红外发射接收器示例

1、红外发射接收器示例作者:日期:41辨发射二极管虹外一体化雉收良图2-2红外发射和接收器件示例红外一体化接收头内部电路包括红外监测二极管，放大器，限副器，带通滤波器， 积分电路，比较器等。红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过 30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比 较器，比较器输出高低电平， 还原出发射端的信号波形。 注意输出的高低电平和发射端是反 相的。图2-3为红外发射和接收解码的示意图。在发射部分设计一个 38kHz的载波，在发射数据

2、（全码）为高电平时输出载波，发射数据（全码）为低电平时输出低电平，二者实现了逻 辑与的关系，得到的信号 （红外发射）驱动红外发射二极管向空间发射红外线。红外一体化 接收头接收到红外信号后，解码出与发射数据（全码）逻辑相反的数据。F rL_n n rm n_n 发射数据1 邮删皿则皿mimiraMnnraimnun则nramuninm 9我波 mnimiuinihuiuljii h iulji imuni 红外发射 n i i iii接收解码引导码 起始码 C 0110101所唱4.5nis 7正 -图2-3红外发射和接收解码的示意图3系统硬件设计3.2 红外遥控单元本设计中作为发射部分使用的遥

3、控器为 M5046Api芯的电视机遥控器。电视 机遥控器应用的是红外收发原理，即遥控器前端侧面的红外发射管发射出红外信 号，电路板上红外接收管接收到信号后送到单片机内部，经译码后变成相应的操作指令，以实现定时、遥控风扇的功能。红外遥控器的内部关键电路和接收管电路如图 3-1所示。图3-13.3 单片机控制单元本设计以AT89S51单片机为主控器，单片机控制电路设计如图3-2所示。单片机的P12P1.4 口用于控制风扇的3个档次，设计中用继电器来模拟风 扇换挡开关；P1.6和P1.7引脚控制时钟电路；P2 口作为液晶显示的8位数据线； P3.0和P3.1 口控制风扇工作状态指示灯，分为手动和自动

4、2个状态；P3.2中断 0用于接收红外遥控编码信号；P3.4接收温度数据；P3.5-P3.7三个引脚分别控 制液晶显示器的控制端。图3-2为单片机控制电路&4江P:IQ七m尸万-M：1 RKIO 1NPT ?II-1= rPIOt皿网2F：1心必1Pll(皿承2PUCADim二3AP14fW毋MPLB2SrrJADrjMJp：做©a：皿型$F 尸ElUEMT艮山MT>Al庐口必武即22匹I加C：声二1了:*(T喏的加*(AlTjiPU-五VFT3】*(AlIJiKT营4ME 遣jlQL修旭-110SK35mti?Kr)p： o.7恒MP丽砾'P三弟TE-sri图

5、3-23.4 时钟单元3.4.1DS1307 简介种低功耗、BC则的8引脚实时时钟芯片。DS13DS130虑I2C总线接口的日历时钟芯片，片内有8个特殊寄存器和56 的BSPAW 07的主要技术性能如下：具有秒、分、时、日、星期、月、年的 计数功能，并具有12小时制和24小时制计数模式，可自动调整每月天数及闰年； 具有自动掉电保护和上电复位功能；可输出不同频率的方波信号。DS1307的引脚排列如图3-3所示。图3-3DS1307引脚图VCC +5V 电源；VBAT +3V电源输入；XI、X2: 32.768kHz的晶振输入端;SDA数据线；SCL时钟线；SQW/OU T方波信号输出端。3.4.

6、2时钟电路设计单片机控制时钟电路如图 3-4所示。DS1307的X1与X2通过32.768KHz的 晶振相连，以提供计时基准。SCL与SDA分别连接至单片机的P1.6和P1.7引脚， 完成单片机读取时间值。M.、一，涓3|，L>SI MrVHAf GND图3-4单片机控制时钟电路FL.I)PI I Pl.2Pl.3Pl.J Pl * PL6R!7TF10 K XI) P3.)/IXD P3.2 ZQ PN R TSTIPMP33P3.6P3； XIALIXIA 12 GNDA AZI3.5 测温单元3.5.1DS18B20 简介DS18B2隽美国DALLAS司生产的一线式数字温度传感器，

