紅外發(fā)射接收器示例

1、紅外發(fā)射接收器示例作者:日期:41辨發(fā)射二極管虹外一體化雉收良圖2-2紅外發(fā)射和接收器件示例紅外一體化接收頭內部電路包括紅外監(jiān)測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器， 積分電路，比較器等。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠近。交流信號進入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過 30khz到60khz的負載波，通過解調電路和積分電路進入比 較器，比較器輸出高低電平， 還原出發(fā)射端的信號波形。 注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反 相的。圖2-3為紅外發(fā)射和接收解碼的示意圖。在發(fā)射部分設計一個 38kHz的載波，在發(fā)射數(shù)據(jù)

2、（全碼）為高電平時輸出載波，發(fā)射數(shù)據(jù)（全碼）為低電平時輸出低電平，二者實現(xiàn)了邏 輯與的關系，得到的信號 （紅外發(fā)射）驅動紅外發(fā)射二極管向空間發(fā)射紅外線。紅外一體化 接收頭接收到紅外信號后，解碼出與發(fā)射數(shù)據(jù)（全碼）邏輯相反的數(shù)據(jù)。F rL_n n rm n_n 發(fā)射數(shù)據(jù)1 郵刪皿則皿mimiraMnnraimnun則nramuninm 9我波 mnimiuinihuiuljii h iulji imuni 紅外發(fā)射 n i i iii接收解碼引導碼 起始碼 C 0110101所唱4.5nis 7正 -圖2-3紅外發(fā)射和接收解碼的示意圖3系統(tǒng)硬件設計3.2 紅外遙控單元本設計中作為發(fā)射部分使用的遙

3、控器為 M5046Api芯的電視機遙控器。電視 機遙控器應用的是紅外收發(fā)原理，即遙控器前端側面的紅外發(fā)射管發(fā)射出紅外信 號，電路板上紅外接收管接收到信號后送到單片機內部，經譯碼后變成相應的操作指令，以實現(xiàn)定時、遙控風扇的功能。紅外遙控器的內部關鍵電路和接收管電路如圖 3-1所示。圖3-13.3 單片機控制單元本設計以AT89S51單片機為主控器，單片機控制電路設計如圖3-2所示。單片機的P12P1.4 口用于控制風扇的3個檔次，設計中用繼電器來模擬風 扇換擋開關；P1.6和P1.7引腳控制時鐘電路；P2 口作為液晶顯示的8位數(shù)據(jù)線； P3.0和P3.1 口控制風扇工作狀態(tài)指示燈，分為手動和自動

4、2個狀態(tài)；P3.2中斷 0用于接收紅外遙控編碼信號；P3.4接收溫度數(shù)據(jù)；P3.5-P3.7三個引腳分別控 制液晶顯示器的控制端。圖3-2為單片機控制電路&4江P:IQ七m尸萬-M：1 RKIO 1NPT ?II-1= rPIOt皿網2F：1心必1Pll(皿承2PUCADim二3AP14fW毋MPLB2SrrJADrjMJp：做©a：皿型$F 尸ElUEMT艮山MT>Al廬口必武即22匹I加C：聲二1了:*(T喏的加*(AlTjiPU-五VFT3】*(AlIJiKT營4ME 遣jlQL修旭-110SK35mti?Kr)p： o.7恒MP麗礫'P三弟TE-sri圖

5、3-23.4 時鐘單元3.4.1DS1307 簡介種低功耗、BC則的8引腳實時時鐘芯片。DS13DS130慮I2C總線接口的日歷時鐘芯片，片內有8個特殊寄存器和56 的BSPAW 07的主要技術性能如下：具有秒、分、時、日、星期、月、年的 計數(shù)功能，并具有12小時制和24小時制計數(shù)模式，可自動調整每月天數(shù)及閏年； 具有自動掉電保護和上電復位功能；可輸出不同頻率的方波信號。DS1307的引腳排列如圖3-3所示。圖3-3DS1307引腳圖VCC +5V 電源；VBAT +3V電源輸入；XI、X2: 32.768kHz的晶振輸入端;SDA數(shù)據(jù)線；SCL時鐘線；SQW/OU T方波信號輸出端。3.4.

