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1、|常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告二 级 学 院 ： 电 子 与 电 气 工 程 学 院 专 业 ： 电 子 信 息 工 程 技 术 班 号 ： 电 子 141 学 生 姓 名 ： 吴 梦 丽 学 生 学 号 ： 1406013127 设 计 （ 论 文 ） 题 目 ： 基于单片机的红外遥控灯的设计 指 导 教 师 ： 苏 永 刚 设 计 地 点 ： 常 州 信 息 职 业 技 术 学 院 起 迄 日 期 ： 2016.07.102016.11.20 |毕 业 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书专业 电子信息工程技术 班级 电子 141 姓名 吴梦丽 一、课题名称： 基于 51 单
2、片机的红外遥控灯的设计 二、主要技术指标（或基本要求）：（1）电源电压：AC 220V/50HZ/DC 5V； （2）载波频率：38KHZ ； （3）晶振频率：12MHZ； （4）红外发射距离范围：5-10m； （5）可通过遥控按键控制多种花样显示 LED 灯的亮灭效果 ； 三、主要工作内容：采用 AT89C51 单片机设计红外遥控灯 （1）根据课题的基本性能要求选择合适的设计方案 （2）根据设计方案画出满足要求的电路方框图和各模块的原理图 （3）根据系统硬件的基本要求完成系统软件的设计 （4）使用 Protel 99SE 软件画出系统整体的电路原理图并进行 PCB 电路板排版 （5）根据电路
3、原理图，列出元件清单，完成实物的焊接 （6）实现硬件的调试，对结果进行总结 四、主要参考文献：1谭穗妍, 彭玉娜. 无线遥控照明开关设计J. 黑龙江科技信息 . 2016(21) 2王慧泉, 赵喆, 刘鸣. 无线遥控电路的原理与应用 J. 实验室科学. 2007(04) 3段刚. 基于 51 单片机的无线遥控技术J. 科技促进发展 , 2011.(S1) 4董增寿. 基于单片机的多路无线遥控开关J. 机械管理开发 , 2004(04) 5刘红. 红外遥控接收头的结构原理和代换( 上)N. 电子报. 2010.(08) 学 生（签名） 20 年 月 日指 导 教师（签名） 20 年 月 日 教研
4、室主任（签名） 20 年 月 日二级学院领导（签名） 20 年 月 日|毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于单片机的红外遥控灯的设计一、选题的背景和意义：伴随着大批智能电子产品的不断出现，红外遥控技术在未来的发展中占有不可或缺的重要地位。由于红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。本设计通过红外遥控按键控制由多个 LED 灯组成的汉字的多种花样显示效果，同时还可以调节 LED 灯的亮度强弱。在日常生活中人们使用的床头灯和各种 LED 灯的电子小产品应用比较广泛。二、课题研究的主要内容：（1）查阅具体有关资料，选
5、择并确定合适的系统设计方案。（2）根据课题研究的基本性能要求，完成单片机最小系统、红外发射与接收、电源电路、LED 灯显示电路的设计。（3）根据系统硬件的基本要求，完成系统软件的设计。（4）使用 Protel 99SE 画出电路原理图并生成 PCB 板。（5）对焊接好的电路板进行调试，最后做出系统的总结。三、主要研究（设计）方法论述：（1）调查方法：在确定课题之前，首先通过因特网搜索有关于本课题的相关资料，了解一下基本的设计脉络。（2）历史与逻辑分析方法：对以往做过的电子小产品用到的方法经验进行总结汇总，并熟练掌握 Protel 99SE 软件操作。（3）信息搜集方法：采用咨询老师、同学或朋友
6、、网上查询、图书馆看书等方式搜集有关课题研究的知识。|四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期） 工 作 内 容2016.07.15-07.18 理解确认毕业设计任务书2016.07.19-07.21 完成调研与资料收集、整理2016.07.22-07.25 完成毕业设计的开题报告2016.07.26-07.31 确定设计方案及原理框图2016.08.01-08.06 相关电路部分资料收集，各模块电路设计2016.08.07-08.15 完成程序的编写、画原理图并生成元件清单购买元器件2016.08.16-08.25 完成电路板焊接与调试2016.08.26-08.31 撰写毕业论文2016.
