紅外線遙控插座的畢業(yè)設(shè)計報告教材

1、畢業(yè)設(shè)計論文設(shè)計題目 ：紅外線遙控插座的設(shè)計系 別：電子與信息工程系專 業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)班 級：電子 904班學(xué)生姓名 :黃 義學(xué) 號：302090433起止日期 : 2011年6月20日 2011年7月9日指導(dǎo)教師 : 龐春松 蘭如波摘要晚上在床上看完電視后順手一按就可關(guān)斷電視機(jī)的交流電源。 這樣電視的待 機(jī)電源燈就不會亮了 特難受 、夏天天氣熱的時候不用跑到電風(fēng)扇傍才可以開電 風(fēng)扇和一些自己平常不想跑到它們面前開或關(guān)的電器， 我們可以用紅外遙控插座 來控制。我們可以用單片機(jī)等軟件和硬件來實(shí)現(xiàn)這一功能。 單片機(jī)的集成度很高， 它具有體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、耗電少等突出特點(diǎn)，尤其耗電少，又可

2、使供 電電源體積小、 質(zhì)量輕。本課程設(shè)計介紹了基于單片機(jī)的一種學(xué)習(xí)型紅外線遙控 插座的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)， 可以對各種紅外線遙控器發(fā)射的信號進(jìn)行識別、 存儲和再現(xiàn) 等功能，從而實(shí)現(xiàn)對各類家電的控制。紅外遙控插座由單片機(jī)、遙控、紅外線發(fā) 射、顯示、存儲、按鍵和欠電壓指示等部分組成。本設(shè)計詳細(xì)介紹了紅外遙控插 座的軟硬件設(shè)計方法， 并給出了具體的各單元電路設(shè)計、 程序設(shè)計及主程序流程 圖。在硬件設(shè)計中，我們選取 AT89C52型號單片機(jī)為核心器件，并給出外圍電路 模塊如紅外接收模塊、 紅外發(fā)射模塊、 顯示模塊、 以及外部控制模塊等組成部分 的設(shè)計實(shí)現(xiàn)。軟件部分采用 keil 進(jìn)行 C程序設(shè)計與編譯，并將編

3、譯后產(chǎn)生的 hex 文件通過 STC_ISP_V47下9 載到單片機(jī)中， 進(jìn)行調(diào)試。 本紅外遙控插座采用最小化 應(yīng)用模式設(shè)計， 電路簡單， 尤其是通過大量不同遙控碼的特征分析， 在遙控碼的 讀入時選擇了最佳采樣間隔，使遙控碼的學(xué)習(xí)成功率大大提高。關(guān)鍵詞：遙控學(xué)習(xí)；紅外解碼；單片機(jī)控制；紅外遙控插座目錄設(shè)計要求 1前言 11、方案論證 12、基本功能模塊設(shè)計與說明 22.1. 初始化模塊 22.2 遙控碼讀入處理模塊 22.3 LCD5110液晶顯示屏程序的編寫 32.4 主模塊 33、調(diào)試與操作說明 431 紅外遙控插座的電路原理圖的設(shè)計 43 2 程序的編譯及下載 533 實(shí)際電路的測試 7

4、4、課程設(shè)計心得體會 85、元器件及儀器設(shè)備明細(xì) 86、參考文獻(xiàn) 97、致謝 108、附錄 10學(xué)習(xí)型紅外遙控器的設(shè)計設(shè)計要求設(shè)計任務(wù)和要求：設(shè)計并制作一個智能遙控插座。要求：（ 1）能用按鍵和彩電遙控器進(jìn)行設(shè)定和控制。（ 2）能遙控開、關(guān)小家電，如電風(fēng)扇、電視機(jī)、飲水機(jī)等。（ 3）能夠設(shè)定開關(guān)開啟時間的長短， 如設(shè)定開啟時間為半小時， 時間到后立即切斷開關(guān)。（ 4）能顯示遙控狀態(tài)，如開關(guān)的開合、所設(shè)定的時間等。前言本課程設(shè)計是一個基于單片機(jī)的紅外遙控插座，能夠?qū)W習(xí)紅外遙控插座的某 功能。利用單片機(jī) AT89C52對多個紅外遙控編碼的脈沖寬度進(jìn)行測量， 并原封不 動地把發(fā)射信號中高、 低電平的