6、2時鐘電路設計單片機控制時鐘電路如圖 3-4所示。DS1307的X1與X2通過32.768KHz的 晶振相連，以提供計時基準。SCL與SDA分別連接至單片機的P1.6和P1.7引腳， 完成單片機讀取時間值。M.、一，涓3|，L>SI MrVHAf GND圖3-4單片機控制時鐘電路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 測溫單元3.5.1DS18B20 簡介DS18B2雋美國DALLAS司生產的一線式數(shù)字溫度傳感器，

7、它具有微型化、 低功效、高性能、抗干擾能力強、易配處理器等優(yōu)點，特別適用于多點測溫系統(tǒng)， 可直接將溫度轉化成串行數(shù)字信號給單片機處理，且在同一總線上可以掛接多個 傳感器芯片。它具有3引腳TO-92小體積封裝形式，溫度測量范圍為-55+155 攝氏度，可編程為912位A/D轉換精度，測溫分辨率可達0.0625攝氏度，被測 溫度用符號擴展的16位數(shù)字量方式用行輸出，其工作電源既可在遠程引用，也 可采用寄生電源方式產生,多個 DS18B2W以并聯(lián)到三根或兩根線上，CPUR需 一根端口線就能與多個DS18B2C®信，占用微處理器端口較少，可節(jié)省大量的引 線和邏輯電路。以上特點使得 DS18B

8、2瞰為此次設計的首選。引腳定義：DQ數(shù)字信號輸入/輸出端；GND電源地；VCC外接供電電源輸入端（寄生供電方式時接地），如圖3-5所示。圖3-5DS18B20溫度傳感器芯片引腳3.5.2測溫電路設計該部分電路設計如圖3-6所示。DS18B20t兩種方式供電，一種是采用電源 供電方式，此時DS18B20勺1腳接地，2腳作為信號線，3腳接電源。另一種是 寄生電源供電方式，單片機端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20寸鐘周期 內提供足夠的電流，可用一個 MOSFET來完成對總線的上拉。寄生供電適合多 點測溫。鑒于本設計為單片測溫，故采用外部電源供電法。DS18B201單總線控制，I/O引腳與單

9、片機P3.4引腳相連即可實現(xiàn)與單片機之間的通信。IK|DSIKR20Pl, PL1 PI2P13 Pt.4Pl.5P,6 PL7RST P3.0.RXD P11/D® PSJ.5T0 P33/NT1P14 P3JPM P17 XTAU XTA12 GD12ATK?!圖3-6溫度測量電路3.6 液晶顯示單元電路本設計的顯示器選用LCD1602夜晶顯示器。LCD1602顯示16X 2個字符, 芯片工作電壓為 4.5-5.5V ,工作電流為2.0mA（5.0V）,模塊的最佳工作電壓為 5.0V。LCD1602I勺接口信號說明如表3-1所示。表3-1LCD1602引腳說明編P符號引腳說明編p

10、符號引腳說明1VSS電源地9D2DataI/O2VDD電源正極10D3DataI/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4DataI/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12D5DataI/O5R/W讀/寫選擇端（H/L）13D6DataI/O6E使能信號14D7DataI/O7D0DataI/O15BLA背光源正極8D1DataI/O16BLK背光源負極液晶顯示電路如圖 3-7所示。單片機的 P2 口為液晶顯示器的數(shù)據(jù)線，P3.5-P3.7引腳分別控制液晶顯示器的復位端 RST讀/寫端R/W使能端E。調 節(jié)VR1電位器可以調節(jié)液晶顯示器的對比度。172B 7PL。；AD：jPO.OP1.1(AD1)P

11、O.1P12(AD2)PO2P1J(AD5)P0JPL4(AD*)KTPI心©劃；AD5)P0 5Pl N處P17(SCK)(AD7JP0 7P33ONT1)CAS)P2 電P3JiJNTD)w必IjAiojpnP3JJ1):ALL)P12期算!中：A12)P2 430對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圖3-7液晶顯木

12、電路3.7 風扇檔位控制單元單片機控制風扇檔位電路如圖3-8所示。3個繼電器分別接至單片機的P1.2、 P1.3、P1.4弓I腳，當環(huán)境溫度需要風扇調為一檔時，單片機的P1.2引腳輸出高電平，此時三極管Q1導通，則繼電器K1導通，風扇調為一檔。二檔與三檔的工 作控制原理與一檔同理。圖3-8風扇檔位控制電路4系統(tǒng)軟件設計本系統(tǒng)軟件設計流程圖如圖4-1所示?；垂⑹倚鑙* DSKH» VK朝吳不圖4-1系統(tǒng)軟件設計流程圖5硬件制作5.1元件清單本設計所用元器件如表5-1所示兀器件名稱個數(shù)兀器件名稱個數(shù)AT89S51單片機1萬能紅外遙控器1紅外接收頭1LCD16021DS18B202DS13071繼電器3LED燈2三極管901341N4148 二極管110K電阻932.768MHz 晶振15.1K電阻110K滑線變阻器112MHz晶振122P電容210U電解電