紅外遙控解碼系統(tǒng)

1、 創(chuàng)新設(shè)計與實踐課程設(shè)計題 目: 紅外遙控解碼系統(tǒng)設(shè)計分析 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 電氣f0902 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間： 2012/12/17-2012/12/23 成績： 指導(dǎo)老師簽名： 日期： 紅外遙控解碼系統(tǒng)設(shè)計分析一 紅外遙控解碼的現(xiàn)狀發(fā)展紅外遙控器作為一種極其普及的家用電器的附件，全球每年的需求量在5億只以上。有眾多的廠家在專業(yè)生產(chǎn)紅外遙控器，也有眾多的遙控器方案開發(fā)公司在專業(yè)開發(fā)各種紅外遙控器集成電路。紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩

2、具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 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/解碼專用集成電路芯片來進(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。二 紅外遙控解碼原理與設(shè)計思路整體設(shè)計思路為：經(jīng)過上述方案的分析選擇，得出系統(tǒng)硬件由以下幾部分組成：電視紅外遙控器，51單片機(jī)最小系統(tǒng)，接收放大于一體集成紅外接收頭，1602液晶顯示驅(qū)動電路。根據(jù)掃描到不同的按鍵值轉(zhuǎn)至相對應(yīng)的rom表讀取數(shù)據(jù)。確認(rèn)設(shè)備及菜單選擇鍵后51

3、單片機(jī)將從rom讀取出來的值，按照數(shù)據(jù)處理要求從輸出控制脈沖與t0產(chǎn)生的38khz的載波進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)npn三極管對信號放大驅(qū)動紅外發(fā)光管將控制信號發(fā)送出去。紅外數(shù)據(jù)接收則是采用hs0038一體化紅外接收頭，內(nèi)部集成紅外接收、數(shù)據(jù)采集、解碼的功能，只要在接收端int0檢測頭信號低電平的到來，就可完成對整個串行的信號進(jìn)行分析得出當(dāng)前控制指令的功能。然后根據(jù)所得的指令去操作相應(yīng)的用電器件工作，如圖1-1所示。紅外傳輸紅外遙控器發(fā)紅外接收電路stc89s51單片機(jī)顯示電路三 紅外解碼硬件電路單片機(jī)介紹stc89s51是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k 在系統(tǒng)可編程flash 存儲器。使

4、用atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80c51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位cpu 和在系統(tǒng)可編程flash，使得stc89s51為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。stc89s51具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram，32 位i/o 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，at89s52 可降至0hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，cpu停止工作

5、，允許ram、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。時鐘電路與rc復(fù)位電路stc89s51芯片內(nèi)部有一高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器反相放大器的輸入端為xtal1，輸出端為xtal2。在xtal1、xtal2（第19、18引腳）兩端接一個石英晶體振蕩器，和兩個電容就構(gòu)成了穩(wěn)定自激諧振電路。晶振頻率為11.0592mhz，c12、c13是兩個瓷片電容，與晶振y2構(gòu)成了自激諧振電路。其電容的作用主要是對頻率進(jìn)行微調(diào)，一般取3045pf左右。使用該電路可產(chǎn)生穩(wěn)定的11.0592mhz頻率，受外界的環(huán)境的

6、干擾影響非常小。其接法如圖2-2所示：復(fù)位是單片機(jī)初始化操作，其主要功能是把pc初始化為0000h，使單片機(jī)從0000h單元執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動。復(fù)位電路采用了按鍵與上電復(fù)位。上電與按鍵均可以有效復(fù)位。上電瞬間rst引腳獲得高電平，單片機(jī)復(fù)位電路隨著電容的c11的充電，rst引腳的高電平逐漸下降。rst引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。按鍵復(fù)位是直接將高電平通過電阻r11、r10分壓到達(dá)reset引腳，實現(xiàn)復(fù)位操作。四 紅外遙控電路wd6122芯片紅外發(fā)

7、射電路wd6122 芯片是通用紅外遙控發(fā)射集成電路,采用cmos 工藝制造,最多可外接64個按鍵,并有三組雙重按鍵。封裝形式為sop-24和sop-20。特點1 低壓cmos 工藝制造2 工作電壓范圍寬3 通過外部接法最多可產(chǎn)生65536種用戶碼4 可通過sel管腳選擇，最多可支持128+ 6條指令碼5 sop-24、sop-20、cob封裝形式可選應(yīng)用范圍vcd、dvd 播放機(jī)、電視機(jī)、組合音響設(shè)備、電視機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)框圖管腳圖與管教說明管腳圖管教說明功能說明編碼方式wd6122 所發(fā)射的一幀碼含有一個引導(dǎo)碼，16位的用戶編碼和8位的鍵數(shù)據(jù)碼、鍵數(shù)據(jù)碼的反碼也同時被傳送。碼型結(jié)構(gòu)如下：引導(dǎo)碼由一

