毕业论文--红外遥控电风扇的设计.doc
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1、 毕业设计 课 题 红外遥控电风扇的设计 学生姓名 学 号 专 业 电子信息工程 班 级 院(系) 机械与电子信息工程学院 指导教师 职 称 毕业设计真实性承诺及指导教师声明学生毕业设计真实性承诺本人郑重声明:所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外,本设计不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。如被发现设计中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担相应的法律责任和一切后果。学生(签名): 日 期: 指导教师关于学生毕业设
2、计真实性审核的声明本人郑重声明:已经对学生毕业设计所涉及的内容进行严格审核,确定其成果均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。指导教师(签名): 日 期: 注:此声明由指导教师和学生本人亲笔签名。2摘要摘要:本论文简单地介绍了红外线遥控发射和接收系统原理,在文中给出了MCS89C51作为遥控接收系统和作为发射系统的重要位置,以及完整的51汇编程序代码和MCS89C51的各种功能简介,尤其是它在作为红外线遥控系统中几个重要的方面如中断、定时器和其与键盘的连接方面作了更详尽的介绍。本文中包括红外线发射和红外线接收的原理图,并给出多种方案。还对红外线遥
3、控的发送程序、红外线接收程序、定时中断程序、发送周期程序、发送数据程序和发送“0”和“1”等程序进行了编制。另外对各种程序的流程图进行了绘制,从而较全面地完成此设计的要点,参考流程方框图的构思过程,就可以编写应用软件,便是本论文的特点。利用MCS89C51多次发送及反码校验功能,防止了其它遥控码和未知代码的干扰,从而提高了产品的可靠性。又由于红外线遥控装置具有体积小,功耗低、功能强和成本低等特点,是现代日常生活中一种重要的遥控设备,因此也是本次作为设计课题的重要理由之一。关键词:MSC89C51、红外线遥控、键盘接口。Summarysummary : And acception system
4、principle that this thesis has recommended infrared remote-control command to launch briefly, provide MCS89C51 as the acception system of remote control in the article and as the important position that launch the system, and brief introduction of 51 intact assembler codes and various functions of M
5、CS89C51, especially until several important respect such as cut off , timer and their make more exhaustive introduction with connection of keyboard as infrared remote-control command system it. Include the principle picture that the infrared ray was launched and the infrared ray received in this tex
6、t, provide many kinds of schemes. Procedure of sending still to infrared remote-control command, infrared ray receive procedure , cut off procedure , send cycle procedure , send data procedure and send 0 and 1 ,etc. procedure go on , make regularly. In addition has drawn various flow diagrams of pro
7、cedure , thus finish this main point designed in an all-round way, consult the plot course of the procedure block-diagram, can write the application software , it is a characteristic of a thesis. Utilize MCS89C51 send and yards of check-up function instead many times , prevent other remote control y
8、ard and unknown interference of code from, thus improved the dependability of the products. Because again because the infrared remote-control command device is small, low power dissipation , function are strong with the low grade characteristic of the cost, it is a kind of important remote control a
9、pparatus in modern daily life, so regarded as one of the important reasons for designing the subject this time too. Keyword: MSC89C51 , infrared remote-control command , keyboard interface目 录摘要3Summary4绪论8第一章红外线遥控简介111.1红外线的概念111.2红外线遥控的特点111.3红外线遥控系统111.4遥控发射器及其编码121.5电路方案:13第二章红外遥控电路图162.1 收发电路图16
10、2.2接收电路的电源部分172.3接收电路各功能部分172.3.1 OFF功能172.3.2 定时功能182.3.3 ON/风类功能182.3.4 摇头功能182.3.5 风速控制部分19第三章MCS51的简介203.1 Mcs8051单片机的中断系统233.1.1有关中断的概念233.1.2 中断系统的结构:243.1.3中断允许寄存器IE253.1.4 MCS8051的中断响应过程:273.2 MCS8051的键盘接口与编程283.2.1 按键开关的抖动问题 :283.2.2 键盘与单片机的连接程序:293.3 MCS8951的定时/计数器的方式控制字程序373.3.1计数器与定时器373
11、.4 定时/计数器的四种工作方式403.4.1工作方式403.5定时器/计数器的定时/计数范围42第四章 遥控的键盘控制444.1 遥控的键盘控制电路图454.2 实现程序46结论与展望48致 谢50参考文献5150绪论红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此,彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。红外线技术和其他通信技术如蓝牙(blue tooth)共享无线接入协议(swap)/homerf等系统一样在发展的过程中有一个相当长的历史时期。1832年莫尔斯发明了电报,它
12、传送的信息是由众所周知的点划码组成的,即人类最早的通信是采用数字方式进行的。以后贝尔又发明了电话,并由此造就一个电信产业。一个多世纪以来,以电话服务为主的电信业走了一条成功之路,取得了极大的发展;无线通信是指采用电磁波或者各种能载波的信号进行信息传递的通信方式。早在1897年,马可尼使用800khz中波信号进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验,开创了人类无线通信的新纪元。 在无线通信初期,受技术条件的限制,人们大量使用长波及中波进行通信。20世纪20年代初人们发现的短波通信,直到20世纪60年代卫星通信兴起前,它一直是远程国际通信的重要手段,并且目前对应急通信和军
