基于單片機(jī)系統(tǒng)的遙控器設(shè)計(jì)方法初探

1、2016.15設(shè)計(jì)與研發(fā)27基于單片機(jī)的遙控器設(shè)計(jì)方法初探邢迎春（大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院116300）摘要：隨著科技的發(fā)展，我們的生活變得越來(lái)越便捷。比如我們的生活中關(guān)燈可以聲控，各種家電都有遙控器。在家用電器、工業(yè)控制等各分領(lǐng)域，我們有些時(shí)候遙控器的繁多也給我們帶來(lái)了很多不便，由于單片機(jī)具有體積小、集成度相對(duì)較高、價(jià)格相對(duì)較低、性價(jià)比比較高的特點(diǎn)因此單片機(jī)在遙控器中的應(yīng)用十分廣泛。本文就是探討基于單片機(jī)的遙控器設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹?/p>

2、機(jī)；遙控器；設(shè)計(jì)；方法DesignmethodofremotecontrollerbasedonsinglechipmicrocomputerXingYingchun（CollegeofappliedtechnologyDalianOceanUniversity116300）Abstract：Withthedevelopmentofsciencetechnologyourlifebecomesmemeconvenient.Fexampl

3、eturnoffthelightsinourlivescanhaveavarietyofhomeappliancescontrolremotecontrol.Inthefieldofhouseholdappliancesindustrialcontrolsomeofuswhentheremotecontrolofdifferenttousalotofinconveniencebecausethemonolithicintegratedc

4、ircuithasacteristicsofsmallvolumeintegrationdegreeisrelativelyhighthepriceisrelativelylowrelativelyhighcostsotheapplicationofsinglechipcomputerintheremotecontrolisveryextensive.Thispaperistodiscussthedesignmethodofremote

5、controllerbasedonsinglechipmicrocomputer.Keywds：singlechipmicrocomputerremotecontroldesignmethod0引言時(shí)代在發(fā)展，我們對(duì)生活的要求也越來(lái)越高，各種遙控器悄然的進(jìn)入我們的家庭和工作中，但是傳統(tǒng)的遙控器制作方法簡(jiǎn)單、功能單一，在應(yīng)用時(shí)受到一定地限制。本文對(duì)遙控器的設(shè)計(jì)在結(jié)合了以前遙控器的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化了以前的缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，又加入了新的元素，是我們的遙

6、控器變得更加先進(jìn)。我們采用單片機(jī)來(lái)進(jìn)行遙控設(shè)計(jì)，利用單片機(jī)的特點(diǎn)，使一個(gè)遙控器能控制所有的電器，達(dá)到一器多用的效果。這項(xiàng)研究在使我們的生活變得越來(lái)越智能化，在我們的生活上節(jié)省了遙控的數(shù)量，在我們科技發(fā)展上幫助我們又立下一個(gè)新的里程碑。1單片機(jī)遙控器的組成及原理單片機(jī)的全名是單片微型計(jì)算機(jī)，它就是在一個(gè)芯片上集成隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、中央微處理器、接口電路等部件，從而構(gòu)成一個(gè)微型計(jì)算機(jī)。萬(wàn)能遙控器其實(shí)就是要求提高我們的存儲(chǔ)器的容量，

7、在進(jìn)行編碼時(shí)，把所有電器的編碼都放進(jìn)去。當(dāng)使用遙控器時(shí)，我們根據(jù)不同的電器進(jìn)項(xiàng)尋找不同的編碼，從而控制電器的功能。由于以前的無(wú)線通信技術(shù)產(chǎn)生的無(wú)線波對(duì)于其他的無(wú)線通信設(shè)備會(huì)造成一定的干擾，所以它并不能大量的使用，一器多用這是很難實(shí)現(xiàn)。因此遙控器在使用單片機(jī)的基礎(chǔ)上是依靠紅外線通信，紅外線通信不光不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)互擾，而且發(fā)行速度快。它是利用紅外線在空氣中的傳播，遙控器進(jìn)行發(fā)射和電器負(fù)責(zé)接受。在發(fā)射時(shí)，我們選擇功能的的發(fā)送信號(hào)通過(guò)編碼后進(jìn)入電

8、路通過(guò)紅外發(fā)光二極管進(jìn)行發(fā)射，當(dāng)電器受到這種紅外信號(hào)時(shí)，再通過(guò)電路把它恢復(fù)成原來(lái)的信號(hào)進(jìn)行控制電器的作用。2基于單片機(jī)的遙控器設(shè)計(jì)方法2.1單片機(jī)遙控器的總體結(jié)構(gòu)首先我們把單片機(jī)遙控器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模板化，然后把各個(gè)模板連接在一起。遙控器主要包括接收發(fā)送模塊、單片機(jī)、按鍵模塊、電源模塊、電路控制模塊。這幾個(gè)模塊構(gòu)成了我們的遙控器，我們?cè)诜謩e對(duì)這幾個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后對(duì)整體進(jìn)行外觀進(jìn)行設(shè)計(jì)，組成我們的遙控器。2.2單片機(jī)選擇設(shè)計(jì)我們選擇單片機(jī)

