铜陵学院毕业设计
基于51单片机的自学习型遥控器设计与实现
摘 要
红外线遥控是目前最广泛使用的一种遥控和通信遥控方式，并且其具有体积小、结构简单、功能强、功耗低、成本低等优点，因此大规模应用于空调机、彩电、录像机、CD设备，并且在工业控制中也广泛使用。在人们生活中对家电的需要日益增加的时候，促使使用红外遥控器的机会也越来越多。但是因为红外遥控器不同产品编码格式的不同，不能用同一个遥控器控制，给人们生活带来诸多不便，在这我就是设计了一款自学习型的遥控器。 目前在国内大多数学习型遥控器为了达到学习目的都是采用拷贝遥控器红外波形，其实现起来方便，方法也较简单，。缺点是采用专用遥控集成的芯片，造成成本高，设计复杂的缺陷，为了使其集成度高遥控器的红外信号采用的是红外线遥控发射芯片，以致价格昂贵。
本毕业设计是以AT89C51单片机为核心的学习型遥控器，其原理是红外一体化接收头输出信号，通过测量并原样地记录其输出码形，其次将其码型保存在EEPROM中，最后利用单片机的定时器中断产生38 千赫兹的载波信号，使软件代替硬件，节约了许多资源。目前在市场上遥控器大部分的编码方式都是NEC，所以该学习型红外遥控器能成功地学习各种红外遥控设备的NEC编码方式，并通过38千赫兹载波发送学习到的码型信号。实现了对该类编码方式的红外遥控的学习，从而可以学习各种遥控器NEC的编码方式。
其优点硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
关键词：AT89C51；学习型遥控器；红外遥控器；编码方式
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陈洋德：基于51单片机的自学习型遥控器设计与实现
Abstract
Infrared remote control is currently the most widely used a remote control and communication control method, and it has small volume, simple structure, strong function, low power consumption, low cost advantages, so large-scale application in air conditioning equipment, TV, VCR, CD, and are widely used in industrial control. An increasing need for home appliance of in people's life, prompted the use of infrared remote control is also more and more opportunity. But because the infrared remote control encoding format of the different products is different, can't use the same remote control, give people's life bring inconvenience, in this I was designed a learning remote control.
At present at home most of the learning remote control copy in order to achieve learning goals are using remote control infrared wave, its implementation user-friendly, the method is simple,. Defect is using special remote control integrated chip, resulting in high cost and complex design defects, in order to make its high level of integration of the remote control infrared signal which is infrared remote control transmitting chip, so that the price expensive.
This graduation design is based on AT89C51 single-chip microcomputer as the core of the learning remote control, its principle is the integration of infrared sensor output signal, through the measurement and the same form to record the output code, followed by the block type stored in the EEPROM ，the use of single-chip timer interrupt to produce 38000 hz carrier signal, the software instead of hardware, save a lot of resources. Currently on the market most of the encoding NEC remote control, so the learning infrared remote controller can successfully study all kinds of infrared remote control equipment of NEC encoding, and through the 38000 hz carrier send the study to the type of signal. Implements the learning of this kind of coding method of infrared remote control, which can learn all kinds of remote control NEC encoding. Its advantage hardware circuit is simple, software function is perfect, high cost performance characteristics, has certain use and reference value.
Key words: AT89C51, a learning remote control, infrared remote control, the encoding style
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目 录
摘 要 .......................................... 错误！未定义书签。 Abstract ...................................................... - 2 - 1 绪 论 .......................................................... - 1 -
1.1 学习型遥控器的介绍 ..................................... - 4 - 1.2 红外通信技术概述 ........................................... 1 2学习型遥控器的工作原理 ............................................... 4 3系统硬件电路设计..................................................... 4
