相互之间采用的遥控编码格 式互不兼容所以各机型的遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用， 只适用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。采用单片机进行遥控 系统的应用设计，具有硬件接口简单方便。编程灵活多样，操作码个数可随意 设定等优点。此方案不仅可用控制键实现对电器的控制，而且可对一路电灯进 行亮度控制，方便实用。且本设计用到的元器件较少，电路相对简单实用。 红外遥控电发射器主要由单片机、操作键盘和红外发射电路三部分组成。 红外发射部分结构图如图 1.1 所示： 图 1.1 红外遥控电路发射设计原理框图 当按下遥控按钮时，单片机产生

15、相应的控制脉冲，由红外发光二极管发射 出去。控制系统采用 3V 电源电压，并具有低功耗空闲和掉电方式控制。 红外遥控电发射器主要由单片机、指示电路和红外接收电路三部分组成。 红外接收部分结构如图 1.2 所示： 图 1.2 红外遥控电路接收设计原理框图 当红外接收器接收到控制脉冲后，经单片机处理由显示设备显示出当前受 控电器的序号，并判断是否对电灯进行调光，如需调光则经调光电路处理后实 现调光功能。系统采用 5V 单电源电压供电，能满足低功耗空闲状态，并具有 掉电记忆控制功能。 9V AC AT89C52 单片机 +5V 电源电路 红外接收电路 50Hz AC 过零检测 对一路电灯开光 控制及

16、亮度调节 状态指示电路 +3V 电源 红外发射电路 AT89C2051 单片机 键盘输入 发射指示灯 第二章 系统硬件部分方案设计 2.1 红外遥控接发电路的主控芯片 本电路所用 AT89C51 单片机为红外接收电路的主控芯片，既方便也很实 用。下面对 AT89C-51 做一下简单的介绍： AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术 制造，与工业标准的 MCS

17、-51 ? 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C-51 是一种高效微控 制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 主要特性： 与 MCS-51 兼容 4K 字节可编程闪烁存储器 寿命：1000 写/擦循环 数据保留时间：10 年 全静态工作：0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8 位内部 RAM 32 可编程 I/O 线 两个 16 位定时器/计数器 5 个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 由上可见，89C51 芯片的功能强大，其震荡特性能很好的满足本设计的

18、要 求，与同类 51 芯片相比，其引脚较多，在满足对控制方式的选择的同时，还可 加入调光控制电路，这更能符合本设计的需要。因此本设计决定选用芯片 89C51 作为红外接收电路核心芯片。 本电路所用 AT89C2051 单片机为红外发射电路的主控芯片。AT89C2051 是 一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 2k bytes 的可反复擦写的只读 Flash 程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统， 片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，功能强大

19、 AT89C2051 单片机可 为您提供许多高性价比的应用场合。 AT89C2051 是一个功能强大的单片机，但它只有 20 个引脚，15 个双向输 入/输出（I/O）端口，其中 P1 是一个完整的 8 位双向 I/O 口，两个外中断口， 两个 16 位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。 同时 AT89C2051 的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功 能，系统的唤醒方式有 RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后 即进入继续工作状态。省电模式中，片内 RAM 将被冻结，时钟停止振荡，所 有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。 主要功能

20、特性： 兼容 MCS51 指令系统 2k 可反复擦写(1000 次）Flash ROM 15 个双向 I/O 口 6 个中断源 两个 16 位可编程定时/计数器 2.7-6.V 的宽工作电压范围 时钟频率 0-24MHz 128x8bit 内部 RAM 两个外部中断源 两个串行中断 可直接驱动 LED 两级加密位 低功耗睡眠功能 内置一个模拟比较放大器 可编程 UARL 通道 软件设置睡眠和唤醒功能 由上可见，89C2051 芯片的功能强大，因此本设计决定选用芯片 89C2051 作为红外发射电路核心芯片。 2.2 红外发送电路 单片机遥控发射器原理图如图 2.1 所示，单片机遥控发射器主要由

