自动控制、电镀生产线的自动控制和包装生产线的自动控制等。
（4）
计算机网络及通信技术。高档单片机集成有通信接口，位单片机在计算机网络与通信设备中的应用提供了良好的条件。例如，用MCS-51系列单片机控制的串行自动呼叫应答系统、列车无线通信系统、和无线遥控系统等
（5）
家用电器。由于单片机的价格低廉、体积小、逻辑判断的控制功能强，且内部具有定时/计数器，所以广泛应用于家用设备。总之，单片机将使人类的生活更加方便舒适、丰富多彩。[1]
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。[2] 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[3]。
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。另外，红外遥控具有很多的优点，例如红外线发射装置采用红外发光二极管，遥控发射器易于小型化且价格低廉；采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，增加遥控功能，提高信号传输的抗干扰性，减少误动作，而且功率消耗低；红外线不会向室外泄露，不会产生信号串扰；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。所以现在很多无线遥控方式都采用红外遥控方
3
式。[4]
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。[5]
2 系统设计方案论证
2.1 设计目的与原理
目前市场上一般采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，只适合用某一专用电器产品的应用,应用范围受到限制。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[6]。本单片机遥控应用系统采用红外线发射频率的不同，来识别不同的遥控功能。当我们按下某一个按键的时候，由单片机识别出该按键后，由CPU向接有红外发射管的端口发射一定频率的脉冲，该脉冲与38KHz左右的载波脉冲进行调制，然后将已调制的脉冲进行缓冲放大，激励红外发光二极管将电能转化为光能，使得红外发光二极管发射出一定频率的红外线[7]，当接收控制系统接收到该红外光后，由单片机内定时/计数器得到该红外光的频率，然后将该频率送往CPU，由CPU对该信号进行反编码，识别出控制信号，从而对控制电路实施控制功能。完成整个遥控功能[8]
2.2单片机红外遥控发射器设计原理
单片机红外遥控发射器主要有单片机、行列式键盘、低功耗空闲方式控制电路、红外管发射电路以及单片机的一些电源、复位、震荡子电路组成[9]。
单片机不工作时一直处于低功耗状态，采用了空闲节电工作方式。当遥控器的某一按键被按下以后，外部中断1产生中断，唤醒单片机进入工作状态，查询键盘按下的是哪一个按键，当确认按键后，控制软件启动定时器T0、T1，T1作为发射时间控制器，T0作为红外线发射频率控制器，T0定时溢出时中断程序使红外管接口电平反转一次，写入定时器的初值不同，在输出端口就得到不同的发射频率。T1定时溢出时中断程序关闭关闭T0定时
4
器，停止红外线发射[10]。其设计原理框图如下。
+5V电源 红外管发射电路 AT89C2051 单片机 行列式键盘 低功耗空闲方式 控制电路 图2.1 单片机遥控发射器设计原理图
2.3 单片机红外遥控接收器设计原理
单片机红外遥控接收器主要有单片机、红外遥控接收电路、状态指示电路、控制电路以及单片机的一些外围电路组成。
利用单片机中的T0作为红外脉冲计数器，T1作为计数时间控制器。当电路中红外接收管接收到第一个红外脉冲时，外部中断1被触发，启动计数器T0和定时器T1。定时溢出，中断程序关闭计数器T0，读入计数值并进行判断，确定操作对象（遥控按键）对其进行反转操作，控制电路对所控制的负载进行开或关[11]。还可对接收电路实行上锁功能，对控制电路上锁后，遥控器不能对控制电路实施遥控功能[8]。其设计原理方框图如下:
红外接收电路 +5V电源 AT89C2051 单片机 状态指示电路 控制电路 5
图2.2 红外接收遥控电路原理框图
3系统硬件电路设计
3.1有关AT89C2051单片机的介绍
3.1.1简介
AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机。片内含有2KB可反复擦写的只读存储器（EPROM）和128B的随机存取存储器（RAM），器件采用ATMEL的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储器，功能强大。
AT89C2051只有20个双向输入/输出（I/O）端口，其中P1是完整的8位双向I/O口，两个外中断，2个16位可编程定时/计数器，两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器
此外，AT89C2051的时钟频率可为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入工作状态，省电模式中，片内RAM将被冻结，时钟停止震荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件系统复位方可继续工作 [12] 。 3.1.2引脚介绍
Vcc：接+5V电源正端 GND：接+5V电源地端
P1.0—P1.7：完整的双向串行通信接口，P1.0与P1.1还有第二种功能 P3.0—P3.7：除P3.6外，双向I/O口，除P3.7外，均有第二功能，第二功能与MCS-51系列单片机基本相同
XTAL1：震荡器反向放大器内部工作时钟输入端 XTAL2：震荡器反向放大器的输出端
RST：复位引脚，震荡器工作时，该引脚上两个机器周期的高电平复位[10]
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图3.1 AT89C2051引脚图
主要功能特性
●兼容MCS51指令系统 ●15个双向I/O口
●两个16位可编成定时/计数器 ●时钟频率0—24MHz ●两个外部中断源 ●可直接驱动LED ●低功耗睡眠功能 ●可编程URRL通道 ●2KB可反复擦写Flash ROM ●6个中断源
●2.7—6.0V宽工作电压范围 ●128*8位内部RAM
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