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文檔簡介
基于單片機的紅外遙控器
信號接收和轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)計實現(xiàn)指導(dǎo)老師:高敬鵬2013.04實驗要求設(shè)計一個基于單片機的紅外遙控信號接收與轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),用普通電視機遙控器控制該系統(tǒng),使用數(shù)碼管顯示信號的接收結(jié)果。本電路采用HS0038塑封一體化紅外線接收器,它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路,不需要任何外接元件,就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作,沒有紅外遙控信號時為高電平,收到紅外信號時為低電平,而且體積和普通的塑封三極管大小一樣,它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。HS0038塑封一體化紅外線接收器紅外HS0038實驗用于無線傳輸?shù)募t外線頻率一般為38kHz-40kHz,所以發(fā)射端的命令碼必須通過調(diào)制才能被發(fā)射管以紅外線的形式釋放到開放空間。脈沖個數(shù)編碼可以很方便的實現(xiàn)對載波頻率的幅度調(diào)制,其原理如下圖所示。命令碼與載波信號的乘積便是可以用于發(fā)射的已調(diào)信號。數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式包括了引導(dǎo)碼、用戶碼、數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼,編碼總占32位。數(shù)據(jù)反碼是數(shù)據(jù)碼反相后的編碼,編碼時可用于對數(shù)據(jù)的糾錯。注意:第二段的用戶碼也可以在遙控應(yīng)用電路中被設(shè)置成第一段用戶碼的反碼。使用455KHZ晶振時各代碼所占時間位定義用戶碼或數(shù)據(jù)碼中的每一個位可以是位1,也可以是位0,區(qū)分0和1是利用脈沖的時間間隔來區(qū)分,這種編碼方式稱為脈沖位置調(diào)制方式,英文簡寫PPM。實際遙控器數(shù)據(jù)格式系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù):結(jié)合單片機最小電路和紅外線接收接口電路共同設(shè)計一個基于單片機的紅外遙控信號接收與轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),用普通電視機遙控器控制該系統(tǒng),使用數(shù)碼管顯示信號的接收結(jié)果。當(dāng)遙控器按下數(shù)字鍵時,在數(shù)碼管上顯示其鍵值。如按下數(shù)字鍵1,則在數(shù)碼管上顯示號碼01。當(dāng)遙控器連續(xù)按下某一鍵時,數(shù)碼管顯示的數(shù)值不變。當(dāng)遙控器按下音量+及音量-時,用兩位數(shù)碼的周圍段實現(xiàn)順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)的流水燈功能。運用串口調(diào)試助手,在遙控器有按鍵按下時,將其鍵值顯示在PC機上系統(tǒng)主體流程圖消抖過程設(shè)計參考電路紅外一體化接收頭接收電路單片機最小系統(tǒng)串口通信模塊(用于下載stc單片機)數(shù)碼管顯示電路設(shè)計參考電路圖紅外一體化接收頭接收電路單片機最小系統(tǒng)串口通信模塊(用于下載stc單片機)數(shù)碼管顯示電路提示HS0038一體化紅外接收頭,接收頻率為38kHz管腳依次為:
1-OUT2-GND3—VCC
連接時,在VCC與GND之間并入一個0.1uF(104)的電容有助于改進信號質(zhì)量。其可以用于遙控編碼接收,也可以用于低碼率的數(shù)據(jù)通訊。
HS0038信號電平:
38kHz紅外發(fā)射接收到時:OUT低電平輸出
38kHz紅外發(fā)射接收不到時:OUT高電平輸出
Hs0038的使用注意事項:
1:38kHz紅外發(fā)射信號在HS0038接收角度范圍邊沿區(qū)域時,接收信號不斷振蕩無法穩(wěn)定,因此為保證信號質(zhì)量,使用時發(fā)射接收盡力正對為好;
2:HS0038用于數(shù)據(jù)接收時,需要用到單片機的定時器,但是數(shù)碼管顯示時需要占用一部分時間,最后處理時可能要對定時器設(shè)定值進行微調(diào)。參考文獻與網(wǎng)站
曾一江.單片微機原理與接口技術(shù).科學(xué)出版社,2006戴佳,戴衛(wèi)恒.51單片機C語言應(yīng)用程序設(shè)計實例精講.電子工業(yè)出版社,2006鄭小真.紅外遙控在節(jié)能和無線操作方面的應(yīng)用.河南工業(yè)大學(xué),2006王東鋒,王會良,董冠強編著.單片機C語言應(yīng)用100例.電子工業(yè)出版社,2009/view/3648656.htm#sub3648656/Industry/20080519090135.htm/view/c21b3c3043323968011c92ea.html方案二(硬件解碼)
方案:此方案中采用全硬件系統(tǒng),不采用任何軟件編程,用數(shù)字電路中的門電路和芯片搭一個系統(tǒng)對紅外控制信號進行檢測,并將信號轉(zhuǎn)換成芯片可識別的TTL信號。用譯碼芯片在數(shù)碼管上顯示。方案二(硬件解碼)
方案的具體思路:首先采用紅外一體化接受器HS0038將萬能遙控器所發(fā)出的信號進行接收并將其轉(zhuǎn)換成電平信號,通過調(diào)節(jié)74HC123單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器周圍兩處的滑動變阻器來設(shè)置脈沖門限將所發(fā)不同編碼選擇出來并通過74HC595移位寄存器將數(shù)據(jù)加以鎖存住,1MHz的有源晶振通過計數(shù)器4020來產(chǎn)生一定的時間脈沖,移位寄存器輸出端口輸出為編碼的數(shù)據(jù)反碼,然后將其送給數(shù)碼管顯示驅(qū)動芯片并通過數(shù)碼管將萬能遙控器的按鍵信息的編碼的反碼顯示出來。系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù):結(jié)合數(shù)字分立元件電路和紅外接收接口電路共同設(shè)計的一個紅外遙控信號接收系統(tǒng),用普通電視機遙控器控制該系統(tǒng),使用數(shù)碼管顯示信號的接收結(jié)果。當(dāng)遙控器按下任意數(shù)值鍵時,在數(shù)碼管上顯示其值。例如按下“0”時,在數(shù)碼管上應(yīng)顯示“00”。MC14495介紹紅外遙控器信號接收電路提示在萬能遙控器發(fā)送0-9時,板子能接收并穩(wěn)定顯示為FF,F(xiàn)E,F(xiàn)d,F(xiàn)C,F(xiàn)b,F(xiàn)A,F(xiàn)9,F(xiàn)8,F(xiàn)7,F(xiàn)6。數(shù)碼管采用的是兩個共陰極數(shù)碼管,其顯示主要是由MC14495驅(qū)動芯片,移位寄存器74HC595芯片將數(shù)據(jù)編碼反碼輸出作為驅(qū)動芯片的控制端,使數(shù)碼管相應(yīng)段亮滅。紅外實驗元器件名稱數(shù)量HS00381計數(shù)器40201移位寄存器74HC5951與非門40931雙單穩(wěn)74HC1231譯碼器MC144952非門74LS062DIP143DIP165一位共陰數(shù)碼管LG5011AH2電位器200k2有源晶振1MHz1105電容2104電容210K電阻110歐姆電阻1設(shè)計實現(xiàn)元器件清單表1設(shè)計實現(xiàn)元器件清單表2元器件名稱數(shù)量40腳IC座116腳IC座1STC89C511HS00381MAX2321兩位共陽數(shù)碼管
(LG5022BH)1串口1開關(guān)1按鍵111.0592M晶振1三極管85502電容(104)5電容(30pF)2電阻(10K)1
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