3.1键盘电路的设计 .............................................. 5 3.2红外接收电路 ................................................ 6 3.3红外发射电路 ................................................ 6 3.4存储电路 .................................................... 7 3.5 学习与发射之间的切换电路 ................................... 7 4 系统软件设计 ....................................................... 8 4.1键盘扫描程序 ................................................ 8 4.2 红外解码程序 ............................................... 9 4.3 AT2402存储程序 ............................................ 14
4.3.1 I2C总线技术原理及其工作特点 ......................... 14 4.3.2 AT2402存储程序 ...................................... 16 4.4 红外编码程序 .............................................. 17
4.4.1读取EEPROM数据到单片机RAM中 ........................ 17 4.4.1红外编码发射程序 ..................... 错误！未定义书签。 4.5 学习与发射的切换程序 ...................................... 19 5 结论 ............................................................. 20
致 谢 ........................................................ 20 参考文献 ......................................................... 21 附录A ........................................................... 23 附录B ........................................................... 23 附录C ........................................................... 24
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陈洋德：基于51单片机的自学习型遥控器设计与实现
1 绪 论
1.1 学习型遥控器的介绍
无线工控类产品学习型遥控器、拷贝型遥控器，学习型遥控器具有学习功能，可以与学习型控制器自动对码，直接使用，不需要编码。省去了配制遥控器的麻烦，买回去自动对码后就可以直接使用。
学习型遥控器也具有拷贝功能，可以拷贝任意一款固定码遥控器，学习型遥控器就相当于钥匙坯子，可以刻出任意形状的钥匙。只要将学习型遥控器出厂码清除，然后拷贝原遥控器。新配的遥控器就具有原遥控器的所有功能。
学习型红外遥控,可以分为两类：以固定码格式学习的遥控器和波形拷贝方式学习的遥控器。前者，需要收集不同种类的各种遥控器信号，然后进行识别比较，最后再记录。但是，要实现几乎所有的红外线遥控器的成功复制就太难了。因为，红外线遥控器的红外编码格式变化太多。不过这种学习型遥控器它对硬件的要求相对来说比较简单，处理器工作时的频率可以不高，存储容量也较小，它的缺点就是对其他不同编码的遥控器无效。这种遥控器主要是把发出的信号全部进行复制，而不管遥控器的NEC编码格式是什么，存储在EEPROM等存储器中。当发射时，仅需将EEPROM储存器中记录的波形长度还原成原始信号（即最初发出的信号）即可。这种学习型的遥控器对微处理器的主频要求较高，并且对RAM的要求有点大，但是优点是其对不同种类的红外遥控器都可以进行学习。 常用的红外遥控系统分发射和接收两个部分。
发射部分的主要元件为红外发光二极管。因为其内部材料不同于普通发光二极管，所以在其两端施加一定电压时，它就会发出红外线。
目前使用最多的的红外发光二极管其发出940nm左右的红外线波长，除了颜色不同外其外形与普通发光二极管相同，。
接收部分的主要元件为红外接收二极管，一般有方形和圆形两种。在实际应用中要给该二极管加反向偏压，它才能正常工作。同时为了让灵敏度比较高，在电路中应用时是反向运用。
对于发射功率来说通常都较小（100mW左右），因此必须要添加高增益的放大电路才能解决红外线接收二极管接收到的信号比较微弱这一问题，最近几年都大多应用成品的红外线接收头。
1.2红外通信技术概述 1.2.1红外概述
从光学的角度而言，红外是频率低于红色光的不可见光，的无线光谱的整个频率中占有很小一个频率段，波长为0.75—100微秒之间，其中0.75—3微秒之间的红外光称为近红外，3—30微秒之间的红外光称为中红外，30—100微秒之间的称为远红外。红外光就其性质而言很简单，与普通光线的频率特性没有很大的区别，但是，由于任何有热量的物体均有能量产生，所以红外的利用非常广泛，而且不可取代，能否检测红外、能测到多少红外或者红外检测的技术是否可以应用于任何自然的或想象的场合是红外应用技术的关键。
当今红外技术的一个重要分支是红外通信技术的应用，这个应用的发展非常迅速，尤其是红外通信应用于计算机设备中，近几年的发展已经表现出其非常成熟的特性。 1.2.2 选择红外遥控的原因
无线遥控方式可分为无线电波式、声控式、超声波式和红外线式。由于无线电式容易
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对其它电视机和无线电通讯设备造成干扰，而且，系统本身的抗干扰性能也很差，误动作多，所以未能大量使用。超声波式频带较窄，易受噪声干扰，系统抗干扰能力差以及声控式识别正确率低，难度大而未能大量采用。红外遥控方式是以红外线作为载体来传送控制信息的，同时随着电子技术的发展，单片机的出现，催生了数字编码方式的红外遥控系统的快速发展。所以现在很多无线遥控方式都采用红外遥控方式。 1.2.3红外的简单发射接收原理
在发射端，输入信号经放大后送入红外发射管发射，在接收端，接收管收到红外信号后，由放大器放大处理后还原成信号，这就是红外的简单发射接收原理。
2学习型遥控器的工作原理
自学习型遥控器的功能主要分为学习和发送两个部分。在学习的过程中,自学习型遥控器接收电路接收到用户想学习的遥控器所发送过来的红外遥控信号。红外遥控信号被接收电路接收到以后,经过先放大，后解调。最后让微处理进行处理TTL 电平信号，处理以后，使其存储到外部存储器里去。当红外信号要发射时,根据键盘值（扫描矩阵式键盘电路来获取）,从外部存储器还原出与按键值相对应的红外线遥控编码,并调制到38 KHz的载波信号。红外遥控载波频率常用的为38kHz，决定于发射端编码芯片所使用的455kHz晶振。对晶振进行整数分频要在发射端进行，其分频的系数一般是12，所以455KHz÷12≈37.9 KHz≈38KHz。其他的一些遥控系统也有采用36KHz、40KHz、56KHz等。当红外遥控器的某个按键按下时，发射出一组串行二进制遥控编码脉冲，该脉冲调制在38KHZ的载波上，此时，红外接收头对其上波形进行解码，当有38KHZ的载波时，接收头将其解码为低电平，没有38KHZ的载波时，将其解码为高电平，如图1所示。
38KHZ载波 高电平 低电平 高电平 高电平 低电平 低电平 低电平
图1 红外遥控器发出的调制解调信号
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