51单片机红外数据收发器设计+设计框图+电路图+流程图+源程序 第2页
摘要随着科学技术的发展，单片机因其高可靠性和高性价比，在智能化家用电器、仪器仪表等诸多领域内得到了极为广泛的应用。当前单片机对家用电器控制呈现出外型简单化、功能多样化、性能优越化的发展趋向。红外遥控器具用使用方便、功耗低、抗干扰能力强的特点，因此它的应用前景是不可估量。
本课题以延伸红外无线遥控技术为目的，提出了一种红外遥控器集中控制的方案，核心是设计出一个无线红外多路遥控发射/接收系统。本设计以红外线作为传递信息的载体，可对8个受控对象的工作状态进行短距离无线控制，适用于工业、医疗、家用电器等设备的开启或关闭遥控，也可以对一种设备的八种工作状态同步进行控制，或对2种设备的4种工作状态同时控制。
该系统可实现的具体参数如下：毕业论文
http://www.youerw.com1. 遥控距离不小于5m，即红外遥控发射机与红外接收机之间的距离不小于5m； 2. 遥控路数为8路，即可对8个受控设备同时进行开关控制；
3. 工作频率为38KHz，即红外发射和接收的载频为38KHz；
4. 接收端可显示受控状态。
关键词： 单片机 红外数据发送与接收 八路LED开关电路 键盘控制
2 系统分析本文来自优;文*论,文~网
2.1 设计要求
2.1.1 整个控制系统的设计要求
1、被控设备的控制实时反映，从接收信号到信号处理及对设备控制反映时间应小于1s；
2、整个系统的抗干扰能力强，防止误动作；
3、整个系统的安装、操作简单，文护方便；
4、总体成本低。
2.1.2 红外载波、编码电路设计要求
1、单片机定时器精确产生38KHz红外载波；
2、根据控制系统要求能对红外控制指令信号精确编码并迅速发送。
2.1.3 红外解码电路设计要求
1、精确接收红外信号，并对所接收信号进行解码、放大、整形、解调等处理，最后输出TTL电平信号；
2、对非红外光及边缘红外光抗干扰能力强。
2.1.4 设备扩展模块设计要求
1、直流控制交流；
2、抗干扰能力强；
3、反应迅速不产生误动作；
4、能承受大电流冲击。
2.2 总体设计方案
2.2.1 方案论证
（一）单片机控制器模块
方案一：采用目前比较通用的51系列单片机。
此单片机的运算能力强，软件编程灵活，自由度大，市场上比较多见价格便宜且技术比较成熟容易实现。
方案二：采用凌阳16 位单片机SPCE061A 作为控制核心。
与51单片机相比，SPCE061A具有更加丰富的资源，有32个可编程的I/O口，14个中断源。但考虑到本设计没有用到如此多资源且价格贵，市场比较少见，技术不稳定。
综合分析考虑，选择方案一。
（二）38KHz载波实现
利用载波对信号进行调制从而减少信号传输过程中的光波干扰,提高数据传输效率。以下是对产生38KHz载波的单片机软件与硬件电路进行比较。方案一：单片机T0定时产生38KHz载波
电路原理:STC89C52RC定时器T0产生周期性的26.3us的矩形脉冲,即每隔13us，定时器T0产生中断输出一个相反的信号使输出端产生周期的38KHz脉冲信号。计算公式如2-1所示，脉冲图如图2-1所示。 T=1/38MHz （2-1）
图 2-1 38KHz载波信号
方案二：硬件晶振电路产生38KHz载波
电路分析: 晶振Y1，电容C1、C2、U1A、R2 、R3组成38KHz载波振荡电路，MC14011是逻辑与非门。U1B对38KHz的振荡信号取反，同时隔离前后级的信号干扰。如图2-2所示。P11属于单片机P1口用于单片机对受控对象控制信号处理后的数据输出口，数据与38KHz信号与P11端数据逻辑或非门输出，完成信号的调制。
图2-2 脉冲产生的硬件电路图
对于产生38KHz脉冲信号的软、硬件电路的实现进行比较选择，软件实现经济有利于产品开发使用，加密性强，电路板元件少，经济实用，便于产品的推广。因而采用方案一，即用软件定时产生38KHz的载波信号。毕业论文
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（三）红外解码电路的比较
方案一：采用单片机加专用解码芯片
其优点是软件设计简单，但增加了外围电路的设计，使得单片机的IO口减少不利于多路开关电路的扩展。
方案二：采用单片机软件解码
其外围电路简洁，空出的IO口多，利于单片机扩展多路开关电路的设计，而编程就会复杂些。
根据实际情况进行选择，采用方案二。
（四）驱动与开关
方案一：采用晶闸管直接驱动。
其优点是体积小，电路简单，外围元件少。但控制电流小，大电流晶闸管成本高，并且隔离性能差。
方案二：采用三极管驱动继电器。本文来自优;文*论,文~网
其体积大，外围元件多。优点是控制电流大，隔离性能好。
根据实际情况，拟采用方案二。
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