基于单片机的智能遥控器设计论文.doc

单片机原理及系统课程设计报告 PAGE \* MERGEFORMAT14 基于单片机的智能遥控器设计 1引言 通过一个学期的学习，我意识到课本与实践相结合是学好单片机的唯一途径。本次课设我选择的题目是基于单片机的智能遥控器设计设计。 1.1设计背景 现代遥控技术也是十分普遍地应用于各类家用电器中，如电视遥控、电灯遥控、电风扇遥控、空调器遥控等，这类应用提高了家用电器的功能和档次，更重要的是给使用者带来极大的方便。单片机红外线遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点。同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。 2设计方案及原理 2.1 系统设计方案 该红外遥控器包含两个部分，发射装置和接收装置，发射部分由键盘进行控制。键盘为4×4键盘，当按下其中键，接收部分会进行相应的显示，并实现某种功能。此设计仅完成在按下键1至4时实现对4个LED灯亮灭的功能。此外还可以拓展12种功能。 2.2遥控器原理 单片机遥控系统应用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。本设计课程用单片机制作一路电器遥控器，通过键盘输出特定信号给单片机，单片机对信号进行编码并通过某I/O口进行脉冲输出，再通过红外发射装置发射，红外接收装置接受及解调将信号送入另一片单片机，此单片机通过外部中断进行解码，实现相应的显示以及对四个LED灯的亮灭进行控制的功能。该遥控器采用软件编码，4×4键盘开关，可扩充到对16个电器的控制。系统组成框图见图1。 图1 系统组成框图 3硬件设计 3.1电路原理图 右为发射部分的单片机，其P3.0口为脉冲信号输出口，P3.7口为指示灯电平输出口。左为接收部分的单片机，其P3.2口为经解调后编码信号的输入口，P3.4至P3.7口为扩展的功能的输出口。系统原理总框图如图2. 图2 系统原理总框图 3.2系统原理说明 如图2，按下按键后，右边单片机发送与之对应的编码，通过P3.0口发送，经三极管将脉冲信号放大，通过红外发射及红外接收装置，将编码信号通过P3.2口送至左边单片机进行解码，做出相应显示，并实现相应功能。 4软件设计 4.1 Proteus软件仿真 对此设计的检验，我选择了常用的单片机仿真软件proteus以及keiluvision4进行仿。 4.1.1发射部分 发射部分的核心为编码过程。此设计编码采用NEC协议，发送数据为9ms高电平，4.5ms低电平以及用户码、用户反码、数据码和数据码反码。若按下键1，编码后经三极管放大的波形如图3。 图3 键1编码所对应的波形 4.1.2接收部分 接收部分主要为解码过程，接收头将解调后的码送至单片机中，利用外部中断INT0解码，根据解得的数据，进行相应的显示，并完成相应的拓展功能。若按下键1，则LCD显示情况如图4，完成的功能如图5。 图4 键1所对的显示 图5 键1所对应的简单的显示功能 4.2软件设计流程图 4.2.1发射部分流程图 图6发射部分主流程图 4.2.2接收部分流程图 接收部分是通过跳转至外部中断程序中实现的，进入中断程序后，即刻关掉外部中断，利用定时器T0对输入信号进行计时，通过对各段信号高低电平维持时长不同区别是否为按键所对应的编码，是0还是1，随后将相应的数位存储与设定的变量中加以显示，或者根据解得的数码跳至相应的拓展程序中。如图7，为对一帧数据解码的流程图。  图7对一帧数据的解码 4.3源程序 见附录B。 5系统仿真 见附录A。 总结 红外线遥控已经广泛应用于当今社会，以其无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中，本设计仅是红外线遥控的极小部分展示，利用红外线对灯泡的亮灭进行控制。 本次课设，让我有机会较为深入的了解单片机课程中所学的相关知识，也因此知道要将单片机真正应用至实际生活中，仅仅是课本上的知识是远远不够的。我们在掌握单片机基础知识的前提上，还应广泛地阅读相关书籍，掌握一定的物理及电子科学知识，由此才能较为容易的驾驭各种设计，真正将单片机变为一门实用性学科。 参考文献 [1] 王思明,张金敏,苟军年.单片机原理及应用系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2008. [2] 彭为,黄科,雷道仲.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2006. [3] 朱纯益,路建华. HYPERLINK /kns50/detailref.aspx?filename=DPJY200208023dbname=cjfd2002filetitle=%e5%8d%95%e7%89%87