红外多路遥控系统

自从20世纪以来，由于世人对于科学坚持不懈的专研与探索，不仅使得各种科学技术得到有史以来最快速度的进步，同时也带动了世界经济的发展。随着高度集成电路技术的飞跃进步，人们的日常起居生活发生了很大的变化。利用集成电路技术，把各种设备体积做到更小，而且操作起来也更简便，为人类带来了极大的便利，因此遥控技术被应用到社会的各个领域。目前遥控技术分为两种，一种是有线遥控，另一种是无线遥控。而不需要连线的遥控技术出现后，更是遥控技术能够得到人们普遍使用的一个分水岭。目前社会上普遍使用的无限遥控方式主要分为三种，从表面上看它们的工作方式很相似，但实际上它们各种遥控工作原理都是不一样的。红外线遥控方式:它主要利用红外线作为信号的传输媒介；其优点在于价格低、滤除杂波能力强、信号的可靠性高、信号处理效率高、控制内容多、体积小、消耗电量小等；其缺点在于控制距离短、无法绕开障碍、信号接收具有一定的局限性等；无线电遥控方式：它主要是利用无线电作为信号的传输媒介；其优点在于可以实现超越距离传输、可以无视障碍传输、信号的可靠性高，处理信号效率高等；其缺点在于易受金属的屏蔽等。超声波遥控方式：它主要是利用高于人类听觉范围的机械波（频率大于20KHz）作为传输媒介；其优点在于反射性能好、穿透障碍物能力强、信号处理效率高等；其缺点在于速度慢、传播距离短、易受障碍物的材质影响等。在无线遥控的众多领域中，被使用得最为广泛的是利用红外线作为传输信号的红外遥控。

随着高度集成电路技术的飞跃进步，人们的日常起居生活发生了很大的变化。利用集成电路技术，把各种设备体积做到更小，而且操作起来也更简便，为人类带来了极大的便利，因此遥控技术被应用到社会的各个领域。目前遥控技术分为两种，一种是有线遥控，另一种是无线遥控。而不需要连线的遥控技术出现后，更是遥控技术能够得到人们普遍使用的一个分水岭。在无线遥控的众多领域中，被使用得最为广泛是利用红外线作为传输信号的红外遥控。这种技术的应用，在我们日常生活中随处可见，例如电视机，空调，各种无线遥控玩具等。

目前社会上普遍使用的无限遥控方式主要分为三种，从表面上看它们的工作方式很相似，但实际上它们各种遥控工作原理都是不一样的。它们的分类、工作原理以及优缺点可归总如下面三点：

1)红外线遥控方式:它主要利用红外线作为信号的传输媒介；其优点在于价格低、滤除杂波能力强、信号的可靠性高、信号处理效率高、控制内容多、体积小、消耗电量小等；其缺点在于控制距离短、无法绕开障碍、信号接收具有一定的局限性等。

2)无线电遥控方式：它主要是利用无线电作为信号的传输媒介；其优点在于可以实现超越距离传输、可以无视障碍传输、信号的可靠性高，处理信号效率高等；其缺点在于易受金属的屏蔽等。

3)超声波遥控方式：它主要是利用高于人类听觉范围的机械波（频率大于20KHz）作为传输媒介；其优点在于反射性能好、穿透障碍物能力强、信号处理效率高等；其缺点在于速度慢、传播距离短、易受障碍物的材质影响等。

人们日常生活中所使用的遥控设备大多是在家里短距离范围内，这就决定了红外方式是普遍适应电商市场的一大因素。因此，人眼无法看见的红外线被更多的应用到短距离控制和数据通信系统，把它作为传输媒介进行数据信号交流。从而构成我们常见的红外遥控通信系统。 

21世纪的人类追求便捷且舒适的生活，为达这一目的而出现越来越多的无线遥控家用设备。在多种无线遥控方式中，红外线无线遥控被应用得最广泛，它充斥了我们生活的很多方面。它的应用对于很多人来说既陌生又熟悉，说它是熟悉的，那是因为在平时生活中我们经常可以听到很多设备的名字里都带有红外线，例如红外遥控器、红外遥感器等。然而又说它陌生的，那是因为我们几乎每天都要用到与它相关的设备，但我们却不知道它的作用以及它的工作原理，例如智能电视、空调、冰箱以及我们小时候的玩的遥控玩具车等。

这些常用的遥控设备中大多都有一共同特点，那就是采用了红外遥控通信系统。采用这种系统可以很大程度上减少了家用设备的连接电线，再加上现在集成电路的应用，更是最大程度上减少了设备的占地面积，极大简便了人们的生活。红外线遥控系统功耗小、造价便宜、性能优越，广泛使用可以为人们节约生活成本。

