局域網(wǎng)中紅外遙控發(fā)射與接收電路設(shè)計

系統(tǒng)中選擇的是51 系列的AT89C51芯片，AT89C51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8 位CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C51 是一個低功耗高性能單片機，40 個引腳，32 個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內(nèi)含2 個外中斷口，2 個16 位可編程定時計數(shù)器，2 個全雙工串行通信口，AT89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。

紅外發(fā)射電路模塊：單片機發(fā)出的信號如何被紅外發(fā)射管識別，發(fā)射管能否正常發(fā)射紅外信號是發(fā)射電路要解決的關(guān)鍵問題。要發(fā)射紅外信號，必須要有紅外發(fā)射器件。紅外發(fā)光二極管是一種能產(chǎn)生紅外光的發(fā)光二極管，目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。常見的紅外發(fā)射二極管有黑色，透明色，它與普通發(fā)光二極管的最大區(qū)別在于所發(fā)出的光為不可見光，而普通發(fā)光二極管發(fā)出的是各種顏色的可見光，通常，紅外發(fā)光二極管分為兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是遙控發(fā)射型紅外發(fā)光二極管(即最常用的手持遙控器所用的紅外發(fā)射二極管);一種是近距離發(fā)射型紅外發(fā)光二極管，這種二極管把紅外光的發(fā)射與接收共集為一體。由于本設(shè)計實現(xiàn)的是家居遙控，因此采用第一種即可。

如圖所示為系統(tǒng)遙控發(fā)射原理圖，P1.0 口為按鍵輸入口;P2.0 口為紅外發(fā)射端口，用于輸出38kHz 載波編碼，脈沖經(jīng)9013(NPN)放大然后由紅外發(fā)射管輸出;第9 腳為單片機的復(fù)位腳，采用RC 手動復(fù)位電路;18、19 腳接晶振。

紅外接收電路模塊：接收電路和調(diào)光電路的實現(xiàn)均是通過繼電器實現(xiàn)的，給每一個繼電器串聯(lián)一個電阻，構(gòu)成一個回路，本電路將四個繼電器回路并聯(lián)，連接在P0 口上，當(dāng)四個繼電器均閉合時，燈最亮，當(dāng)三個繼電器工作時，燈較亮，當(dāng)兩個繼電器工作時燈次亮，當(dāng)一個繼電器工作時，燈最暗，當(dāng)四個繼電器都不工作時，燈泡處于關(guān)閉狀態(tài)。接收電路圖如圖6所示：

點評分析：

所用的紅外線接收器SM0038 的解調(diào)中心頻率為38KHz,故發(fā)射頻率也采用38kHz,本電路采用一路按鍵，一種編碼方式實現(xiàn)對電路的控制，接收端根據(jù)接收到的不同編碼個數(shù)實現(xiàn)燈的不同亮度的調(diào)節(jié)控制。每一次P1.0 口為低電平時，則確定鍵被按下，由P2.0 口發(fā)射一個編碼。接收端接收編碼時進行判斷，首個低電平是否大于2ms,如果是，再判斷是否是正確的編碼，如果是，num加1,亮度調(diào)暗一檔。本設(shè)計最大的難點是如何實現(xiàn)紅外信號的發(fā)射與接收，為了減少電路的繁瑣，可以使用單片機來實現(xiàn)軟件編碼解碼，能大大提高電路的靈活性，降低了成本，僅僅使用一個鍵就能實現(xiàn)對一個燈具的開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)，若是把一個按鍵開關(guān)改設(shè)成一個矩陣鍵盤，就可以實現(xiàn)對整個家里的燈具的開關(guān)和亮度控制，實用性很強。