7、09.01-11.10 修改毕业论文、整理装订五、指导教师意见：指导教师签名： 年 月 日六、二级学院意见：签名： 年 月 日|基于单片机的红外遥控灯的设计目录摘 要Abstract第 1 章 前 言 .1第 2 章 红外线遥控系统的总体设计 .22.1 红外线简介 .22.2 总体设计方案 .22.2.1 单片机控制器模块 .22.2.2 设计的系统框图 .3第 3 章 控制模块的硬件设计 .43.1 单片机的主控模块 .43.1.1 单片机的概括 .43.1.2 AT89C51 芯片有以下功能特性 .43.1.3 AT89C51 芯片的引脚功能 .43.2 单片机的外围电路 .63.2.1
8、 电源电路 .63.2.2 晶振电路 .73.2.3 复位电路 .83.2.4 按键模块电路 .93.2.5 LED 发光二极管显示电路 .93.2.6 遥控接收模块电路 .103.3 红外发射模块的硬件电路 .113.3.1 遥控发射器的介绍 .113.4 红外接收模块的硬件电路 .12第 4 章 控制模块的软件设计 .144.1 红外编码原理 .144.2 各模块程序流程图 .154.2.1 红外遥控发射初始化程序和主程序 .154.2.2 红外遥控接收初始化程序和主程序 .164.2.3 红外遥控器按键扫描子流程图 .17第 5 章 整机的调试 .195.1 硬件调试 .19|5.2 软
9、件调试 .205.3 软硬件联调 .215.4 成品展示 .23第 6 章 结束语 .24参考文献答谢辞附录一 电路原理图附录二 软件程序|摘 要本系统是以 89C51 单片机为核心的红外传输系统，以延伸红外遥控技术为目的，采用了红外遥控器集中控制的方案，核心设计出一个无线遥控器控制 LED灯花样显示效果，控制系统主要由 51 系列单片机、红外发射电路、红外接收电路、电源电路等部分构成。利用 4 个遥控按键不仅可以对多个 LED 灯的工作状态实现短距离无线遥控，还可以实现多种 LED 灯花样显示效果。关键词：AT89C51 单片机；红外发射电路；红外接收电路|AbstractThis syst
10、em is based on 89C51 as the core of the infrared transmission system,to extend the infrared remote control technology for the purpose,using the infrared remote control centralized control scheme,core design a wireless remote control of the led display designs,the control system is mainly composed of
11、 51 series microcontroller, infrared emission circuit,infrared receiving circuit,power circuit and other parts. Not only can 4 key microswitch for multiple work condition of the controlled object to realize the shortrange wireless remote control,also can realize many kinds of led lights out. Key Wor
12、ds: AT89C51 ; infrared emission circuit, infrared receiving circuit|第 1 章 前 言伴随着社会生活的不断提高，近年来红外遥控技术的出现，不仅推动了一些智能电子产品的发展，还促进了这个世界变得更加美丽。在电子方面，例如：早期的电视机只能通过机身上的几个简单按键来调试节目频道、风扇也必须用手触到开关和档位、家庭照明灯只能实现开和关两种状态等等。如今随着红外遥控技术的出现，人们可以距离电视机长达 10m 以内通过遥控器调试各种频道，风扇也可以不用手触就可以转动，家庭照明灯即使不在房间也可以控制亮灭。此外，红外遥控技术在工业自动化、
13、医疗方面、环境检测、安全防范等诸多领域都得到了广泛应用。在生活环境方面：以前的城市灯光暗淡，街上的路灯颜色单调，缺少了那一抹热闹的氛围。如今，在许多场合下经常会看到类似霓虹灯的炫彩的电子产品出现在我们的日常生活中，低廉的造价|、简单的构造设计、光彩夺目的灯光给人们的生活增添了很多乐趣。从酒吧到卡拉 OK 包房，从节日祝福到日常生活的点缀，可以揭示人们的生活需求有了质的飞跃，但同时我们的科技水平已经在实际应用中取得了很大的提高。尽管红外遥控技术被广泛的应用，然而可以远程控制各个厂家实现互相兼容，因为红外遥控设备灵活性低，使用范围被限制。所以现在红外遥控设备基本上使用功能对口的遥控解码集成电路。这
14、就是为什么选用单片机实现遥控系统设计的重要原因之一。此外，遥控设备具有消耗的功率较低、价格比较便宜、程序简单、遥控范围广、较高的安全性等特点。因此，红外遥控在未来的发展中，将会很受欢迎。本设计主要是在 51 单片机的基础上研究无线遥控灯，主要由单片机最小系统、红外发射接收电路、电源电路等部分组成控制系统。红外遥控器根据不同的编码信息控制 LED 灯的多种变换显示效果。|第 2 章 红外线遥控系统的总体设计2.1 红外线简介1800 年德国科学家 hoshel 发现红外线是太阳光线中的许多看不见的射线之一，叫做红外热辐射。他使用三棱镜分解开太阳光线，把不同的色带放在温度计上，尝试检测不同的加热效
15、果。有发现，在外面的红色光的温度上升是最快的。红外线是指在太阳光谱里面存在我们用肉眼看不到的光。也可以当做传输之媒介。红外线可以被划分成近红外区域、中红外区域、远红外区域，其波长分别为 0.75 至 1.50um 之间、1.50 至 6.0um 之间、6.0 至 1000um 之间。例如：红外摄像机，红外夜视仪，对一些导弹的目标和热释电红外探测就是利用红外这一特性工作的。红外线具有以下特点：（1） 类似墙壁的物体可以对红外线起到阻挡的作用，所以同一个遥控器可以被不同的电子设备使用，并且不会带来干扰问题，这是无线电遥控不能做到的。（2） 红外线遥控距离根据不同的客户需要，设计不同的发射距离（距离
16、范围有限） 。（3） 红外线隐蔽性和保密性比较强，所以在安全保卫装置中应用普遍。（4） 红外遥控设计成本较低、架构简易、故障出现率较低等特点，尤其是在室内应用遥控方式的电子电器设备上。（5） 红外遥控具有方向性。当信号被发射给接收物体时，两设备中间不能存在挡碍物；通讯范围较窄，另外，LED 红管容易损坏。2.2 总体设计方案2.2.1 单片机控制器模块1. 方案一：采用手动控制方式红外发射部分的按键和接收部分在同一个电路板上，当按下相应的按键时，LED 灯显示不同的闪烁效果，减少成本的支出，元器件较少，焊接和操作都相对方便。但是满足不了客户的要求，跟不上电子行业的发展，功能单一，在某些时候不方便操作。2. 方案二：无线遥控控制方式红外发射和接收部分焊接在不同的万用板上，独立存在。当在短距离 5-10cm的范围甚至更远距离下，对接收模块发射信号，红外发射模块上不同的按键控制不同的 LED 灯显示效果。可以实现远距离操作，携带方便，降低雇佣成本，满