一种基于AT89C51和AT89C2051的红外遥控系统设计

1.引言

随着物质文化生活水平的日益提高，人们对产品智能化、方便性等方面的追求也在进一步提升。而红外遥控装置由于其结构简单、成本低廉、制作方便、抗干扰能力强等一系列的优点，成为目前使用最广泛的的一种通信和遥控手段。但是，近年来，由于各种各样的家用电器走进了千家万户，比如电视机、DVD、录像机、数字投影机等，因此经常需要同时使用多种遥控器，而不同的设备所遵循的红外传输规约也不尽相同，这些都给使用者带来了诸多的不便。本文的设计正是利用单片机的控制指令对不同的设备进行控制，因而可以方便快捷的实现红外遥控电路的控制功能。

2.红外遥控系统的硬件设计

2.1 红外遥控系统的总体设计

红外遥控系统包括发射和接收两个组成部分。系统的发送端由单片机将需要发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲信号，而后通过红外发射管发射红外信号。在红外接收端采用一体化红外接收头，在接收红外信号的同时对信号进行放大、滤波、整形，将得到的TTL电平编码信号传送给单片机，最后由单片机解码并进行相关控制。系统的整体设计框图如图1所示。

2.2 红外发射电路

该模块采用AT89C2051作为发射电路的核心处理器并选择点触式开关作为控制键。同时，设计中还包括有晶振与简单的红外发射电路。

发射电路的主要原理如下，遥控发射通过点触式键盘控制。当不同的按键按下时，可以产生不同的数字编码脉冲，而后将编码调制在38KHz载波上，再经缓冲放大后送往红外发光二极管，使其产生不同的脉冲信号，继而传送到遥控接收器上。其中，用于发射部分的主要元器件为红外发光二极管。其内部材料与普通发光二极管不同，在该元件两端施加相应的电压时可以发出红外线。本次设计选用脉冲振幅调制(PAM)对二进制脉冲信号进行调制。详细的红外发射电路如图2所示。

2.3 红外接收电路

该模块电路主要由一体化红外接收头、单片机AT89C51、存储器、还原调制和红外发光管驱动电路组成。其中，接收部分的主要元件为红外接收管。为使红外接收二极管正常工作，往往需要加反向偏压，而且反向偏压可以使其获得较高的灵敏度。一体化接收头在该设计中的主要作用为解调红外遥控信号，即去除38KHz的载波信号后识别出二进制码0、1.在接收到遥控信号后，经过红外接收头的前置放大、限幅放大、带通滤波、峰值检测以及整形，即可解调出与遥控信号反向的脉冲。

其中，一体化红外接收头采用SM0038.

SM0038内置PIN二极管和前置放大器，采用红外滤波的环氧两脂材料封装。通过SM0038输出的解调输出信号可以直接由微处理器解密。采用SM0038的主要特点是可靠性好，不易受环境干扰，并可以防止非控制信号的输出脉冲出现。

3.红外遥控系统的软件实现

系统的初始化工作在主程序中完成，由于整体程序较长，所以在本设计中只给出部分的核心设计程序。

3.1 发射部分的软件设计

首先要初始化定时器，其中定时频率为：

38KHz.当开始工作时，需要按下按键发送数据“1”.与此同时，定时器溢出产生定时中断，即可生成38KHz的载波信号。

1)主函数代码：

4.结语

由于红外遥控抗干扰性强，电路调试简单，编解码容易等特点，已在实际生活中得到了广泛的应用。本文提出的红外遥控系统的设计方案和程序，为单片机控制产品的开发提供了非常实用的参考。但是本电路也有不完善之处，其一，本电路只能通过单通道来实现对多个设备的控制，因此不能同时控制多个设备。其二，由于一体化红外接收头一般需要5V的工作电压，而在实际情况中，一般遥控器最多需要两节干电池，即提供3V电压，因此，本设计在供电能力方面还有需要完善的地方。