21、 AT89C2051 单片机、操作键盘和红外发射电路等组成。单片机部分主要完成遥 控发射器发射过程的控制、键盘扫描的管理和显示。其中 P33 用于输出控制 红外发射电路的工作的信号，P1.0 到 P1.5 连接键盘，用于接受键盘的信号。电 路采用 3V 电池供电，单片机平时都处于低功耗空闲状态，当有按键被按下， 遥控器信息码由 AT89C2051 单片机的定时器 1 中断产生 38KHZ 的红外线信号， 由 P3.5 口输出，经过三极管 9013 放大，由红外发射管发送。待发送完毕， 单片机再次处于低功耗空闲状态。电路采用 LED 发光二极管来实现按键的操作 指示。 Q2 9013 D3 LE

22、D D1 LED D2 IN4148 D4 IN4048 D5 IN4048 D6 IN4048 D7 IN4048 D8 IN4048 R8 100 R2 2.2K R1 10K R6 47 R7 2.2K R3 10K R4 10K C1 10UF C4 100UF C5 104 B1 3.6V K1SW-PB K2SW-PB K3SW-PB K4SW-PB K5SW-PB K6SW-PB RST 1 P3.0 2 P3.1/TXD 3 XTAL2 4 XTAL1 5 P3.2/INT0 6 P3.3/INT1 7 P3.4/T0 8 P3.5/T1 9 GND 10 VCC 20 P1.

23、7 19 P1.6 18 P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15 P1.2 14 P1.1/AIN1 13 P1.0/AIN0 12 P3.7 11 U1 AT89C2051 +3V Q1 9012 Y1 12M C2 30PF C3 30PF +3V +3V +3V 图 2.1 红外发射原理图 遥控器采用按键中断扫描方式（按键部分电路图如图 2.2） 。按键 K1 控制 D2 IN4148 D4 IN4048 D5 IN4048 D6 IN4048 D7 IN4048 D8 IN4048 R3 10K R4 10K K1 K2 K3 K4 K5 K6 RST 1 P3.0 2 P3.

24、1/TXD 3 XTAL2 4 XTAL1 5 P3.2/INT0 6 P3.3/INT1 7 P3.4/T0 8 P3.5/T1 9 GND 10 VCC 20 P1.7 19 P1.6 18 P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15 P1.2 14 P1.1/AIN1 13 P1.0/AIN0 12 P3.7 11 U1 AT89C2051 +3V 开灯与关灯；当按下按键 K2 时，灯光将调到第一档(最亮)；当按下按键 K3 时， 灯光将调到第四档；当按下按键 K4 时，灯光将调到第二档；当按下按键 K5 时， 将灯光调到第五档；当按下按键 K6 时，灯光将调到第三档。 图 2.2

25、按键部分电路 2.3 红外接收电路 单片机遥控接受器原理图如图 2.3 所示，单片机遥控发射器主要由 AT89C2051 单片机、红外线接收电路、50Hz 交流测电路和电灯亮灭及调光控 制电路等组成。当红外接受接收到遥控器发射的信号后，将信号传给 AT89C2051 单片机，AT89C2051 单片机根据收到的信息码的不同，完成相应的 调光操作以及进行相应的状态指示。 D1 LED1 D2 LED2 D3 LED3 D6 LED6 D4 LED4 D5 LED5 R1 1K R21K R31K R4 1K R51K R6 1K A0 2 A1 3 A2 4 A3 5 A4 6 A5 7 A6

26、8 A7 9 E 19 DIR 1 B0 18 B1 17 B1 16 B2 15 B4 14 B5 13 B6 12 B7 11 U1 74ALS245 P1.0 1 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P0.2 37 PSEN 29 P0.1 38 P2.1 22 P2.2 23 P2.3 24 P2.4 25 P2.5 26 P2.6 27 P2.7 28 P1.1 2 RESET 9 X2 18 X1 19 GND 20 P0.4 35 P0.5 34 P0.6 33 P0.7 32 P0.0 39 RXD 10 TXD 11 P1.6 7 P1.7 8 RD 17