7、它具有微型化、 低功效、高性能、抗干扰能力强、易配处理器等优点，特别适用于多点测温系统， 可直接将温度转化成串行数字信号给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个 传感器芯片。它具有3引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围为-55+155 摄氏度，可编程为912位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625摄氏度，被测 温度用符号扩展的16位数字量方式用行输出，其工作电源既可在远程引用，也 可采用寄生电源方式产生,多个 DS18B2W以并联到三根或两根线上，CPUR需 一根端口线就能与多个DS18B2C®信，占用微处理器端口较少，可节省大量的引 线和逻辑电路。以上特点使得 DS18B

8、2瞰为此次设计的首选。引脚定义：DQ数字信号输入/输出端；GND电源地；VCC外接供电电源输入端（寄生供电方式时接地），如图3-5所示。图3-5DS18B20温度传感器芯片引脚3.5.2测温电路设计该部分电路设计如图3-6所示。DS18B20t两种方式供电，一种是采用电源 供电方式，此时DS18B20勺1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是 寄生电源供电方式，单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20寸钟周期 内提供足够的电流，可用一个 MOSFET来完成对总线的上拉。寄生供电适合多 点测温。鉴于本设计为单片测温，故采用外部电源供电法。DS18B201单总线控制，I/O引脚与单

9、片机P3.4引脚相连即可实现与单片机之间的通信。IK|DSIKR20Pl, PL1 PI2P13 Pt.4Pl.5P,6 PL7RST P3.0.RXD P11/D® PSJ.5T0 P33/NT1P14 P3JPM P17 XTAU XTA12 GD12ATK?!图3-6温度测量电路3.6 液晶显示单元电路本设计的显示器选用LCD1602夜晶显示器。LCD1602显示16X 2个字符, 芯片工作电压为 4.5-5.5V ,工作电流为2.0mA（5.0V）,模块的最佳工作电压为 5.0V。LCD1602I勺接口信号说明如表3-1所示。表3-1LCD1602引脚说明编P符号引脚说明编p

10、符号引脚说明1VSS电源地9D2DataI/O2VDD电源正极10D3DataI/O3VL液晶显示偏压信号11D4DataI/O4RS数据/命令选择端（H/L）12D5DataI/O5R/W读/写选择端（H/L）13D6DataI/O6E使能信号14D7DataI/O7D0DataI/O15BLA背光源正极8D1DataI/O16BLK背光源负极液晶显示电路如图 3-7所示。单片机的 P2 口为液晶显示器的数据线，P3.5-P3.7引脚分别控制液晶显示器的复位端 RST读/写端R/W使能端E。调 节VR1电位器可以调节液晶显示器的对比度。172B 7PL。；AD：jPO.OP1.1(AD1)P

11、O.1P12(AD2)PO2P1J(AD5)P0JPL4(AD*)KTPI心©划；AD5)P0 5Pl N处P17(SCK)(AD7JP0 7P33ONT1)CAS)P2 电P3JiJNTD)w必IjAiojpnP3JJ1):ALL)P12期算!中：A12)P2 430对EAVPP(A14)P16(AI5JP2 7> XTALIJCTAL2GNDRSTfTXDjPllP3 -，ALE 2P3,S(Vk&.P：£一 Il'-GNGW vcc VO RS RW EB-:BiB2B3B4B?B<gDDDDDDDDBG VCCn-c二J1图3-7液晶显木

12、电路3.7 风扇档位控制单元单片机控制风扇档位电路如图3-8所示。3个继电器分别接至单片机的P1.2、 P1.3、P1.4弓I脚，当环境温度需要风扇调为一档时，单片机的P1.2引脚输出高电平，此时三极管Q1导通，则继电器K1导通，风扇调为一档。二档与三档的工 作控制原理与一档同理。图3-8风扇档位控制电路4系统软件设计本系统软件设计流程图如图4-1所示。淮耿室需i* DSKH» VK朝吴不图4-1系统软件设计流程图5硬件制作5.1元件清单本设计所用元器件如表5-1所示兀器件名称个数兀器件名称个数AT89S51单片机1万能红外遥控器1红外接收头1LCD16021DS18B202DS13071继电器3LED灯2三极管901341N4148 二极管110K电阻932.768MHz 晶振15.1K电阻110K滑线变阻器112MHz晶振122P电容210U电解电