9、時(shí)有很多單片機(jī)進(jìn)行選擇，通過(guò)反復(fù)挑選我們選擇單片機(jī)AT89S52，這款單片機(jī)是一種低功耗、高性能，具有8KB在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器，其內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有258Byte（可以根據(jù)需要擴(kuò)展外部RAM），可作為CPU正常工作的內(nèi)部緩存和學(xué)習(xí)過(guò)程中紅外命令的脈沖寬度和編碼的暫存器。硬件電路基礎(chǔ)是AT89S52最小系統(tǒng)，所有其他電路都是在這個(gè)基礎(chǔ)上擴(kuò)展出來(lái)。這款高性能的單片機(jī)在控制行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。單片機(jī)與各模塊電路口相連接，2.3發(fā)送模塊設(shè)

10、計(jì)在紅外線進(jìn)行發(fā)射時(shí)，我們采用紅外發(fā)光二極管PH303進(jìn)行發(fā)射紅外信號(hào)。當(dāng)我們按下功能鍵時(shí)，單片機(jī)找到對(duì)應(yīng)的編碼，開始穿向電路中，當(dāng)二極管中有電流通過(guò)時(shí)，紅外發(fā)光二極管進(jìn)行發(fā)射紅外線。由于在紅外線具有距離小發(fā)射信號(hào)強(qiáng)的特點(diǎn)，我們需要增強(qiáng)紅外線的信號(hào)強(qiáng)度，防止距離遠(yuǎn)難以控制的現(xiàn)象發(fā)生。我們可以用輸出占空比較小的脈沖信號(hào)來(lái)增強(qiáng)紅外線信號(hào)強(qiáng)度，輸出占空比較小的方法一般就是設(shè)計(jì)脈沖電路和用軟件控制單片機(jī)這兩種方法。我們?cè)谠O(shè)計(jì)單片機(jī)遙控器時(shí)采用利

11、用軟件這種方法，在遙控（下轉(zhuǎn)29頁(yè)）2016.15設(shè)計(jì)與研發(fā)29KKJ＝1，則備自投邏輯程序繼續(xù)；手跳或遙跳時(shí)，KKJ＝0，則備自投放電，備自投裝置不動(dòng)作。如果采用接入手跳入口這種設(shè)計(jì)方式，導(dǎo)致KKJ＝0，將會(huì)造成備自投通過(guò)手跳回路跳開工作線路開關(guān)后，備自投“手分閉鎖備自投”條件滿足而誤將備自投裝置閉鎖，導(dǎo)致備自投裝置不能正確動(dòng)作。因此只有備自投裝置本身不具備“手分閉鎖備自投”的功能時(shí)，才能采用接入手跳入口這種設(shè)計(jì)方式，這樣才能保證備自

12、投裝置正確可靠動(dòng)作。但是，這種不具備“手分閉鎖備自投”功能的備自投在實(shí)際使用時(shí)，為了避免人為手分工作線路開關(guān)時(shí)備自投誤動(dòng)，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程里要求在人工斷開工作線路開關(guān)前將備自投裝置退出或?qū)渥酝逗蟼溆镁€路的壓板打開。鑒于上述分析，對(duì)于兩個(gè)不同的煤礦變電站，其備自投裝置分別采用南瑞的RCS9651CS和西瑞的XRB202時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同裝置具體設(shè)計(jì)。當(dāng)采用南瑞的裝置時(shí)，由于其是將保護(hù)合后繼電器KKJ的接點(diǎn)接入備自投裝置開入回路，設(shè)計(jì)時(shí)只能將

13、備自投跳閘出口接入線路保護(hù)的跳閘入口；而采用西瑞的裝置時(shí)，由于其有一對(duì)遙跳、保護(hù)跳閉鎖備自投的出口，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將備自投跳閘出口接入線路保護(hù)的手跳入口，為了防止手分閉鎖備自投，同時(shí)應(yīng)將手動(dòng)分合控制開關(guān)的一對(duì)手分輔助接點(diǎn)接入備自投裝置的手跳閉鎖自投開入處。1.2備自投裝置合閘出口接入點(diǎn)的選擇備自投裝置的合閘出口可選擇接入進(jìn)線保護(hù)裝置（或母聯(lián)保護(hù)裝置）的保護(hù)合閘（如重合閘）入口或手合、遙合入口，備自投合閘接入點(diǎn)的選擇應(yīng)根據(jù)不同廠家保護(hù)裝置的

14、實(shí)際情況進(jìn)行分析選擇。由于南瑞的備自投裝置RCS9651CS采用保護(hù)裝置的合后繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)“手分閉鎖備自投”的功能，備自投合閘出口必須要接入保護(hù)裝置的手合入口處。這是因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置的KKJ是接在手動(dòng)分、合和遙控分、合回路中的，手合、遙合時(shí)啟動(dòng)KKJ的動(dòng)作線圈，此時(shí)KKJ＝1，手分、遙分時(shí)啟動(dòng)KKJ的復(fù)歸線圈，此時(shí)KKJ＝0。如前所述只有KKJ＝1時(shí)，備自投才具備動(dòng)作條件。例如，備自投在第一種工作方式下，備自投跳1#進(jìn)線開關(guān)，再合2#進(jìn)線開