27、 WR 16 INT1 13 ALE/P 30 T0 14 T1 15 INT0 12 P0.3 36 P2.0 21 VCC 40 EA/VP 31 U3 Y1 12MC6 C21 104 C7 C22 104 C522UF R8 1K VCC 1 1 2 2 3 3 J1 CON3 VCC 交交交交交 U4 P521 1 2 J2 CON2 R15 510 R9 1k Q2 9013 Q1 9013 VCC R10 1k VCC R11 1k D11 blue D10 4007 C1 470UF/25V C4 1000UF/25VD9 LED Vin 1 GND 2 Vout 3 U2 7

28、805VCC 1 2 3 4 D7 206 C2 104 C3 104 R7 1KR14 100K R13 5K1 R12 5K1 VCC VCC 1 2 J3 CON2 Q3 9012 Q4 9012 图 2.3 红外接收原理图 2.3.1 红外接收电路电路指示灯 D1 LE D1 D2 LE D2 D3 LE D3 D6 LE D6 D4 LE D4 D5 LE D5 R1 1K R21K R31K R4 1K R51K R6 1K A0 2 A1 3 A2 4 A3 5 A4 6 A5 7 A6 8 A7 9 E 19 DIR 1 B0 18 B1 17 B1 16 B2 15 B4 1

29、4 B5 13 B6 12 B7 11 U1 74A LS245 VC C VC C 1 1 2 2 3 3 J1 CO N3 交交 交交 交 VC C 图 2.4 状态指示电路原理图 电路指示灯由三部份（电路如图 2.4 所示） ，即电源指示灯、故障指示灯、 控制输出指示灯。电灯的状态指示用 LED 发光二极管，共有 6 个电灯状态指示 灯，其中 2 个为电灯开、关状态，另 4 个为五档亮度指示（最亮一档四个亮度 指示灯均不亮） 。 2.3.2 红外接收电源电路 电源电路由桥式整流、滤波电容、7805 稳压器及电源指示灯组成。利用二 极管的单向导电性交流电经过桥式整流成直流电，再经过大小电容

30、滤波，7805 集成稳压器稳压成为稳定的+5V 电源，用一个发光二极管指示灯指示电源状态。 D10 4007 C1 470UF/25V C4 1000U F/25V Vin 1 GND 2 Vout 3 U2 7805 D9 L ED C2 104 1 2 3 4 D7 206 C3 104 VCC 1 2 J3 CO N2 R7 1K 图 2.5 红外接收电源电路 2.3.3 红外接收电路过零检测 红外接收电路交流电过零检测图如图 2.6 所示。50Hz 交流电过零检测电路 由桥式整流电路和两个 9013 三极管组成。当 Ua=Ube=0.7V 时, Q1 三极管截止, Q2 三极管导通,

31、B 点为低电平,C 点(P3.0)为高电平;当 Ua=Ube 2ms 吗? 接受并对低电平脉 冲个数加 1 高电平脉宽3 ms 吗? ms吗? 脉冲数为 2 吗? 脉冲数为 3 吗? 脉冲数为 4 吗? 脉冲数为 5 吗? 脉冲数为 6 吗? 脉冲数为 7 吗? 3 档亮 度 1 档亮 度 4 档亮 度 2 档亮 度 5 档亮 度 开/关操 作 中断返 回 图 2.14 外部中断 0 中断服务程序流程图 第四章 系统调试 控制电路板的安装与调试在整个系统研制中占有重要位置，它是把理论付 诸实践的过程，也是把纸面设计转变位实际产品的必经阶段。对试验阶段的电 路板的安装一般有两种方式即焊接方式和面

32、包板插接方式。使用面包板焊接更 加方便，容易更换线路和器件，而且可以多次使用。但在多次使用的面包板中 弹簧片会变松，弹性变差，容易造成接触不良，这是需要注意的。 实验和调试常用的仪器有：万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。 调试的主要步骤。 1调试前不加电源的检查 对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括错接、少接、多接等；用万用 表电阻档检查焊接和接插是否良好；元器件引脚之间有无短路，连接处有无接 触不良，二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确；电源供电包 括极性、信号源连线是否正确；电源端对地是否存在短路（用万用表测量电阻） 。 若电路经过上述检查，确认无误后，可转入静态检

