红外遥控器信号接受和现实的设计规划实现.doc

电子电路实验3 综合设计实验总结报告 题目：红外遥控器信号接受和现实的设计实现 班级： 学号： 姓名： 日期： 成绩： 摘要 随着电子技术的发展，红外遥控器越来越多用到电气设备中，为电器用户提供了极大的方便。但是各种型号的遥控器的大量使用带来的遥控器的大批量多品种的生产检测却是一个难题，因此红外遥控器接受和显示的设计实现以改变生产一线的这种状况成为一种迫切的需要。在本实验的设计中，采用HS0038塑封一体化红外线接收器，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，而且体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。整个电路分为四个模块：单片机最小系统、通信模块、红外接收模块以及数码管显示模块。四个模块的相互连接配合实现了数码管显示遥控器的按键值以及当按下左右键时，数码管上实现流水灯现象，并通过串口调试助手，在PC机上显示其按键值。此设计加以完善推广，可在生产生活中被广泛的应用。 一 课题的任务与要求 结合单片机最小电路和红外接收接口电路共同设计一个基于单片机的红外遥控信号接收与转发系统，用普通电视机遥控器控制该系统，使数码管显示信号的接受结果。 1 当遥控器按下数字键时，在数码管上显示其键值。如按下数字键1，则在数码管上显示号码“01”。 2当遥控器按下左键及右键时，用两位数码的周围段实现顺时针或者逆时针旋转的流水灯功能。 *3 运用串口调试助手，在遥控器有按键按下时，将其键值显示在PC机上。 二 系统概述 1 设计方案 为了实现系统整体功能，红外解码部分是核心，红外解码指将遥控发射器所产生的红外遥控编码脉冲所对应的键值翻译出来的过程。下面将系统方案做一论证，通常有硬件解码和软件解码两种方案。 方案一: 硬件解码 此方案中，使用专用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的设置控制信号，然后将信号送到专用的解码芯片中进行解码，解码后将信号送到单片机，由单片机查表判断这个信号是按键数值信号或控制音量、频道等信号，当确认是何种信号后，启动子程序，然后进行查询。每次红外接收头接收到红外信号传到解码器中，解码器解码完毕后送到单片机，单片机再通过查表确定这些数值并进行相应功能的控制。设计原理图如图1所示。 图1 方案一原理图 方案二：软件解码 此方案中，采用普通的家用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的红外线控制信号，然后把这个信号转换成电信号，传到单片机中，利用单片机对这个信号进行解码，解码完成后查表确定是按键数值信号或控制音量、频道等信号，启动子程序，进行相应的显示数字等功能。然后查询，重复上述流程。设计原理图如图2所示。 图2 方案二设计原理图 2 方案比较与选取 方案一为硬件解码方案，硬件解码需要使用与遥控器相配套的专用的解码器芯片，而解码芯片一般不易得到，价格也较贵，或者自行开发解码电路（但电路太复杂，性能欠佳）。 方案二为软件解码方案，软件解码可以不考虑遥控器的芯片是什么型号的，因为我们只需检测到它的发射编码，然后用软件方式来对它进行处理，从而得到所要的信息。软件解码具有灵活、硬件精简（仅需集成红外接收头和一片单片机）、可靠性高，成本低等特点。 基于以上特点，选取方案二作为实验方案。 3 系统框图 系统框图如图3所示。 图3 系统框图 遥控器为控制信号的发出装置，用一体化红外接收装置HS0038接收遥控器发出的红外线控制信号，并与单片机相连实现数据传输，通过单片机编程将接收到的数字编码在数码管上显示出来，当按下左右键时，数码管将实现流水灯现象。使用MAX232芯片、串口及若干电容来完成串口模块，以实现单片机和PC机的通信功能并且达到可以使用串口调试助手的目的。 三 单元电路设计与分析 1 单片机最小系统 单片机选用STC89C51，主要负责整个系统的控制及数据的存储和处理。放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。12MHz的晶振，补偿电容选择30pF左右的电容。单片机最小系统电路图如图4所示。 图4 单片机最小系统 2通信模块 通信模块用于将编写好的程序下载至单片机中，采用MAX232与串口相连组成了通信下载电路。MAX232是MAXIM公司专门为PC视RS-232标准串口设计的电平转换电路。该芯片与TTL／COMS电平兼容，片内有2个发送器，2个接收器，且使用+5 V单电源供电。通信模块电路如图5所示。 图5 通信模块电路图 3 红外接收模块 本电路采用HS0038塑封一体化红外线接收器，它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路，不需要任何外接元件