紅外線遙控插座的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文設(shè)計(jì)題目： 紅外線遙控插座的設(shè)計(jì) 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(huì)亮了特難受、夏天天氣熱的時(shí)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(jià)格便宜、耗電少等突出特點(diǎn)，尤其耗電少，又

2、可使供電電源體積小、質(zhì)量輕。本課程設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)別、存儲(chǔ)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(chǔ)、按鍵和欠電壓指示等部分組成。本設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹了紅外遙控插座的軟硬件設(shè)計(jì)方法，并給出了具體的各單元電路設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)及主程序流程圖。在硬件設(shè)計(jì)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(jì)實(shí)現(xiàn)。軟件部分采用keil進(jìn)行C程序設(shè)計(jì)與編譯，并將編譯后產(chǎn)生的hex文件通過STC_ISP

3、_V479下載到單片機(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(jì)，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(shí)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(jì)要求1前言11、方案論證12、基本功能模塊設(shè)計(jì)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(jì)432 程序的編譯及下載533實(shí)際電路的測試74、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)85、元器件及儀器設(shè)備明細(xì)96、參考文獻(xiàn)107、致謝108、附錄1117

4、學(xué)習(xí)型紅外遙控器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)任務(wù)和要求：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)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(shí)間的長短，如設(shè)定開啟時(shí)間為半小時(shí)，時(shí)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(shí)間等。前言 本課程設(shè)計(jì)是一個(gè)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(gè)紅外遙控編碼的脈沖寬度進(jìn)行測量，并原封不動(dòng)地把發(fā)射信號中高、低電平的時(shí)間寬度記憶至擴(kuò)展存儲(chǔ)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

5、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STC89C52單片機(jī)作為控制器。STC89C52單片機(jī)中具有256字節(jié)的內(nèi)存單元，可存儲(chǔ)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)射時(shí)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。彩電遙控器單 片 機(jī)遙控接收頭顯示器件復(fù) 位晶 振繼電器電器插座受控

6、電器按 鍵繼電器電器插座受控電器圖1 紅外遙控插座系統(tǒng)框圖2、基本功能模塊設(shè)計(jì)與說明2.1.初始化模塊初始化模塊的主要任務(wù)時(shí)清存放脈寬數(shù)據(jù)單元，將定時(shí)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)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期

7、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(chǔ)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(dòng)48 行，84 列輸出顯示數(shù)據(jù) RAM 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

8、需要外接元件（也可以使用外部時(shí)鐘）外部 RES（復(fù)位）輸入引腳串行界面最高4.0Mbits/S CMOS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：-25702.4 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(shí)將編碼發(fā)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31紅外遙控插座的電路原理圖的設(shè)計(jì)圖4所示為該紅外遙控插座的電路原理圖，單片機(jī)使用

9、STC89C52,還用了cx20106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； P2.4口是片選端口；P23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(shí)鐘的端口。圖4 紅外遙控插座電路原理圖32 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STC89C52RC型號的芯片，選擇串口1并導(dǎo)入編譯生成的hex文件。4、將單片機(jī)

10、與計(jì)算機(jī)的串口相連，并將程序下載至單片機(jī)，如圖7所示。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。4、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 本次課程設(shè)計(jì)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(jì)、編譯，并將輸出的的hex文件通過STC_ISP_V479下載到單片機(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(jì)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)

11、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(jì)完全成功。本文給出的設(shè)計(jì)思想也適用于其他基于單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。我們這次課程設(shè)計(jì)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(shí)候，我們就會(huì)積極的問老師，老師也會(huì)耐心的教我們。通過這次實(shí)驗(yàn)我們感覺到動(dòng)手能力及思維方式得到很大的加強(qiáng)。在這次課程設(shè)計(jì)中，我們學(xué)會(huì)了怎樣去根據(jù)課題的要求運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)去設(shè)計(jì)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

12、且這次實(shí)驗(yàn)也體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)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(huì)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(jì)算機(jī)長城一臺(tái)keil軟件一套STC_ISP_V479軟件一套單片機(jī)開發(fā)板STC89RC52一套紅外接收頭TCL一臺(tái)電視機(jī)遙控器TCL一臺(tái)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(jì)，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

13、 電子工業(yè)出版社 2000年7、致謝本次課程設(shè)計(jì)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(shí)間和精力來幫助我們。不論結(jié)果怎樣，我們都會(huì)欣然接受，因?yàn)槲覀兣^了。同時(shí)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的完成這次課程設(shè)計(jì)的。8、附錄/*- 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;k<250;k+);res=1; LCD_init(); /初

14、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(); if(ss=15) k11=0; LCD_clear(); while(k11=2) /調(diào)時(shí) LCD_write_hanzi(1,0,0); LCD_write_hanzi(3,0,2); tiaozheng(); display(); if(ss=15) k11=0; LCD_clear()

15、; while(k11=3) /定分1 LCD_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_write_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(shí)1 while(k11=4) LCD_write_hanzi(1,

16、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_shu(4,2,fen%10); if(ss=15) k11=0; LCD_clear(); while(k11=5) /定分2 LCD_write_hanzi(1,0,3); LCD_write_hanzi(3,0,1); LCD_writ

17、e_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(); /定時(shí)2 while(k11=6) LCD_write_hanzi(1,0,3); LCD_write_hanzi(3,0,2); LCD_write_shu(5,0,2); tiaozheng(); LCD_wri

18、te_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3 LCD_write_hanzi(1,0,3); LCD_write_hanzi(3,0,1); LCD_write_shu(5,0,3); tiaozheng(); LCD_write_shu(0,2,shi2/10); LCD_write_shu

19、(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(shí)3 while(k11=8) LCD_write_hanzi(1,0,3); LCD_write_hanzi(3,0,2); LCD_write_shu(5,0,3); tiaozheng(); LCD_write_shu(0,2,shi2/10); LCD_write_shu(1,2,shi2%10); LCD_write_shu(2,2,1

20、0); 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4 LCD_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_write_shu(1,2,shi3%10); LCD_write_shu(2,2,10); LCD_write_shu(3,2,fen3/10); LC

21、D_write_shu(4,2,fen3%10); if(ss=15) k11=0; LCD_clear(); /定時(shí)4 while(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); LCD_write_shu(3,2,fen3/10); LCD_write_shu(4,2,fen3%10); if(ss

22、=15) k11=0; LCD_clear(); /* 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(shí)，按下事 數(shù)碼管會(huì)有閃爍，為什么會(huì)閃爍呢 * * 連接方法：使用紅外功能時(shí) J1跳線短接 *8*/#include <reg51.h>sbit IRIN = P32; /紅外接收器數(shù)據(jù)線void IRdelay(char x); /x*0.14MSvoid beep();unsigned char IRCOM7;unsigned char Y0;/*/void IRInit() IE |= 0x81; /允許總中斷中斷,使能 INT0 外部中斷 TCON |= 0x01; /觸發(fā)方式為脈沖負(fù)邊沿觸發(fā) IRIN=1; /I/O口初始化 /*/void IR_IN(void) interrupt 0 unsigned char j,k,N=0; EX0 = 0; IRdelay(5); if (IRIN=1) EX0 =1; return; /確認(rèn)IR信號出現(xiàn) while (!IRIN) /等IR變?yōu)楦唠娖剑^9ms的前導(dǎo)低電平信號。 IRdelay(1); for (j=0;j<2;j+) /收集2組數(shù)據(jù) for (k=0;k<13;k+) /每組數(shù)據(jù)有13位 while (I