8、個9ms的載波波形和4.5ms的關(guān)斷時間構(gòu)成，它作為隨后發(fā)射的碼的引導(dǎo)，這樣當(dāng)接收系統(tǒng)是由微處理器構(gòu)成的時候，能更有效地處理碼的接收與檢測及其它各項控制之間的時序關(guān)系。編碼采用脈沖位置調(diào)制方式（ppm）。利用脈沖之間的時間間隔來區(qū)分“0”和“1”。每次8位的碼被傳送之后，它們的反碼也被傳送，減少了系統(tǒng)的誤碼率。鍵盤輸入wd6122 在鍵掃描輸入端ki0ki7 和鍵掃描定時信號輸入/輸出端ki/o0ki/o7構(gòu)成的8×8 矩陣上共設(shè)置64 個按鍵。只有第21#鍵與其它連在ki/o5 線上的鍵即22# 、23# 、24#鍵組合才能實現(xiàn)雙重按鍵功能。即只有下列按鍵的組合才能進(jìn)行雙重按鍵操作

9、。1) 21#鍵與22#鍵；2 ）21#鍵與23#鍵；3 ）21#鍵與24#鍵每個鍵輸入端與電源負(fù)端vss之間均接有下拉電阻。當(dāng)有超過一個以上的按鍵（除非雙重按鍵的組合21#與22#鍵21#與23#鍵21#與24#鍵）同時按下時，碼的發(fā)射輸出將停止。當(dāng)一個鍵按下時先讀取用戶碼和鍵數(shù)據(jù)碼，22ms后遙控輸出端（rem）啟動輸出，按鍵時間只有超過22ms才能輸出一幀碼，超過108ms后才能輸出第二幀碼。紅外接收電路hs0038是用于紅外遙控接收的小型一體化接收頭，集成紅外線的接收、放大、解調(diào)，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與ttl電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小

10、一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸，中心頻率38.0khz。接收器對外只有3個引腳：out、gnd、vcc與單片機(jī)接口非常方便。1腳接電源（+vcc），2腳gnd是地線（0v），3腳脈沖信號輸出，經(jīng)非門u6緩沖與p24的判斷信號進(jìn)行邏輯與使得進(jìn)入int0的信號恰好是紅外數(shù)據(jù)發(fā)射電路輸出端p25的相反相信號，只要檢測到int0信號下降沿從而測出控制指令的功能。hs0038接收原理：紅外線接收是把遙控器發(fā)送的數(shù)據(jù)(已調(diào)信號)轉(zhuǎn)換成一定格式的控制指令脈沖(調(diào)制信號、基帶信號)，是完成紅外線的接收、放大、解調(diào)，還原成發(fā)射格式（高、低電位剛好相反）的脈沖信號。這些工作通常由一體化的接收頭來完成

11、，輸出ttl兼容電平。最后通過解碼把脈沖信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。圖 2-13是一個紅外線接收電路框圖。數(shù)碼管顯示放大電路調(diào)制電路紅外接收at89s52(指令譯碼)五 系統(tǒng)電路原理圖六 紅外解碼程序#include<reg52.h> /晶振選擇12m的#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit ir=p33;sbit dula=p37;uchar ir_code4;uchar ir_display4;uchar code table16 =0x3f,0x

12、06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;uint temp;uchar x,y,count;void init() tmod=0x11; th1=(65536-1000)/256; tl1=(65536-1000)%256; th0=0; tl0=0; ea=1; et0=1; et1=1; tr0=0; tr1=1;uint ir_low_check() th0=0; tl0=0; tr0=1; while(!ir); tr0=0; return th0*256+tl0; uint ir

13、_high_check() th0=0; tl0=0; tr0=1; while(ir); tr0=0; return th0*256+tl0; void main() init(); dula=0; ir_code0=0; ir_code1=0; ir_code2=0; ir_code3=0; ir_display0=0; ir_display1=0; ir_display2=0; ir_display3=0; while(1) start: while(ir); temp=ir_low_check(); if(temp<8500)|(temp>9500)continue; te

14、mp=ir_high_check(); if(temp<4000)|(temp>5000)continue;for(x=0;x<4;x+) for(y=0;y<8;y+) temp=ir_low_check(); if(temp<200)|(temp>800)goto start; temp=ir_high_check(); if(temp<200)|(temp>2000)goto start; ir_codex=ir_codex>>1; if(temp>1120) ir_codex=ir_codex|0x80; ir_disp

15、lay0=(ir_code2/16)&0x0f;ir_display1=ir_code2&0x0f; ir_display2=(ir_code3/16)&0x0f;ir_display3=ir_code3&0x0f; void timer1() interrupt 3 th1=(65536-1000)/256; tl1=(65536-1000)%256; count+; if(count>7) count=0; switch(count) case 0:p2=0;dula=1;p0=tableir_display0;dula=0; break; case 1:dula=1;p0=0x00;dula=0; break; case 2:p2=1;dula=1; p0=tableir_display1;dula=0; break; case 3:dula=1;p0=0x00;dula=0; break; case 4:p2=2;dula=1;p0=tableir_display2;dula=0; break; case 5:dula=1;p0=0x0