5、時間寬度記憶至擴(kuò)展存儲區(qū)的指定地址。 通用紅 外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編 / 解碼芯片來進(jìn)行控制操作，發(fā) 射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放 大器、解調(diào)、解碼電路。專用集成電路1、方案論證為了實(shí)現(xiàn)紅外遙控插座的功能， 系統(tǒng)應(yīng)具有紅外線的接收解碼、 紅外線調(diào)制、 操作按鍵和功能控制功能等單元。 由于功能定為 能用按鍵和彩電遙控器進(jìn)行設(shè)定和控 制。，因此決定采用 STC89C5單2 片機(jī)作為控制器。 STC89C5單2 片機(jī)中具有 256字節(jié) 的內(nèi)存單元， 可存儲遙控碼脈寬的數(shù)據(jù)。 遙控碼的脈寬數(shù)據(jù)可用紅外線接收器解 碼后送單片機(jī)讀入， 發(fā)射

6、時有單片機(jī)產(chǎn)生 40kHZ紅外調(diào)制信號送紅外發(fā)射管發(fā)射 . 紅外遙控插座的實(shí)現(xiàn)方案框圖如圖 1所示。圖 1 紅外遙控插座系統(tǒng)框圖彩 電 遙 控 器2、基本功能模塊設(shè)計與說明2.1. 初始化模塊初始化模塊的主要任務(wù)時清存放脈寬數(shù)據(jù)單元， ，將定時器設(shè)為 T0模式，設(shè)置 中斷。2.2 遙控碼讀入處理模塊紅外遙控編碼的研究步驟：1、了解紅外遙控編碼的編碼及解碼：（1）紅外遙控系統(tǒng)通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編 / 解碼芯片來 進(jìn)行控制操作，發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED紅外發(fā)送器；接收部分 包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。專用集成電路（2）紅外編碼的特征：采用脈寬調(diào)

7、制的串行碼，以脈寬為 0.565ms、間隔 0.56ms、周期為 1.125ms 的組合表示二進(jìn)制的“ 0”；以脈寬為 0.565ms、間隔 1.685ms、周期為 2.25ms 的組合表示二進(jìn)制的“ 1”，其波形如下圖所示：2、使用數(shù)字示波器獲取彩電遙控器并實(shí)現(xiàn)解碼：（1）首先學(xué)習(xí)和了解數(shù)字示波器（2）應(yīng)用數(shù)字示波器的觸發(fā)方式和存儲功能進(jìn)行對波形的獲?。?繪制自己在示波器看到的波形，并解碼；2.3 ：LCD5110液晶顯示屏程序的編寫 步驟： 1 、了解 LCD5110的使用資料及使用手冊（1）LCD5110的特征 單色、單芯片 LCD 控制/ 驅(qū)動48 行， 84 列輸出 顯示數(shù)據(jù) RAM

8、 48*84 位 芯片集成： LCD電壓發(fā)生器（也可以使用外部電壓供應(yīng)） LCD偏置電壓發(fā)生器 振蕩器不需要外接元件（也可以使用外部時鐘） 外部 RES（復(fù)位）輸入引腳 串行界面最高 4.0Mbits/SCMOS兼容輸入 混合速率： 48 邏輯電壓范圍 VDD到 VSS： 2.7V3.3V 顯示電壓范圍 VLCD到 VSS： 6.08.5V LCD 內(nèi)部電壓發(fā)生器（充許電壓發(fā)生器） 6.09.0V LCD 外部電壓供應(yīng)（電壓發(fā)生器關(guān)閉） 低功耗，適用于電池供電系統(tǒng)關(guān)于 VLCD的溫度補(bǔ)償 使用溫度范圍： -2570 2.4 主模塊 主程序在完成上電初始化后進(jìn)行按鍵查詢，當(dāng)確認(rèn)有鍵按下時將編碼發(fā)

9、出 去。主程序流程圖 4所示圖 4 主程序圖3、調(diào)試與操作說明STC89C52還, 用了 cx2010631 紅外遙控插座的電路原理圖的設(shè)計圖4所示為該紅外遙控插座的電路原理圖，單片機(jī)使用芯片，其中：P0.1 、P0.2 口是控制繼電器的端口；P1.0 、P1.1、P1.2、 P1.3口是用來控制按鍵的端口；4P2.4 口是片選端口；P2 3為單片機(jī)的復(fù)位腳，采用 0電復(fù)位電路；P2.5端口1寫數(shù)據(jù)， 0寫指令；P2.6為數(shù)據(jù)端口；P2.7為控制時鐘的端口圖4 紅外遙控插座電路原理圖3 2 程序的編譯及下載1、創(chuàng)建工程并選擇 AT89C52型號芯片2、新建L5-6.c 文件。3、編寫源程序并編