33、测与调试。 2静态检测与调试 断开信号源，把经过准确测量的电源接入电路，用万用表电压档监测电源电压， 观察有无异常现象：如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫，电源短路等，如发 现异常情况，立即切断电源，排除故障； 如无异常情况，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数字电路各输入 端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是 否在正常工作状态下，如不符，则调整电路元器件参数、更换元器件等，使电 路最终工作在合适的工作状态； 对于放大电路还要用示波器观察是否有自激发生。 3动态检测与调试 动态调试是在静态调试的基础上进行的，调试的方法地在电路的输入端加上所 需的信号源，并循

34、着信号的注射逐级检测各有关点的波形、参数和性能指标是 否满足设计要求，如必要，要对电路参数作进一步调整。发现问题，要设法找 出原因，排除故障，继续进行。 我们所设计的遥控器电路是采用码分制遥控方式，我们用示波器对发射电 路输出端及接收电路输入端的信号波型的进行了检查，发现当按下不同的开关 按钮时所显示的波型是不同的。这说明了此电路是工作在正常状态的。 4调试注意事项 （1）正确使用测量仪器的接地端，仪器的接地端与电路的接地端要可靠连接； （2）在信号较弱的输入端，尽可能使用屏蔽线连线，屏蔽线的外屏蔽层要接到 公共地线上，在频率较高时要设法隔离连接线分布电容的影响，例如用示波器 测量时应该使用示

35、波器探头连接，以减少分布电容的影响。 （3）测量电压所用仪器的输入阻抗必须远大于被测处的等效阻抗。 （4）测量仪器的带宽必须大于被测量电路的带宽。 （5）正确选择测量点和测量 （6）认真观察记录实验过程，包括条件、现象、数据、波形、相位等。 （7）出现故障时要认真查找原因 课题设计总结 毕业设计是学生即将完成学业的最后一个重要环节，它既是对学校所学知 识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好 的开端。所以在此有必要对这次的毕业设计作一个系统的总结。 这次毕业设计，我选择了实做的题目，这不仅是对我的一种锻炼，也是对 我大学三年所学知识的综合检查。从开始设计到设计的完成

36、，我感觉收获很多， 不仅在理论上有了很大的升华,并且还在实践中锻炼了自己。使自己成长了许多。 本文首先对整个系统的工作原理和实现方法进行了简单的介绍，给出了系 统工作的整体框图。在此基础上，介绍了系统设计用到的各个模块的功能特性， 并进性了方案比较，选择出了最优越的方案。在理论上对整个系统有一定了解 的情况下，进行了系统模块的电路的设计，充分利用各方面的资料，发挥我所 学的特长。 整个系统的开发过程是曲折的，首先在硬件设计上，由于以前所学课程有 一定的基础，我多方查阅资料，不断的向老师、同学学习请教，以确保设计的 电路系统完整，并能实现最完美的系统功能。经过几个月学习，我设计出了各 个部分的电

37、路图，并实现了电路图的组合。经过测试与修改，最终完善了硬件 电路的设计，并能够比较理想的完成本次毕业设计功能红外遥控电路。 对于软件设计，因为以前的编程经验不够，因此，在这方面花费了很多的 精力和时间。尽管过程很艰难，但是在真正意义上学到了知识，为以后的工作 和学习积累了宝贵的经验。 在研制过程中注重先进、适用的原则，注重科技与应用结合，来用产、学、 研结合，侧重于科研技术转化为生产力。本系统经过了设计阶段、开发实现阶 段以及最后的应用测试阶段。经过 2 个月的努力，核心问题已经全部解决，所 有功能均已基本实现，只是在通用性上还有待提高。这次毕业设计的经历使我 对 51 单片机的一些特征、性能