基于这一原因，我打算利用本次毕业设计的机会来设计一个类似于遥控器的红外多路遥控系。通过利用我已经掌握到的红外线以及由高度集成电路构成的单片的相关知识来实现这个系统。

该系统通过利用红外线作为数据信号传送的媒介，把按键键值转换成数据脉冲并调制加载高频载波后从发射端的红外发射头把信号发射出去。然后利用接收端的红外接收头探测空间中的红外信号，并且把红外线信号接收进来进行放大它波形的幅度，再对其进行选择适合频率信号，最后对其进行调制成脉冲送入控制芯片，实现系统利用低功率器件控制高功率设备工作的开关状态。本次红外线遥控系统主要是利用STC89C52单片机作为核心控制部分，从而设计出一个具有红外发射部分和红外接收部分的红外多路遥控系统。

系统设计中的发射部分电路采用了TC9012作为控制核心的芯片，芯片可以把需要发送的信号调制成脉冲信号。采用红外发射管作为发射端的发射部分模块，可将已调制的脉冲信号发射出去。系统设计中的接收部分采用了STC89C52单片机作为核心。采用1838红外线的一体接收模块作为红外接收头。该接收头内部有红外线监测电路、信号幅度放大电路、信号幅度稳定电路、信号频率选择电路等，故而它是一种高度集成电路。接收端的红外线监测二极管探测到由发射端发送到空间的红外线信号后会把它接收进来处理，然后把处理过的信号送入系统的控制核心部分（即单片机）做出相应的反应。

STC89系列单片机是由STC公司生产制造的新型单片机。它与AT89系列单片机拥有的功能一样，都利用了8051技术制作芯片的CPU。以AT89C51为例，它采用了两排直插式的封装（PDIP），如图2-7。它的各管脚分别有不同的作用，具体说明如下：

1）40脚（VCC）：连接电源的正极，为芯片提供工作所需要的电压(5V)。

2）20脚（VSS）：连接电源的负极，即接地。

3)19脚（XTAL1）:连接芯片外部晶振

一个管脚。在芯片内部，它作为反向放大器的输入端。

4)18脚（XTAL2）：连接芯片外部晶振体的另一个管脚，从而形成一个芯片外部的时钟振荡器。在芯片内部，它作为放大器的输出端，与前述的输入端一起构成芯片内部的振荡器。

5)30脚（ALE/PROG）:地址锁存允许/编程信号接口。芯片需要对片外存储器进行访问时，该接口就作为数据地址的锁存信号ALE。它作为锁存信号输出时，对数据地址的低8位进行锁存。不论芯片是否对片外的存储器进行访问，ALE接口端都以不变的频率（即振荡器的频率的1/6）周期性地产生正脉冲信号。由于这一原因，该接口端也可以被用作对芯片外部输出时钟信号，或者是被用作定时等。

6）29脚（PSEN）：是访问芯片外部存储程序的存储器的选通信号接口端。当芯片需要对外部程序存储器进行访问时，在每个机器周期内PSEN接口端会产生两次有效的信号（即输出了两个有效脉冲）。而当芯片需要对外部数据存储器进行访问时，该接口端不会产生有效的信号。

7)31脚（EA/Vpp）：外部程序存储器访问允许/编程电压输入接口端。当只需要芯片对外部程序存储器（地址范围从0000H到FFFFH）进行访问时，EA接口端就必须保持低电平（接地）。而该接口端保持高电平时，芯片则会执行来自内部程序存储器的程序指令。

8)9脚（RESET）：是复位信号的输入接口端。在振荡器工作期间，如果有两个机器周期的高电平输入该接口端，将会使芯片复位。

10）输入/输出脚（P0口、P1口、P2口、P3口）

（1）P0脚（P0.0至P0.7，共有8个管脚）：它是一种双向并且具有8位的输入/输出接口端。在访问芯片外部的存储器时，可以分时用作低八位地址线和八位数据线。它能驱动八个LSTTL负载。  

（2）P1脚（P1.0至P1.7，共有8个管脚):一种内部自带上拉电阻的8位双向输入/输出接口端。它可以驱动四个LSTTL负载。

（3）P2脚（P2.0至P2.7，共有8个管脚):一种内部自带上拉电阻的8位双向输入/输出接口端。在访问芯片外部的存储器时，可以送出高八位地址。它可以驱动 4个LSTTL负载。

（4）P3脚（P3.0至P3.7，共有8个管脚):一种内部自带上拉电阻的8位双向输入/输出接口端。这八个管脚都具有第二功能。它可以驱动4个LSTTL负载。