10、譯，如圖 6所示。圖5 紅外遙控插座的程序編譯圖3、打開STC-ISP下載軟件，選擇STC89C52R型C號的芯片， 選擇串口1并導(dǎo)入編 譯生成的 hex文件。4、將單片機(jī)與計算機(jī)的串口相連，并將程序下載至單片機(jī)，如圖7所示。6圖 6 紅外遙控插座程序下載圖33 實(shí)際電路的測試程序下載進(jìn)單片機(jī)后，打開單片機(jī)開發(fā)板上電源接口開關(guān)以及電源切換開 關(guān)，再把芯片 AT89C52放入電路，按下遙控，看看能補(bǔ)能實(shí)現(xiàn)功能；再按下按鍵 看看是否也能實(shí)現(xiàn)功能，若都能實(shí)現(xiàn)，說明達(dá)到了預(yù)期目的。74、課程設(shè)計心得體會本次課程設(shè)計的基于單片機(jī)學(xué)紅外遙控插座，在 keil 軟件上進(jìn)行了進(jìn)行 C程 序的設(shè)計、編譯，并將輸

11、出的的 hex文件通過 STC_ISP_V47下9 載到單片機(jī)中，最 后在單片機(jī)開發(fā)板上進(jìn)行調(diào)試， 測試硬件電路功能。 經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證， 本設(shè)計是正 確的。測試中， 我們選取了電視機(jī)的遙控器作為學(xué)習(xí)對象， 通過學(xué)習(xí)紅外遙控插 座，能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對電器的控制。達(dá)到預(yù)期目的， 設(shè)計完全成功。本文給出的 設(shè)計思想也適用于其他基于單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計。我們這次課程設(shè)計是通過小組的討論與實(shí)驗(yàn)所完成的，在進(jìn)行過程中碰到了 一些困難。 然而我們并沒有因?yàn)橛龅嚼щy而放棄過， 我們不斷的相互學(xué)習(xí)、 討論 研究，我們沒有因?yàn)檎l不懂做而嘲笑他， 而是耐心的幫助他。 在有些問題實(shí)在補(bǔ) 懂的時候， 我們就會積極的問老師， 老師

12、也會耐心的教我們。 通過這次實(shí)驗(yàn)我們 感覺到動手能力及思維方式得到很大的加強(qiáng)。 在這次課程設(shè)計中， 我們學(xué)會了怎 樣去根據(jù)課題的要求運(yùn)用學(xué)過的知識去設(shè)計電路和調(diào)試電路。 從中我們發(fā)現(xiàn)了實(shí) 踐的重要性， 在以后的學(xué)習(xí)生活中我們要加強(qiáng)理論與實(shí)際的結(jié)合。 而且這次實(shí)驗(yàn) 也體現(xiàn)了團(tuán)隊合作的重要性與探索精神的必要性。 這讓我明白了很多事要通過努 力才能夠獲得成功的。只要你不放棄，成功也不會放棄你的。5、元器件及儀器設(shè)備明細(xì)表 1 元器件及儀器設(shè)備明細(xì)表器件名稱型號 / 版本數(shù)量備注微型計算機(jī)長城一臺keil 軟件一套STC ISP V47軟9 件一套單片機(jī)開發(fā)板STC89RC52一套紅外接收頭TCL一臺

13、電視機(jī)遙控器TCL一臺6、參考文獻(xiàn) 集成電子基礎(chǔ)教程 ，鄭家龍、王小海、章安元編，高教出版社， 2002 年 5 月 電子系統(tǒng)設(shè)計 ，何小艇等編，浙江大學(xué)出版社， 2000 年 現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用 ，童詩白、徐振英編，高等教育出版社， 1994 年 新編 555 集成電路應(yīng)用 800 例 陳永甫編著 電子工業(yè)出版社 2000 年7、致謝本次課程設(shè)計主要由我、 潘勝穩(wěn)、賴祖鵬3人共同完成， 其間當(dāng)然老師也同樣 是付出了大量的時間和精力來幫助我們。 不論結(jié)果怎樣， 我們都會欣然接受， 因 為我們努力過了。 同時我們也要衷心地感謝我們所有的老師， 以及幫助我們的同 學(xué)，要是沒你們的幫助我們是不能這么好

14、的完成這次課程設(shè)計的。8、附錄/*10主程序*/main()unsigned char k;TMOD = 0x01;TH0 = 0x3c;TL0 = 0xb0;EA=1;ET0=1;TR0=1;Counter=0x00;res=0;for(k=0;k250;k+);res=1;LCD_init(); / 初始化 LCD 模塊LCD_clear(); / 清屏幕IRInit();while(1)dings();display();while(k11=1)/調(diào)分LCD_write_hanzi(1,0,0);LCD_write_hanzi(3,0,1); tiaozheng();display();