15、關(guān)（2DL原來(lái)在分位，其KKJ＝0），此時(shí)如果備自投合閘接手合開入，那么2#進(jìn)線開關(guān)合上后，2DL的KKJ＝1，滿足進(jìn)線1備投的充電條件。如果備自投合閘接保護(hù)合入口，那么2#進(jìn)線開關(guān)合上后，2DL的KKJ＝0，不滿足進(jìn)線1備投的充電條件，下次備自投將不會(huì)動(dòng)作。對(duì)于西瑞的保護(hù)裝置，由于其動(dòng)作邏輯中沒有引入合后繼電器，備自投的合閘出口接在保護(hù)合閘（如重合閘）入口或手合、遙合入口均可。2結(jié)束語(yǔ)由于備用電源自投裝置在提高供電可靠性方面作用顯著，

16、裝置本身接線簡(jiǎn)單，可靠性高，且造價(jià)低，因此在電力系統(tǒng)及工礦企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，備自投裝置的正確動(dòng)作是保證供電連續(xù)性和可靠性的必要條件。本文對(duì)備自投裝置在二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析研究，簡(jiǎn)要闡述了在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)針對(duì)不同廠家的產(chǎn)品，合理分析備自投裝置的動(dòng)作邏輯及影響其動(dòng)作的各種因素，確保裝置二次回路設(shè)計(jì)的正確合理，防止裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)，從而保證備自投裝置正確可靠動(dòng)作，切實(shí)提高供電可靠性。（上接27頁(yè)）器輸出高電平情況下，定時(shí)時(shí)間

17、是由指令數(shù)和指令周期決定的，但是指令周期是一定的，那么我們就應(yīng)該來(lái)控制指令數(shù)。因此我們可以看出占空比可以來(lái)定時(shí)時(shí)間來(lái)控制，這樣我們就輸出占空比盡量小的脈沖信號(hào)。也就是說(shuō)我們利用軟件控制指令數(shù)就可以控制紅外線發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)弱。2.4接收模塊設(shè)計(jì)紅外接收我們選用SM0038這種接收頭，這種接收頭的工作原理是當(dāng)接收到38KHZ紅外線這種信號(hào)時(shí)，就會(huì)把這種光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)電路進(jìn)行放大處理，再由輸出級(jí)電路進(jìn)行反向放大輸出。它的優(yōu)點(diǎn)是性能高，

18、價(jià)格低廉，在其他領(lǐng)域被廣泛使用。2.5按鍵模塊設(shè)計(jì)在對(duì)鍵盤進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們一般采用矩陣式鍵盤，形成行列結(jié)構(gòu)把按鍵布置在交電上，然后將每個(gè)按鍵都連接上線。按鍵的順序也關(guān)系我們的使用，在布置按鍵時(shí)，我們應(yīng)該把功能關(guān)系密切的按鍵放在一起，而把那些沒有關(guān)系的安建分離開來(lái)。這樣的設(shè)計(jì)方便我們?cè)谑褂眠b控器時(shí)盡快掌握我們的遙控器使用方法。我們還應(yīng)該設(shè)置上選擇電器的按鈕，來(lái)選擇我們控制的電器?；驹砭褪钱?dāng)按鍵按下時(shí)為低電平，而當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)，就

19、是高電平。不同的按鍵都表示著不同的功能，在接收時(shí)是不同的信號(hào)，然后是不同的信號(hào)又是不同的編碼。并且不同的按鍵下是開關(guān)，利用了機(jī)械觸點(diǎn)的開和斷。在閉合和斷開的過(guò)程通過(guò)機(jī)械的觸點(diǎn)產(chǎn)生電壓，但是機(jī)械觸點(diǎn)具有彈性，斷開和閉合時(shí)都會(huì)產(chǎn)生顫動(dòng)，這就會(huì)造成電路的不穩(wěn)定。我們必須消除這種按鍵顫動(dòng)，我們選擇用加雙穩(wěn)態(tài)電路的方法。2.6電源模塊設(shè)計(jì)我們通常選擇5V干電池作為遙控器的電源。首先電池的購(gòu)買渠道比較方便，在各個(gè)超市都有售賣。其次干電池使用起來(lái)方便

20、，相對(duì)于那種充電遙控器，是比較省原材料，這樣的電池不用考慮它的使用壽命，并且不用再把充電電池的原理引進(jìn)進(jìn)來(lái)。3結(jié)語(yǔ)我們的單片機(jī)遙控器在我們的生活中越來(lái)越重要，我們需要這樣的方便快捷的工具來(lái)使我們的生活變得更加的方便?，F(xiàn)在我們家庭、工業(yè)的智能化普及的還不夠高，每臺(tái)電器只能用相對(duì)應(yīng)的遙控器來(lái)控制的歲月馬上就會(huì)過(guò)去，而新的一器多用的時(shí)代已經(jīng)在悄然到來(lái)。本文以單片機(jī)遙控器設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，介紹了一些單片機(jī)遙控器的基本原理和設(shè)計(jì)過(guò)程，解決了不同電器