基于AT89C51和AT89C2051的紅外遙控系統(tǒng)應(yīng)用研究
出處:電子技術(shù)網(wǎng) 發(fā)布于:2014-03-31 10:16:56
導(dǎo)讀:本文介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計重點在于采用同一遙控器控制多個設(shè)備。其中,硬件電路主要包含了以下幾個模塊:紅外發(fā)射電路和紅外接收電路。整個電路簡單可靠、操作靈活、耗電量小、性價比較高,滿足了現(xiàn)代生活,生產(chǎn)和科研的需要,本文介紹了基于AT89C51和AT89C2051的紅外遙控系統(tǒng)。
1.引言
隨著物質(zhì)文化生活水平的日益提高,人們對產(chǎn)品智能化、方便性等方面的追求也在進一步提升。而紅外遙控裝置由于其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、制作方便、抗干擾能力強等一系列的優(yōu)點,成為目前使用廣泛的的一種通信和遙控手段。但是,近年來,由于各種各樣的家用電器走進了千家萬戶,比如電視機、DVD、錄像機、數(shù)字投影機等,因此經(jīng)常需要同時使用多種遙控器,而不同的設(shè)備所遵循的紅外傳輸規(guī)約也不盡相同,這些都給使用者帶來了諸多的不便。本文的設(shè)計正是利用單片機的控制指令對不同的設(shè)備進行控制,因而可以方便快捷的實現(xiàn)紅外遙控電路的控制功能。
2.紅外遙控系統(tǒng)的硬件設(shè)計
2.1 紅外遙控系統(tǒng)的總體設(shè)計
紅外遙控系統(tǒng)包括發(fā)射和接收兩個組成部分。系統(tǒng)的發(fā)送端由單片機將需要發(fā)送的二進制信號編碼調(diào)制為一系列的脈沖信號,而后通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。在紅外接收端采用一體化紅外接收頭,在接收紅外信號的同時對信號進行放大、濾波、整形,將得到的TTL電平編碼信號傳送給單片機,由單片機解碼并進行相關(guān)控制。系統(tǒng)的整體設(shè)計框圖如圖1所示。

2.2 紅外發(fā)射電路
該模塊采用AT89C2051作為發(fā)射電路的處理器并選擇點觸式開關(guān)作為控制鍵。同時,設(shè)計中還包括有晶振與簡單的紅外發(fā)射電路。
發(fā)射電路的主要原理如下,遙控發(fā)射通過點觸式鍵盤控制。當不同的按鍵按下時,可以產(chǎn)生不同的數(shù)字編碼脈沖,而后將編碼調(diào)制在38KHz載波上,再經(jīng)緩沖放大后送往紅外發(fā)光二極管,使其產(chǎn)生不同的脈沖信號,繼而傳送到遙控接收器上。其中,用于發(fā)射部分的主要元器件為紅外發(fā)光二極管。其內(nèi)部材料與普通發(fā)光二極管不同,在該元件兩端施加相應(yīng)的電壓時可以發(fā)出紅外線。本次設(shè)計選用脈沖振幅調(diào)制(PAM)對二進制脈沖信號進行調(diào)制。詳細的紅外發(fā)射電路如圖2所示。

2.3 紅外接收電路
該模塊電路主要由一體化紅外接收頭、單片機AT89C51、存儲器、還原調(diào)制和紅外發(fā)光管驅(qū)動電路組成。其中,接收部分的主要元件為紅外接收管。為使紅外接收二極管正常工作,往往需要加反向偏壓,而且反向偏壓可以使其獲得較高的靈敏度。一體化接收頭在該設(shè)計中的主要作用為解調(diào)紅外遙控信號,即去除38KHz的載波信號后識別出二進制碼0、1.在接收到遙控信號后,經(jīng)過紅外接收頭的前置放大、限幅放大、帶通濾波、峰值檢測以及整形,即可解調(diào)出與遙控信號反向的脈沖。
其中,一體化紅外接收頭采用SM0038.
SM0038內(nèi)置PIN二極管和前置放大器,采用紅外濾波的環(huán)氧兩脂材料封裝。通過SM0038輸出的解調(diào)輸出信號可以直接由微處理器解密。采用SM0038的主要特點是可靠性好,不易受環(huán)境干擾,并可以防止非控制信號的輸出脈沖出現(xiàn)。
3.紅外遙控系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)
系統(tǒng)的初始化工作在主程序中完成,由于整體程序較長,所以在本設(shè)計中只給出部分的設(shè)計程序。
3.1 發(fā)射部分的軟件設(shè)計
首先要初始化定時器,其中定時頻率為:
38KHz.當開始工作時,需要按下按鍵發(fā)送數(shù)據(jù)“1”.與此同時,定時器溢出產(chǎn)生定時中斷,即可生成38KHz的載波信號。
1)主函數(shù)代碼:


4.結(jié)語
由于紅外遙控抗干擾性強,電路調(diào)試簡單,編解碼容易等特點,已在實際生活中得到了廣泛的應(yīng)用。本文提出的紅外遙控系統(tǒng)的設(shè)計方案和程序,為單片機控制產(chǎn)品的開發(fā)提供了非常實用的參考。但是本電路也有不完善之處,其一,本電路只能通過單通道來實現(xiàn)對多個設(shè)備的控制,因此不能同時控制多個設(shè)備。其二,由于一體化紅外接收頭一般需要5V的工作電壓,而在實際情況中,一般遙控器多需要兩節(jié)干電池,即提供3V電壓,因此,本設(shè)計在供電能力方面還有需要完善的地方。
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