文档介绍：第1章红外解码系统分析
第1节设计要求
整个控制系统的设计要求:被控设备的控制实时反应,从接收信号到信号处理及对设备控制反映时间应小于1s;整个系统的抗干扰能力强,防止误动作;整个系统的安装、操作简单,维护方便;成本低。
红外载波、编码电路设计要求:单片机定时器精确产生38KHz红外载波;根据控制系统要求能对红外控制指令信号精确编码并迅速发送。
红外解码电路设计要求:精确接收红外信号,并对所接收信号进行解码、放大、整形、解调等处理,最后输出TTL电平信号;对非红外光及边缘红外光抗干扰能力强。
设备扩展模块设计要求:直流控制交流;抗干扰能力强;反应迅速不产生误动作;能承受大电流冲击。
第2节总体设计方案
方案论证
驱动与开关
方案一:采用晶闸管直接驱动。
其优点是体积小,电路简单,外围元件少。但控制电流小,大电流晶闸管成本高,并且隔离性能差。
方案二:采用三极管驱动继电器。
其体积大,外围元件多。优点是控制电流大,隔离性能好。
根据实际情况,拟采用方案二。
总体设计框图
经过上述方案的分析选择,得出系统硬件由以下几部分组成:电视红外遥控器,51单片机最小系统,接收放大于一体集成红外接收头,1602液晶显示驱动电路。
整体设计思路为:根据扫描到不同的按键值转至相对应的ROM表读取数据。确认设备及菜单选择键后AT89S2将从ROM读取出来的值,()进行调制,经NPN三极管对信号放大驱动红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用HS0038一体化红外接收头,内部集成红外接收、数据采集、解码的功能,只要在接收端INT0检测头信号低电平的到来,就可完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能。然后根据所得的指令去操作相应的用电器件工作,如图1-1所示。
红外传输
红外遥控器发
红外接收电路
AT89S52单片机
液晶显示电路
图1-1 电路设计整体框图
第2章红外解码硬件电路设计
第1节单片机及其硬件电路设计
单片机的介绍
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能:8K字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
图2-1 AT89S52引脚图
时钟电路及RC复位电路
AT89S52芯片内部有一高增益反相放大器,用于构成振荡器反相放大器的输入端为XTAL1,输出端为XTAL2。在XTAL1、XTAL2(第19、18引脚)两端接一个石英晶体振荡器,和两个电容就构成了稳定自激谐振电路。,C12、C13是两个瓷片电容,与晶振Y2构成了自激谐振电路。其电容的作用主要是对频率进行微调,一般取30~45pF左右。,受外界的环境的干扰影响非常小。其接法如图2-2所示:
图2-2 晶振电路
复位是单片机初始化操作,其主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元执行程序。除了进入系统的正常初始化之外,当程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需要按复位键重新启动。
复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。本设计采用了按键手动复位方式。该复位电路如图2-3所示。
复位电路采用了按键与上电复位。上电与按键均可以有效复位。上电瞬间RST引脚获得高电平,单片机复位电路随着电容的
C11的充电,RST引脚的高电平逐渐下降。RST引脚的高电平只要能保持足够的时间(2个机器周期),单片机就可以进行复位操作。按键复位是直接将高电平通过电阻R11、R10分压到达RESET引脚,实现复位操作。
图2-3复位电路图
第2节红外遥控器电路
采用TC9012芯片编码的遥控器
TC9012 是一块用于东芝系列红外遥控系