15、 if(ss=15) k11=0;LCD_clear();while(k11=2)/調(diào)時LCD_write_hanzi(1,0,0); LCD_write_hanzi(3,0,2);tiaozheng();display(); if(ss=15) k11=0;LCD_clear();11while(k11=3)/定分 1LCD_write_hanzi(1,0,3);LCD_write_hanzi(3,0,1);LCD_write_shu(5,0,1);tiaozheng();LCD_write_shu(0,2,shi/10);LCD_write_shu(1,2,shi%10);LCD_writ

16、e_shu(2,2,10);LCD_write_shu(3,2,fen/10);LCD_write_shu(4,2,fen%10);if(ss=15) k11=0;LCD_clear();/定時 1while(k11=4)LCD_write_hanzi(1,0,3);LCD_write_hanzi(3,0,2);LCD_write_shu(5,0,1);tiaozheng();LCD_write_shu(0,2,shi/10);LCD_write_shu(1,2,shi%10);LCD_write_shu(2,2,10);LCD_write_shu(3,2,fen/10);LCD_write_

17、shu(4,2,fen%10);if(ss=15) k11=0;LCD_clear();while(k11=5)/定分 2LCD_write_hanzi(1,0,3);LCD_write_hanzi(3,0,1);LCD_write_shu(5,0,2);tiaozheng();LCD_write_shu(0,2,shi1/10);LCD_write_shu(1,2,shi1%10);LCD_write_shu(2,2,10);LCD_write_shu(3,2,fen1/10);LCD_write_shu(4,2,fen1%10);12if(ss=15) k11=0;LCD_clear();

18、/定時 2while(k11=6)LCD_write_hanzi(1,0,3);LCD_write_hanzi(3,0,2);LCD_write_shu(5,0,2); tiaozheng();LCD_write_shu(0,2,shi1/10);LCD_write_shu(1,2,shi1%10);LCD_write_shu(2,2,10);LCD_write_shu(3,2,fen1/10);LCD_write_shu(4,2,fen1%10); if(ss=15) k11=0;LCD_clear();while(k11=7)/定分 3LCD_write_hanzi(1,0,3); LCD

19、_write_hanzi(3,0,1); LCD_write_shu(5,0,3);tiaozheng();LCD_write_shu(0,2,shi2/10);LCD_write_shu(1,2,shi2%10);LCD_write_shu(2,2,10);LCD_write_shu(3,2,fen2/10);LCD_write_shu(4,2,fen2%10); if(ss=15) k11=0;LCD_clear();/定時 3while(k11=8)LCD_write_hanzi(1,0,3);LCD_write_hanzi(3,0,2);LCD_write_shu(5,0,3);tia

20、ozheng();LCD_write_shu(0,2,shi2/10);13LCD_write_shu(1,2,shi2%10);LCD_write_shu(2,2,10);LCD_write_shu(3,2,fen2/10);LCD_write_shu(4,2,fen2%10);if(ss=15) k11=0;LCD_clear();while(k11=9)/定分 4LCD_write_hanzi(1,0,3);LCD_write_hanzi(3,0,1);LCD_write_shu(5,0,4);tiaozheng();LCD_write_shu(0,2,shi3/10);LCD_writ

21、e_shu(1,2,shi3%10);LCD_write_shu(2,2,10);LCD_write_shu(3,2,fen3/10);LCD_write_shu(4,2,fen3%10);if(ss=15) k11=0;LCD_clear();/定時 4while(key()=10)LCD_write_hanzi(1,0,3); LCD_write_hanzi(3,0,2); LCD_write_shu(5,0,4); tiaozheng();LCD_write_shu(0,2,shi3/10);LCD_write_shu(1,2,shi3%10);LCD_write_shu(2,2,10)

22、;LCD_write_shu(3,2,fen3/10);LCD_write_shu(4,2,fen3%10); if(ss=15) k11=0;LCD_clear();14描述數(shù)碼管顯示遙控鍵值讀取器遙控器接p3.2* 現(xiàn)象：當(dāng)按遙控器時， 按下事 數(shù)碼管會有閃爍， 為什么會閃爍呢 * 連 接 方 法 ： 使 用 紅 外 功 能 時 J1 跳 線 短 接 *8*/#include sbit IRIN = P32;/紅外接收器數(shù)據(jù)線 void IRdelay(char x); /x*0.14MS void beep();/I/O 口初始化unsigned char IRCOM7; unsigned char Y0;void IRInit()IE |= 0x81;TCON |=