基于51單片機(jī)的紅外遙控課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　通信原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介3</p><p>　　第二章 系統(tǒng)方案3</p><p>　　一、設(shè)計(jì)方案對(duì)比3</p><p><b>　　二、方案設(shè)計(jì)

2、4</b></p><p>　　第三章 硬件設(shè)計(jì)5</p><p><b>　　一、紅外遙控器5</b></p><p>　　二、紅外接收模塊部分7</p><p>　　第四章 軟件設(shè)計(jì)8</p><p>　　一、紅外遙控器軟件設(shè)計(jì)8</p><p>

3、　　二、紅外接收模塊軟件設(shè)計(jì)11</p><p><b>　　三、程序代碼11</b></p><p>　　第五章 測(cè)試及分析11</p><p><b>　　第六章 結(jié)論11</b></p><p>　　第七章 參考文獻(xiàn)12</p><p>　　附錄一（程序代碼）

4、：13</p><p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)分為紅外遙控器與紅外接收模塊兩部分。紅外遙控器包括矩陣鍵盤(pán)、增強(qiáng)型51單片機(jī)（STC11L04E）、紅外發(fā)射電路組成。單片機(jī)掃描矩陣鍵盤(pán)后，將按鍵狀態(tài)進(jìn)行信源編碼與信道編碼，載波（38k脈沖）后由紅外發(fā)射器發(fā)射。紅外接收模塊部分由傳統(tǒng)51單片機(jī)、數(shù)碼管、一體化紅外接收頭組成。一體

5、化紅外接收頭將信號(hào)進(jìn)行限幅放大、帶通濾波、解調(diào)、積分、整形后輸出解調(diào)信號(hào)至單片機(jī)，并由單片機(jī)輸出解調(diào)信號(hào)。</p><p><b>　　第二章 系統(tǒng)方案</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)方案對(duì)比</b></p><p><b>　　紅外遙控器部分</b></p><p&

6、gt;　　2.1.1 主控芯片</p><p>　　方案一：HT6222</p><p>　　方案二：STC11L04E</p><p>　　分析 ：傳統(tǒng)紅外遙控器芯片HT6222具有性?xún)r(jià)比高、功能強(qiáng)大、穩(wěn)定可靠、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但該芯片難以零購(gòu)。STC11L04E為增強(qiáng)型51單片機(jī)，控制靈活（載波頻率可調(diào)、通信協(xié)議可變更、用戶(hù)碼可變換）、價(jià)格較HT6222稍貴。

7、STC11L04E最大的特別是低功耗，功作電壓低3.3V，易于應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備。</p><p>　　結(jié)論 ：由于STC11L04E單片機(jī)的靈活性以及學(xué)習(xí)性（可增強(qiáng)我們對(duì)一個(gè)完整通信系統(tǒng)的理解）。因此我們采用方案二。</p><p>　　2.1.2 矩陣鍵盤(pán)</p><p>　　方案一：3*6*2.5 貼片輕觸開(kāi)關(guān)</p><p>　　方案二

8、：6*6*6 直插輕觸開(kāi)關(guān)</p><p>　　分析 ：3*6*2.5貼片輕觸開(kāi)關(guān)雖然體積小巧、美觀，但與6*6*6直插輕觸開(kāi)關(guān)對(duì)比，在制板布線上較繁鎖。</p><p>　　結(jié)論 ：綜上，我們采用6*6*6直插輕觸開(kāi)關(guān)，使得整體布線簡(jiǎn)單，可布單面版，簡(jiǎn)化制板流程。</p><p><b>　　2.1.3電源模塊</b></p>

9、;<p>　　方案一：鈕扣電池CR2032</p><p>　　方案二：可充電鋰電池18650</p><p>　　分析 ： 可充電鋰電池18650容量大，節(jié)能環(huán)保（可多次利用），但體積大。鈕扣電池CR2032價(jià)格低廉、替換容易、體積輕巧。</p><p>　　結(jié)論 ：基于紅外遙控器的便攜性考慮，我們采用方案一。</p><p&

10、gt;　　2.1.4 紅外發(fā)射管</p><p>　　方案一：3mm 紅外發(fā)射管</p><p>　　方案二：5mm 紅外發(fā)射管</p><p>　　分析 ：方案一與方案二的區(qū)別在于直徑越大發(fā)射管發(fā)射距離更遠(yuǎn)、信號(hào)穩(wěn)定。</p><p>　　結(jié)論 ：鑒于發(fā)射距離，我們采用5mm 紅外發(fā)射管。</p><p><

11、;b>　　紅外接收模塊部分</b></p><p><b>　　2.1.5電源電路</b></p><p>　　方案一：線性電源AMS1117。AMS1117系列。</p><p>　　方案二：開(kāi)關(guān)電源LM2576。</p><p>　　分析 ：AMS1117系列含有可調(diào)(ADJ)與固定輸出兩種。A

