电子系统设计创新与实践实验报告.doc

电子系统设计创新与实践报告 —简易红外遥控系统 班级：通信09-1 姓名：何探 学号：3090731126 指导老师：李新 1 任务 设计并制作红外遥控发射机和接收机。 2 要求 （1 ）自制红外无线收、发器，可以上电工作。 （2 ）调制方式：自选编码调制方式。 （3 ）遥控对象：4 个，被控设备用 LED 分别代替，LED 发光表示工作。 （4 ）接收机距离发射机不小于 1m。 （5 ）具有红外信号学习功能。 3 系统方案 设计框图如下： 红外遥控有发送和接收两个组成部分： 发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。红外接收端普遍采用价格便宜，性能可靠的一体化红外接收头(如HSOO38，它接收红外信号频率为38KHz，周期约26US)接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形，得到相应电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并执行，去控制相关对象。 （1）二进制信号的编码 本设计采用不同的脉宽宽度来实现二进制信号的编码，可由发送单片机来完成。用图2-2(a)表示二制信号中的高电平‘1’，其特征是脉冲中低电平的宽度等于0.26ms，相当于10个26us的宽度，高电平的宽度等于0.52ms，相当于20个26us的宽度；用图2-2(b)表示二进制信号中的低电平‘0’，其特征是脉冲中高电平的宽度等于0.26mS，而低电平的宽度是高电平的二倍，等于0.52ms，相当于20个26us的宽度。上述10个和20个脉冲宽度还可适当调整，以适应不同数据传输速度的需要。 （2）二进制信号的调制 二进制信号的调制仍由发送单片机来完成，它把编码后的二进制信号调制成频率为38KHz的间断脉冲串，相当于用二进制信号的编码乘以频率为38KHz的脉冲信号得到的间断脉冲串，即是调制后用于红外发射二极管发送的信号。如图2-3所示，A是二进制信号的编码波形，B是频率为38KHz(周期为26uS)的连续脉冲串，c是经调制后的间断脉冲串(相当于C=A*B)，用于红外发射二极管发送的波形。图2-3中，待发送的二进制数据为10。 （3）二进制信号的解调 二进制信号的解调由一体化红外接收头HSOO38来完成，它把收到的红外信号(图2-4中波形D，也是图2-3中波形(C)经内部处理并解调复原，输出图2-4中波形E(正好是对图2-3中波形A的取反)，HS0038的解调可理解为:在输入有脉冲串时，输出端输出低电平，否则输出高电平。二进制信号的解码由接收单片机来完成的它把红外接收头送来的二进制编码波形通过解码，还原出发送端发送的数据。如图2-4，把波形E解码后还原成数据信息101。 （4）基于字节传输的红外遥控数据格式 在发送字节的开始先通过单片机发送20个脉冲宽度(每个脉冲周期26uS)的高电平作为传输开始，接着发送8位数据(字节高位在前，低位在后)，最后发送10个脉冲宽度的低电平作为传输结束，如图2-5所示。 4 理论分析与硬件电路设计 4.1 主要器件介绍 4.1.1 芯片STC89C52 (1)芯片介 引脚标注 特性 参数 74LS21是由四输入与门构成，74LS21集成电路的引脚分布图如图3-3所示 图3-3 74LS21集成电路的引脚分布图 4.1.3 接收器HS0038 一体化红外接收头HSOO38的外部结构如图3-4所示，1脚GND接电源地，2脚VCC接十SV，3脚OUT为数据输出端( TTL电平，反相输出)，可直接与单片机相联。  实际所用的H38B3V型号的红外接收头的管脚为管脚1是VCC,管脚2是GND，管脚3是OUT，一开始接错了，后面通过询问别人和查资料才知道。 各个基本电路图的设计 （1）发射接收电路如图3-7所示: 图3-7(a)接收电路 图3-7(b) 发射电路 （2）键盘扫描： 采用4*4键盘，键盘扫描采用低电平扫描，中断定时扫描方式。电路图如3-8所示，其公共端连接VCC，初始时，令P2=F0H，无论哪个按键被按下，都将产生中断，开启定时器10ms，扫描键盘。开始进行扫描时，P2.0—P2.3点均保持高电平。P2.4—P2.7只能有一个为低电平。程序流程图如图4-1所示。 图3-8 键盘扫描电路 （3）控制电路： 采用小灯的亮灭来模拟实际应用中的电路，