38、，以及应用及原理有了深刻的了解，真正做到了 学有所得、学有所用，可以说获益匪浅。 但是，总的说来，由于我在理论和实践方面存在一定的不足，所以在设计 思路和实现功能上难免有不足之处，请各位老师多多批评指正。 参考文献 1 李军. 检测技术及其仪表. 中国轻工业出版社 2 贺红娟 等. 汇编语言程序设计教程. 清华大学出版社 3 孙亮 杨鹏. 自动控制技术. 北京工业大学出版社 4 刘守义 钟苏. 数字电子技术. 西安电子科技大学出版社 5 周雪. 模拟电子技术. 西安电子科技大学出版社 6 杨宏丽 王静霞. 单片机基础教程. 人民邮电出版社 7 林伸茂 8051 单片机彻底研究经验篇.人民邮电出

39、版社 8 刘文涛 MCS-51 单片机培训教程电子工业出版社 附 录 A 原理图： 1.发射部分 Q2 9013 D3 LED D1 LED D2 IN4148 D4 IN4048 D5 IN4048 D6 IN4048 D7 IN4048 D8 IN4048 R8 100 R2 2.2K R1 10K R6 47 R7 2.2K R3 10K R4 10K C1 10UF C4 100UF C5 104 B1 3.6V K1SW-PB K2SW-PB K3SW-PB K4SW-PB K5SW-PB K6SW-PB RST 1 P3.0 2 P3.1/TXD 3 XTAL2 4 XTAL1 5

40、 P3.2/INT0 6 P3.3/INT1 7 P3.4/T0 8 P3.5/T1 9 GND 10 VCC 20 P1.7 19 P1.6 18 P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15 P1.2 14 P1.1/AIN1 13 P1.0/AIN0 12 P3.7 11 U1 AT89C2051 +3V Q1 9012 Y1 12M C2 30PF C3 30PF +3V +3V +3V 2.接收部分 D1 LED1 D2 LED2 D3 LED3 D6 LED6 D4 LED4 D5 LED5 R1 1K R21K R3 1K R4 1K R51K R6 1K A0 2 A1 3

41、A2 4 A3 5 A4 6 A5 7 A6 8 A7 9 E 19 DIR 1 B0 18 B1 17 B1 16 B2 15 B4 14 B5 13 B6 12 B7 11 U1 74ALS245 P1.0 1 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P0.2 37 PSEN 29 P0.1 38 P2.1 22 P2.2 23 P2.3 24 P2.4 25 P2.5 26 P2.6 27 P2.7 28 P1.1 2 RESET 9 X2 18 X1 19 GND 20 P0.4 35 P0.5 34 P0.6 33 P0.7 32 P0.0 39 RXD 10 TXD

42、 11 P1.6 7 P1.7 8 RD 17 WR 16 INT1 13 ALE/P 30 T0 14 T1 15 INT0 12 P0.3 36 P2.0 21 VCC 40 EA/VP 31 U3 Y1 12M C6 C21 104 C7 C22 104 C522UF R8 1K VCC 1 1 2 2 3 3 J1 CON3 VCC U4 P521 1 2 J2 CON2 R15 510 R9 1k Q2 9013 Q1 9013 VCC R10 1k VCC R11 1k D11 blue D10 4007 C1 470UF/25V C4 1000UF/25VD9 LED Vin 1

43、 GND 2 Vout 3 U2 7805VCC 1 2 3 4 D7 206 C2 104 C3 104 R7 1KR14 100K R13 5K1 R12 5K1 VCC 1 2 J3 CON2 Q3 9012 Q4 9012 Q1 BTB04 1 2 3 4 D1 BRIDGE1 R2 2K7 R3 100K R1120K/2W D2 10V 1 2 J1 P521 1 2 J2 LAMP 1 2 J3 POWER 附 录 B PCB 板图： 1.发射部分 2.驱动部分 3.接收部分 附 录 C 程序： 基本程序：;* ；遥控器系统软件程序 ;* ;* ;* org 0000h ；复位地

44、址 ljmp start org 0030h ；外部中断 0 中断入口地址 reti org 000bh ；定时器 T0 中断入口地址 reti org 0013h ；外中断 1 中断入口地址 ljmp int1serve org 001bh ；定时器 T1 中断入口地址 ljmp t1serve org 0023h ；串行口中断入口地址 reti org 002bh ；定时器 T2 中断入口地址 reti ;* ;* clear: mov p1,#0FFH ;P1、P2 口位置 mov p3,#0ffh clr p3.5 ；关遥控输出 mov sp,#70h ；设堆栈 mov ie,#00h