12、MS1117具有性?xún)r(jià)比高、體積小、外部電路簡(jiǎn)單、輸出電流大（800mA）、最大輸入電壓達(dá)16V等特點(diǎn)。其固定輸出AMS1117-5.0甚至可以在僅加一個(gè)SS14二極管的情況下穩(wěn)定工作，但為了增強(qiáng)其穩(wěn)定性，我們?cè)谄漭敵鲚斎攵烁骷右粋€(gè)10uF電解電容。LM2576系列開(kāi)關(guān)，穩(wěn)壓集成電路是線性三端穩(wěn)壓器件的替代品，它具有可靠的工作性能，較高的工作效率，和較強(qiáng)的輸出電流驅(qū)動(dòng)能力，從而可為單片機(jī)的穩(wěn)定可靠工作提供強(qiáng)有力的保證。</p>

13、<p>　　結(jié)論 ：雖然LM2576性能極佳，但在本系統(tǒng)對(duì)于體積、外部電路、性?xún)r(jià)比的要求上進(jìn)行衡量。我決定采用AMS1117-5.0作為供電系統(tǒng)。</p><p><b>　　二、方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　(圖2.2.a紅外遙控器部分)</p><p>　　(圖2.2.b紅外接收模塊部分)</p>&l

14、t;p><b>　　第三章 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　一、紅外遙控器</b></p><p>　　單片機(jī)由CR2032鈕扣電池供電。STC11L04E對(duì)矩陣鍵盤(pán)進(jìn)行按鍵掃描，并將按鍵狀態(tài)進(jìn)行信源編碼、信道編碼，載波后由紅外發(fā)射管向外發(fā)射信號(hào)。</p><p><b>　　(圖3.1.a

15、)</b></p><p>　　二、紅外接收模塊部分</p><p>　　單片機(jī)電源由AMS1117-5.0芯片供電。STC89C52將一體化紅外接收器傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出顯示至數(shù)碼管。</p><p><b>　　(圖3.1.a )</b></p><p><b>　　第四章 軟件設(shè)計(jì)<

16、;/b></p><p>　　一、紅外遙控器軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　(圖4.1.a 主函數(shù))</p><p>　　(圖4.1.b 發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù))</p><p>　　(圖4.1.c 定時(shí)器0中斷)</p><p>　?。▓D4.1.d 發(fā)送一字節(jié)）</p><p>　　二、紅外接收模塊

17、軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　(略)</b></p><p><b>　　三、程序代碼</b></p><p><b>　　(見(jiàn)附錄一)</b></p><p><b>　　第五章 測(cè)試及分析</b></p><p><

18、;b>　　第六章 結(jié)論</b></p><p><b>　　一、電子技術(shù)</b></p><p>　　增強(qiáng)型51單片機(jī)如STC11、12、15系列單片機(jī)的實(shí)際運(yùn)行速度為傳統(tǒng)51單片機(jī)的8~12倍。在將程序從傳統(tǒng)51單片機(jī)移植至增強(qiáng)型51單片機(jī)時(shí)，時(shí)序上只需將延時(shí)常數(shù)乘以8~12倍，調(diào)試可得最佳延時(shí)常數(shù)。</p><p>　　按

19、鍵掃描程序應(yīng)添加延時(shí)函數(shù)以消除按鍵抖動(dòng)。</p><p>　　常見(jiàn)紅外遙控器使的協(xié)議有：ITT protocol、NEC protocol、Nokia NRC17 protocol、Sharp protocol等。</p><p>　　由于共射放大電路輸出的波形與輸入信號(hào)波形相反、一體化紅外接收頭輸出信號(hào)波形與輸入波形又相反，故由單片機(jī)調(diào)制后輸出的波形信號(hào)應(yīng)與紅外接收頭輸出信號(hào)波形相同，即

20、采用負(fù)脈沖載波。</p><p>　　不同延時(shí)函數(shù)的延時(shí)效果不一樣，有些延時(shí)函數(shù)的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)與形參成正比，有些呈對(duì)數(shù)關(guān)系。</p><p>　　單片機(jī)時(shí)鐘頻率與晶振頻率、諧振電容、晶振引腳長(zhǎng)度有關(guān)。12M的晶振可選22~30pF的電容，30M的晶振可選30~33pF電容，24M的晶振可選20~22pF的電容。</p><p>　　畫(huà)PCB的時(shí)候要選合適的封裝。不應(yīng)06

21、03封裝的電容誤選1206的封裝。</p><p>　　調(diào)試程序時(shí)序可以借助示波器、軟件的Debug功能。</p><p><b>　　二、心得體會(huì)</b></p><p>　　在這次合作設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)了我們團(tuán)隊(duì)配合能力。</p><p>　　培養(yǎng)了我們膽大，心細(xì)，謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)。</p><p>

22、　　養(yǎng)成了敢于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的習(xí)慣</p><p>　　在調(diào)試過(guò)程中，要多利用萬(wàn)用表、示波器等電子儀器。</p><p><b>　　第七章 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 《HT6122.pdf》 NEC著</

23、p><p>　　[2] 《全面了解紅外遙控》 San Bergmans著</p><p>　　[3] 《STC11L04E.pdf》 宏晶科技著</p><p>　　[4] 《例說(shuō)51單片機(jī)(C

24、語(yǔ)言版)(第3版)》 張義和著</p><p>　　[5] 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版）》 華成英.童詩(shī)白著</p><p>　　[6] 《Altium Designer原理圖與PCB設(shè)計(jì)》 穆秀

25、春著</p><p>　　[7] 《通信原理》 樊昌信著</p><p>　　[8] 《通信原理》 周烔槃著</p><p>　　附錄一（程序代碼）