红外遥控器的设计与实现毕业论文

计算机科学与技术系

微型计算机原理与接 口技术课程设计报告

2009～2010学年第一学期

课

程 微型计算机原理与接口技术

红外遥控器的设计与实现

课程设计名称 学学专指

业导

班教生

姓

名 号 级 师

2010年4月

一.题义分析及解决方案 1.题义需求分析

根据设计内容要求可知：

1）用STAR ES598PCI单板开发机设计一个应用接口芯片作为八个七段LED数码管的段选与位选。接口可以使用8255A或8279(本实验用了8255A)。

2）编写程序实现将红外装置发送的编码代表的动作（左移LEFT和右移RIGHT）显示再七段数码管上，并实现LEFT的左循环移动，RIGHT的右循环移动。 3）用按键控制接口控制所要进行的操作，用一个按键控制左移用另一个按键控制右移，按住按键不放则为左循环或右循环。 2.解决问题方法及思路 1）硬件部分

（1）由于8251A和红外之间的数据传输涉及到要协调一致，所以本实验另外还要选用8253A作为频率发生器，输出一定的方波到8251A。

（2）本次设计要求通过按键来进行操作，本来想用小键盘使得程序更加高级一些，但考虑到所需功能不多，只需两个按键即可，所以采用了按键控制接口。 （3）输出设备选用的

摘 要

随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越

高，针对国内红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。

在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧张的问题，此外，彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据，一张176*220 图片占用72. 6KB 空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。

按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接

摘 要

随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越

高，针对国内红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。

在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧张的问题，此外，彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据，一张176*220 图片占用72. 6KB 空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。

按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接

摘 要

随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越

高，针对国内红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。

在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧张的问题，此外，彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据，一张176*220 图片占用72. 6KB 空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。

按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接

摘 要

随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越

高，针对国内红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。

在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧张的问题，此外，彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据，一张176*220 图片占用72. 6KB 空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。

按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接

摘 要

随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及，红外遥控器的使用频率越来越

高，针对国内红外遥控学习技术成熟，但产品化程度低的特点，本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器，借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。

在红外解码方面，传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号，环境不理想情况下可能需要多次解码，本文借助电脑辅助记录全波形，通过相关软件优化波形，解码一次即可成功；在红外发射方面，本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响，通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米；在红外接收方面，进行了红外干扰测试；在触屏校验方面，通过实验获取触屏数据，利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数，解决了触屏漂移问题；在彩屏显示方面，将遥控器所有按键简化为方向键和确认键，虚拟数码管显示按键位置，避免了单片机片上资源紧张的问题，此外，彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据，一张176*220 图片占用72. 6KB 空间，造成极大浪费，本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术，给出了一种具体的图片压缩格式。

按照由简单到复杂的顺序，本文先后制作了遥控接

摘 要

对于无线遥控技术，当前基本上通过以下几种方式实现：红外遥控方式，无线电遥控方式，超声波遥控方式。红外技术出现比较早，成本低，价格也具有优势。红外遥控具有以下优点：控制内容多，抗干扰能力比较强，不会发生任何误动作；响应速度快，不会对其他电器产生干扰从而影响用户使用；体积小，成本低，功耗小，与其他方式比可以降低功耗90%。

目前红外遥控、遥测技术在彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃、遥控汽车路牌以及防盗等其它小型装上得到了广泛的应用。采用红外线做通信媒介, 经实验证明, 在没有阻碍的有限范圈内（例如一个房间, 车间或实验室）具有无线电无法比拟的优势。所以对本课题的研究是很有必要的。

通过对设计要求的认真分析和研究，拿出了几种可行方案，最终选定了一个最佳方案。该方案是采用先进的单片机技术实现遥控的主要手段。电路主要由发送电路和接收电路组成。发送端主要由AT89C2051单片机，红外发射电路，红外发射指示灯以及键盘输入等构成，发射出红外信号；接收端主要由AT89C52单片机，红外接收电路，状态指示电路，可控硅调光电路以及+5V电源等组成。

我们所设计的遥控器能控制5个电器的电源开关，并且可对一路电灯进行亮度的调节。

关键字：遥控电路，

摘 要

对于无线遥控技术，当前基本上通过以下几种方式实现：红外遥控方式，无线电遥控方式，超声波遥控方式。红外技术出现比较早，成本低，价格也具有优势。红外遥控具有以下优点：控制内容多，抗干扰能力比较强，不会发生任何误动作；响应速度快，不会对其他电器产生干扰从而影响用户使用；体积小，成本低，功耗小，与其他方式比可以降低功耗90%。

目前红外遥控、遥测技术在彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃、遥控汽车路牌以及防盗等其它小型装上得到了广泛的应用。采用红外线做通信媒介, 经实验证明, 在没有阻碍的有限范圈内（例如一个房间, 车间或实验室）具有无线电无法比拟的优势。所以对本课题的研究是很有必要的。

通过对设计要求的认真分析和研究，拿出了几种可行方案，最终选定了一个最佳方案。该方案是采用先进的单片机技术实现遥控的主要手段。电路主要由发送电路和接收电路组成。发送端主要由AT89C2051单片机，红外发射电路，红外发射指示灯以及键盘输入等构成，发射出红外信号；接收端主要由AT89C52单片机，红外接收电路，状态指示电路，可控硅调光电路以及+5V电源等组成。

我们所设计的遥控器能控制5个电器的电源开关，并且可对一路电灯进行亮度的调节。

关键字：遥控电路，

红外遥控器按键编码测试

红外遥控器按键编码测试

#include<regx51.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#defineIR_REP3_2

bitk=0;

位，为0则为有效信号，为1则为无效

uchardate[4]={0,0,0,0};

原码，反码，数据原码，反码

/*--------------------------延时1ms程子程序-----------------------*/

delay1000()

{

uchari,j;

i=5;

do{j=95;

do{j--;}

while(j);

i--;

}while(i);

}

/*---------------------------延时882us子程序-----------------------*/

delay882()

{

uchari,j;

i=6;

do{j=71;

do{j--;}

while(j);

i--;

}while(i);

}

/*--------------------------延时2400us程子程序-----------------------*/

delay2400()

{

uchari,j;

i=5;

do{j=237;

do{j--;

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具

等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

1 红外遥控系统

通用红外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，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、

解码电路。

2 遥控发射器及其编码

遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后，

即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：

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、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。

上述“0”和“1”组成的32位