13、用通信依然有一定实用价值。在进距离数据传输或者遥控方面多使用红外线蓝牙等技术。20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信,成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路,亦可同时传输高质量彩色电视信号;尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80年代中期以来,随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展,使数字微波传输产生了一个革命性变化。随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生
14、活方式。无线通信和遥控等技术也从固定方式发展为移动方式,移动通信和控制发展至今大约经历了以下五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150mhz vhf单工汽车公用移动电话系统mts。第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至uhf450mhz,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800mhz,美国bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了amps试验。第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶
15、段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了d-amps、tacs、etacs、gsm/dcs、cdmaone、pdc、phs、dect、pacs、pcs等各类系统与业务运行,频段扩展至900mhz1.9ghz,而且除公众蜂窝电话通信系统外,无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。第五阶段为20世纪90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡
16、问题在内。对于第三代移动tmt-2000纷纷参与标准的制定,经多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬兰赫尔辛基召开的itu-r tg8/1第18次会议上5类rtt技术标准共6种方案成为最终结果。中国的td-scdma方案也已成为其中之一。应该指出,utrawcdma ds及tia cdma2000mc的相应起步样机已经诞生,包括以gsm、csmaone后向兼容为基础的第二代半过渡设备(g)edge、cdma is-95b hdr(2.4mbit/s峰值速率,64qam调制)及cdma2000-1x等亦已推出。此外,为接续internet移动游览应用的无线应用协议(wap)与无线连接
17、技术蓝牙(blue tooth)已经产生。从网络的角度来看,接入网可分成有线接入网和无线接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、对绞线、电话(一般为铜线)接入网等等;无线接入技术是近些年迅速发展起来的新技术领域,它从概念上产生了一个重大的飞跃,即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至入网的全部,从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的,红外线遥控即是采用无线技术将操作者的想法或意识通过无线发射装置将载有控制信号的红外线发射出去,在接收端在通过解码放大等过程达到控制的目的。短距离之内的接入技术主要有蓝牙(blue tooth)、红外线、dect、ieee802.11
18、和共享无线接入协议(swap)/homerf等系统。比较而言,blue tooth系统更具有代表性,它正根据wpan的概念向前发展。事实上,blue tooth和wpan的概念相辅相成,blue tooth已经是wpan的一个雏形。从它最初由ericsson,ibm,inter,nokia和toshiba公司作为原始发起组织而推出,1年多时间已吸引了近2000个国际上有影响的公司参与。1999年底,美国的4家公司3com,lucent,microsoft和motorola,与上述5公司一样作为blue tooth的发起组织,使它在与swap、ieee802.11等类似应用标准的竞争中脱颖而出,
19、发展前景更加明朗。为了推动blue tooth的发展,blue tooth的标准是非专利的,blue tooth已成为目前通信领域的一个新热点,21世纪的无线遥控及通信技术正进入一个关键的转折时期,未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及ip技术的兴起,正深刻的改变着无线遥控及通信技术的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线遥控及通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化。预计不远的将来就可成为小范围无线多媒体通信的国际标准,但就现在而言红外线已经是一个相当成熟的短距离无线传输技术,相对蓝牙虽有它的不足方面但在人们的日常生活中却起着不可缺少的作用。在本文的设计中,由于
20、是电风扇的控制从其功能和实用方面来讲红外线遥控已经足够实现其各种功能而且价格便宜便于生产制造,在使用上也相当方便。因此本文着重讨论红外线的遥控原理以及与其有关的单片机方面的技术和接口方面的知识。 第一章红外线遥控简介1.1红外线的概念红外线又称红外光波,是指在红光以外的,肉眼看不见的、具有热效应的光线。红外线是太阳光中众多不可见光线中的一种。在电磁波谱中,其波长为0.76um1000um的光波为红外光线。红外光按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极红外四类。红外线遥控是利用近红外光伟传送遥控指令的。用近红外光作为遥控光源,是因为目前红外发射器件与红外接收器件的发光与受光峰值波长一般为0.8u
21、m0.9um。在近红外光波段内,二者的光谱正好重合,能够很好地匹配,可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。1.2红外线遥控的特点遥控,就是指对被控对象,按照所确定的意图对其内部参数、工作状态等进行远距离操纵。遥控技术在现代工农业生产、科研、国防等领域均有非常广泛的应用,随着现代科技的发展,它们的应用也越来越普遍。现在各种家电都采用遥控技术,给使用者带来了很在的方便。遥控种类很多,按信息传递方式分为:有线遥控、无线遥控两大类。红外线遥控只能在十几米之内,因此多用于家电方面。1.3红外线遥控系统红外线遥控系统由发射和接收两大部分组成,应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作。发射过程接收过程1.
22、4遥控发射器及其编码采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms,周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期2.25ms的组合表示二进制的“1”,其波形如下图所示:Bit “1“2.25ms0.56msBit ”0”1.125ms0.56ms 上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38KHZ的载频进行地次调制以提高发射效率,达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。遥控编码是连续的32位二进制码组,其中前16位为用户识别码,能区别不同的电器设备,防止不同机种遥控码的互相干扰。该芯片的用户识别码固
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