单片机遥控系统的应用设计.doc

单片机遥控系统的应用设计 8．1功能要求? 单片机遥控应用系统要求用单片机作为控制芯片制作一个遥控器，另一个单片机控制系统能被遥控操作, 本单片机制作十五路电器遥控器，可以分别控制十五个电器的电源开关，并且可对一路电灯进行亮度的遥控。采用脉冲个数编码，4×8键盘开关，可扩充到对32个电器的控制。。 8．2方案论证 ? 目前市场上一般设备系统采用专用的遥控编码及解码集成电路。此方案具有制作简单容易等特点，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限止。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。本单片机遥控应用系统采用红外线脉冲个数编码、单片机软件解码实现了对十五个小灯的开关控制,其中一路为一个交流电灯,可以进行亮度的遥控。图8.1和图8.2为该应用系统的遥控器设计原理框图及接收控制系统设计原理框图。 图8.1 ?单片机遥控器设计原理框图 图8.2 接收控制系统设计原理框图 8．3 系统硬件电路的设计 单片机遥控应用系统电路分遥控发射器电路和遥控接收系统电路。 8.3.1遥控发射器的电路设计 图8.3 遥控发射器电原理图 图8.3为该系统遥控发射器的电路原理图，其中P 1口和P0口作键扫描端口，具有32个功能操作键。第（9）脚为单片机的复位脚，采用简单的RC上电复位电路，（15）脚作为红外线遥控码的输出口，用于输出40KHz载波编码。（18）、（19）脚接12M晶振。P0口需接上拉电阻。 1. AT89C52单片机 遥控电路的主芯片采用美国ATMEL公司的AT89C52 FLASH 单片机，它具有8K字节可重编程闪速存储器，使用5V电源电压、256×8位的内部RAM，3个16位定时器/计数器，7个中断源以及空闲和掉电方式等功能。遥控器如用AT89C52中的LV低电压系列,可用2节1.5V电池供电。 2.行列式操作键盘 行列式操作键盘又称为矩阵式键盘。用I/O线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上，行列线分别连接到按键开关的两端，键盘中有无按键按下是由列线送入扫描字、行线读入行线状态来判断的，有键按下时通过查键并执行键功能程序。 3.红外线发射电路 遥控器信息码由AT89C52单片机的定时器1中断产生40KHZ红外线方波信号，由P3.5口输出，经过三极管9013放大，由红外线发射管发送。电阻R1的大小可以改变发射距离。 8.3.2遥控接收系统的电路设计 图8.4为该遥控系统的接收器主电路原理图，控制系统主要由AT89C52单片机、+5V电源电路、红外接收电路、50HZ交流电过零检测电路、电灯亮灭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，单片机根据不同的信息码进行对十五个端口的控制操作。其中P1.1—P1.2作为数码管的二进制数据输出，显示数字为0—7，7代表最亮，0代表最暗，采用4511集成块硬件译码显示数值。P0.0—P0.7以及P2.0—P2.6作为15个电器的电源控制输出，接口可以用继电器或可控硅，在本电路中，P2.0口控制一个电灯的亮灭。P2.7为可控硅调光灯的调光脉冲输出。第10脚P3.0口为50HZ交流市电相位基准输入，第（12）脚为中断输入口，P3.1用于接收红外遥控码输入信号。 图8.4 十五路电器控制器电原理图 1. 电源电路 电源电路由桥式整流、虑波电容、7805稳压器及电源指示灯组成。交流电经过桥式整流变成直流电，再经过电容滤波，7805集成稳压器稳压成为稳定的+5V电源，用一个发光二极管指示灯指示电源状态，图8.5为电源电路图。 图8.5 控制器电源电路图。 2.? 50HZ交流电过零检测电路 交流电过零检测电路如图8.6所示。 过零检测电路由桥式整流电路和2个9013三极管组成。当UA=UBE=0.7V时，T1三极管导通，T2三极管截止，B点为低电平，C点（P3.0）为高电平；当UA=UBE0.7V时，T1三极管截止，T2三极管导通，B点变高电平，C点（P3.0）为低电平。 50HZ交流电过零检测电路图中各点电压波形如图8.7所示。 3.电灯开关及亮度控制电路 图8.8为可控硅光亮控制电路设计原理图。电灯的开关受P2.0口控制，也可由可控硅的导通角控制。AT89C52产生可控硅控制的移相脉冲，移相角的改变实现导通角的改变，即当移相角较大时，可控硅的导通角较小，输出电压较低，电灯较暗；当移相角较小时，可控硅的导通角较大，输出电压较高，电灯较亮。 当AT89C52的P2.7位低电平时，9012三极管导通，三极管集电极电流驱动光电耦合器导通，使可控硅的G极产生脉冲信号触发可控硅导通；当AT89C52的P2.7位高电平时，9012三极管、光电耦合器、可控硅都处于截止状态。可控硅导通角控制电路中各点波形