彭建英, 潘雄文, 曾志刚



一款新型智能红外遥控系统的设计

彭建英*, 潘雄文, 曾志刚

(湖南文理学院 物理与电子科学学院, 湖南 常德, 415000)

以AT89S52单片机为核心设计了智能红外遥控系统, 主要进行了红外遥控发射模块和红外遥控接收模块等相应硬件电路的设计. 单片机红外遥控系统采用红外线脉冲个数编码, 单片机软件解码, 实现了对15路灯的开关控制, 其中一路还可以进行亮度的调节, 最后进行了系统的软件仿真.

红外线遥控器; AT89S52单片机; 解码; 编码

目前, 市场上一般设备系统均采用专用的遥控器编码及解码集成电路, 具有制作简单、价格低廉等特点. 但由于功能键数及功能受到特定的限制, 只适合于某一专用电器产品的应用, 应用范围受到限制. 而采用单片机进行遥控系统的应用设计, 具有编程灵活多样, 操作码个数可随意设定等优点. 单片机红外遥控系统采用红外线脉冲个数编码, 单片机软件解码, 实现了对15路灯的开关控制, 其中一路还可以进行亮度的调节.

1 系统总体设计方案

系统的红外发送模块原理框图及红外接收模块原理框图如图1、图2所示. 当按下遥控按钮时, 单片机产生相应的控制脉冲, 经三极管电路放大后, 由红外发光二极管发射出去.

当红外接收器接收到控制脉冲后, 经单片机处理并判断是否对电灯进行调光, 如需调光则经调光电路处理后实现调光功能[1—2].

图1 红外发射模块原理框图

图2 红外接收模块原理框图

2 系统硬件设计

2.1 遥控码的编码格式

为了使接收可靠, 第一位码宽设为3 ms, 其余设为1 ms, 遥控码数据帧间隔大于10 ms. 其编码波形如图3所示.

图3 编码波形图

2.2 红外发送模块

红外发送模块电路图如图4所示. 其中: P1、P2口作按键扫描端口, 具有16个功能按键; RST引脚是单片机的复位脚, 该模块电路采用简单的RC上电复位电路; 发送模块单片机P1.6引脚作为红外线遥控码的输入口, 用于输出40 kHz载波编码; XTAL1、XTAL2引脚接12 MHz晶振.

2.3 红外接收模块

红外遥控器接收系统电路原理图如图5所示. 其控制系统主要由单片机AT89S52、红外线接收电路、15路电器指示灯电路及调光控制电路等组成. 遥控器发射的红外信号经红外接收处理传送给单片机, 单片机根据不同的键号进行相应控制. 其中P3.1引脚接收红外信号, P0口和P2口控制15路电器, P2.7引脚为可控硅调光灯的调光脉冲输出, 控制电灯调光电路, P3.2引脚为中断输入口, P3.1引脚用于接收红外遥控码输入信号. 采用红外接收一体化探头IRL2, 可以方便简洁的实现红外信号的PROTUES仿真.

图4 红外发送模块电路图

3 软件设计

遥控发射的主程序过程: 首先初始化程序,然后调用键扫描处理子程序.

红外信号发射过程: 首先装入发射脉冲的个数(发射时为3 ms脉冲, 停发时为1 ms脉冲), 此时若发射脉冲个数是1则返回主程序, 若不是1则发1 ms脉冲, 然后再停发1 ms脉冲, 这样便结束整个发射过程[3—4].

遥控接收部分过程: 首先初始化, 然后按照显示亮度数据设定调光脉冲延时值, 看第0号调节灯光明暗键按下的次数, 调入相应的延时程序, 这时P2.7引脚则输出调光脉冲然后返回; 若是0则直接返回. 遥控发射器主程序、遥控接收主程序略.

4 仿真结果及分析

4.1 红外遥控器系统编码解码仿真

通过示波器比较红外发送模块的编码波形以及红外接收模块的解码波形, 上面是红外发送模块发送的遥控码, 第8号键按下编码解码对比图如图6所示.

图5 红外遥控器接收系统电路原理图

4.2 红外遥控器系统对电灯亮度的控制

当第0号键(灯泡亮度控制键)按下9次时, 当时高电平占9等份, 整个周期内高电平的占空比为90%, 此时电灯的亮度为9等级, 波形如图7所示.

图6 第8号键按下编码解码对比图

图7 第0号键(灯泡亮度控制键)按下9次的PWM波形

5 结论

本文设计了以AT89S52单片机为核心的单片机遥控系统, 红外发送模块采用脉冲个数编码, 并模拟发射, 红外接收模块通过帧的接收处理解码, 示波器显示编码解码脉冲波形以及PWM脉宽调制波形, 使一个遥控器可以代替多个遥控器控制多个电器, 系统仿真结果表明系统设计可行.

[1] 裴彦纯. 基于单片机系统的红外遥控器应用[J]. 现代电子技术, 2007(4): 87—90.

[2] 梁延贵.遥控电路可控硅触发电路语音电路分册[M]. 北京: 科学技术文献出版社, 2002: 20—30.

[3] 李迟生.智能遥控器的设计[J]. 电子技术应用, 1997(3): 38—40.

[4] 吴爱萍, 朱晓春.基于AT89S51的多功能红外遥控器设计[J]. 仪表技术与传感器, 2008(8): 78—80.

Design of the intelligent infrared remote control system

PENG JianYing, PAN XiongWen, ZENG ZhiGang

(College of Physics and Electronics, Hunan University of Art and Science, Changde 415000, China)

With AT89S51 single chip computer as the core, the paper designs the intelligent infrared remote control system. This paper mainly introduces the design of infrared remote control transmitting module and infrared remote control receiving module hardware circuit. SCM infrared remote control system using infrared pulse number coding, decoding, realizes the switch control to the 15 street lamp, one of it can also adjust the brightness. Finally, the system simulation is conducted.

infrared remote controller; AT89S52 SCM; decoding; encoding

TP 274+.2

1672-6146(2014)02-0078-03

10.3969/j.issn.1672-6146.2014.02.017

通讯作者e-mail: 1186198908@qq.com.

2014-04-08

湖南省教育厅项目(13C626); 光电信息集成与光学制造技术湖南省重点实验室项目资助; 湖南文理学院重点学科建设项目资助(光学和无线电物理).

(责任编校:刘晓霞)