45、 ；关总中断 mov ip,#04h ；设优先级 mov tmod,#20h ；设定时器 2 自动重装模式 mov th1,#0f3h ；定时 13us mov tl1,#0f3h setb ex1 ；开外部 1 setb it1 setb ea ；开总中断 ret ;* ;* start: lcall clear ；调初始化程序 main: lcall keywork ；调键盘程序 orl pcon,#01h ；进入低功耗待机状态 ljmp main nop ；设置软件陷阱 nop nop ljmp start ;* ;* int1serve: clr ie1 anl pcon,#00h ；

46、触发待机状态苏醒 reti ;* ;* t1serve: cpl p3.5 ；高频调制 reti nop ；设置软件陷阱 nop nop ljmp start ;* ;* keywork: mov p1,#0ffh ；置列线 clr p3.7 ；清行线 mov a,p1 mov b,a cjne a,#0ffh,key1 ； 有键按下则不等转移 keyworkout: nop nop ret ；键盘程序返回 key1: lcall delay5ms ；延时抖动 mov a,p1 cjne a,b,keyworkout ；确认键按下 mov dptr,#keyworktab1 mov b,a ；

47、查列号 clr A mov r0,a key2: mov a,r0 ； subb a,#08h jnc keyworkout mov a,r0 movc a,a+dptr inc r0 cjne a,b,key2 dec r0 mov a,r0 ；键号放入 A mov b,a ；键号乘 3 处理 LJMP 散转指令 add a,b add a,b mov dptr,#keyworktab2 jmp a+dptr keyworktab2: ljmp fucation0 ；转对应功能处理 ljmp fucation1 ljmp fucation2 ljmp fucation3 ljmp fucat

48、ion4 ljmp fucation5 ret keyworktab1: db 0feh,0fdh,0fbh,0f7h,0efh,0dfh,0bfh,07fh ret ;* ;* fucation0: mov a,#02h ；脉冲个数装载 ljmp send ；转发射程序 ret fucation1: mov a,#03h ljmp send ret fucation2: mov a,#04h ljmp send fucation3: mov a,#05h ljmp send ret fucation4: mov a,#06h ljmp send ret fucation5: mov a,#0

49、7h ljmp send ret nop ；设置软件陷阱 nop nop ljmp start ;* ;* send: mov r1,a ;装入发射脉冲个数 send0: mov r0,#0fah ;第一个码 ajmp send2 send1: mov r0,#53h ；中间码 send2: setb et1 ;开高频定时中断调制 setb tr1 nop nop nop nop nop nop nop nop djnz r0,send2 ； mov r0,#64h ；码距 sendout:clr tr1 ；关高频定时调制 clr et1 clr p3.5 nop nop nop nop no

50、p djnz r0,sendout djnz r1,send1 ； clr p3.0 ；开工作指示灯 lcall delay500ms setb p3.0 ret nop ；设置软件陷阱 nop nop ljmp start ;* ;* delay5ms: mov r7,#45 delay5ms1: mov r6,#54 delay5ms2: djnz r6,delay5ms2 djnz r7,delay5ms1 ret nop ；设置软件陷阱 nop nop ljmp start ;* ;* delay10ms: mov r7,#90 delay10ms1: mov r6,#54 delay

51、10ms2: djnz r6,delay10ms2 djnz r7,delay10ms1 ret nop ；设置软件陷阱 nop nop ljmp start ;*； ;* delay500ms: mov r5,#50 delay500ms1: lcall delay10ms djnz r5,delay500ms1 ret nop 设置软件陷阱 nop nop ljmp start end ； ;*； ;*； ； ;*； ; USE BY :HS0038 接收 ; IC :AT89C51 ; TEL : ; Osccal :XT (12M) ; display : ; Updata :2004

52、/11/07 ; Name :ZHOUSS ; Company :HangZhou WeiHuang Electric CO., ;*； ;*； org 0000h;复位入口地址 ljmp start org 0003h;外中断 0 入口地址 ljmp int0serve org 000bh;定时中断 0 入口地址 reti org 0013h;外中断 1 入口地址 reti org 001bh;定时中断 1 入口地址 ljmp t1serve org 0023h;串行口中断入口地址 reti org 002bh;定时中断 2 入口地址 reti ;*； ;*； start: mov sp,#

53、60h;设置堆栈 lcall clear;调用初始化程序 nop main: jb p2.0,main ;50HZ 交流电过零检测 ;clr p3.0 lcall delayxus;调用延时子程序（控制导通角） clr p2.7;发开导通角脉冲 ;setb p3.0 lcall delay256us ;延时 256us setb p2.7;关导通角脉冲 ljmp main nop nop ljmp start;设置软件陷阱 ;*； ;*； clear: mov a,#0ffh mov p0,a ；P0P3 口置位 mov p1,a mov p2,a mov p3,a ;端口置位 mov b,#

54、23h;#26h;设置导通角为零的延时值 mov p1,#0feh setb 50h;默认设置电机为停的标志位 setb p2.7 mov ie,#00h;关所有中断 clr rs0;设置当前寄存器工作区为 0 区 clr rs1 mov ip,#01h;设置优先级 setb ex0;开外中断 0 setb it0 mov tmod,#10h;定时器方式 mov th1,#3ch ;开定时器 1 mov tl1,#0b0h setb et1 setb tr1 mov r7,#0ah setb ea;开总中断 ret ;*； ;*； int0serve: clr ex0;关外中断 0 setb

55、p2.7;关导通角脉冲 jnb p3.2,int0serve1;确认中断 int0ret: setb ex0;开外中断 reti;中断返回 int0serve1: clr a mov dph,a;清 DPTR mov dpl,a int0serve2: jb p3.2,int0serve3;用 DPTR 对第一个低电平计时 inc dptr nop nop ajmp int0serve2;循环周期是 8US int0serve3: mov a,dph；DPTR 的高 8 位放入 A 中 jz int0ret; clr a int0serve4: inc a;脉冲个数加一 int0serve5:

56、 jnb p3.2,int0serve5;等待低电平 mov r1,#06h;帧间高电平宽度判断定时值（一帧结束判断） int0serve6: jnb p3.2,int0serve4; lcall delay513us ;延时 513US djnz r1,int0serve6 dec a;超过 3MS 为一帧结束 dec a jz function0 ;为 0 则转功能 0 处理 dec a jz function1 ;为 0 则转功能 1 处理 dec a jz function2 ;为 0 则转功能 2 处理 dec a jz function3 ;为 0 则转功能 3 处理 dec a

57、jz function4 ;为 0 则转功能 4 处理 dec a jz function5 ;为 0 则转功能 5 处理 nop nop ljmp int0ret;返回 function0: jb 50h,function01 mov b,#16h;功能 0 操作， mov p1,#0edh function01: nop nop ljmp int0ret ；返回 function1: jb 50h,function11 mov b,#1ch ;功能 1 操作， mov p1,#0f9h function11: nop nop ljmp int0ret ；返回 function2: jb 5

58、0h,function21 mov b,#12h;功能 2 操作， mov p1,#0ddh function21: nop nop ljmp int0ret ；返回 function3: jb 50h,function31 mov b,#19h;功能 3 操作 mov p1,#0f5h function31: nop nop ljmp int0ret ；返回 function4: jb 50h,function41 mov b,#0eh;功能 4 操作 mov p1,#0bdh function41: nop nop ljmp int0ret ；返回 function5: jb 50h,fu

59、nction51 setb 50h;功能 5 操作，电灯亮/灭操作 mov b,#26h mov p1,#0feh ajmp function52 function51: clr 50h mov b,#1ch mov p1,#0f9h function52: nop nop ljmp int0ret ;*； ;*； delayxus: mov r2,b delayxus1: lcall delay256us djnz r2,delayxus1 ret ;*； ;*； t1serve: clr tr1 clr et1 djnz r7,t1serveret mov r7,#0ah jb 50h,t1serve1 cpl p1.1 ajmp t1serveret t1serve1: cpl p1.0 t1se