基于HT6221单片机红外遥控门的设计
基于HT6221单片机红外遥控门的设计[20200128193814]
摘 要
本设计是基于单片机红外遥控门。通过对此设计要求的认真分析和研究，最终选定一个最佳方案。该方案是采用先进的单片机技术实现遥控，采用模块化设计，主要分为两个模块：红外发射模块和红外接收模块。红外接收模块中的单片机受红外接收管接 收的信号控制，红外发射模块主要用到了遥控器芯片HT6621,HT6221将红外码调制成 38KHZ的脉冲信号，通过红外发射，二极管发出红外编码。利用直流电机驱动门的动作。文章详细的讨论了实现上述红外遥控过程的硬件组成及其工作原理和软件设计。
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关键字:遥控器；红外发射；红外接收；单片机
引言 1
一、设计的要求及指标 1
二、设计的方案思路及框图 1
三、红外遥控的概述 2
（一）红外遥控的介绍 2
（二）红外遥控的基本原理 2
四、单片机的概述 3
（一）单片机的定义 3
（二）单片机的发展及应用 3
（三）单片机的硬件结构 3
五、系统的硬件电路设计 5
（一）红外接收模块 5
（二）红外发射模块 6
（三）时钟晶振电路 7
（四）复位电路 7
（五）电机的介绍 8
六、软件设计 9
（一）软件程序 9
（二）程序流程图 12
七、软件仿真 13
（一）KEIL软件 13
（二）PROTEUS软件 14
总结 15
谢词 16
参考文献 17
附录1 18
附录2 19
引言
近年来随着社会的进步，人类的发展，单片机以其体积小、重量轻、价格便宜等特点广泛应用到人们工作和生活各方面，并成为科学技术现代化的重要工具。由于单片机拥有的诸多特点，人们将其溶入于生活。在我们所处的生活环境中，有着各种各样与单片机相结合而诞生的产物，如交通灯、声控灯等。本次毕业设计中所选择的，就是单片机与门结合的产物，即基于单片机红外遥控门的设计。
该设计主要以51单片机作为核心，红外遥控系统主要由遥控发射器、一体化接收头、单片机、接口电路组成。
一、设计的要求及目的
红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。功能强、成本低等特点。设计要求利用红外传输控制指令，借助微处理器强大灵活的控制功能发出脉冲编码，组成的一个遥控系统。本设计的主要技术指标如下：
(1) 遥控范围： 4 — 6 米
(3) 灵敏可靠，抗干扰能力强
二、设计方案思路及系统框图
该方案主要就是用红外发射模块和红外接收模块来控制单片机的作用，让单片机翻译传输指令，从而实现相应的功能。具体的过程如下：红外发射模块发出指令，红外接收模块接收红外发射模块发出的信号后，传递给单片机，单片机翻译接收到信号后，传递给驱动电路，然后驱动电机旋转，从而实现门的开、关及停止。系统框图如图2-1所示
传输信号 传输信号
控制
控制
控制
图2-1 系统框图
三、红外遥控的概述
红外遥控主要是种无线，不需要接触的控制技术，有着较强的抗干扰能力，传输信息时可靠，功耗也比较小，也不需要花太大的成本，实现起来也容易等显著优点，家电应用中比较多，计算机系统应用的也越来越多。 60年代初，很多发达国家就在开始研究遥控技术，但由于技术条件的不充足，遥控技术发展不是很快，70年代末，集成电路和计算机技术的较快发展。在遥控方式上大体经理了从有线的控制到无线的超声波的控制，从振动子到红外线，再到使用总线的微机红外遥控这样几个阶段。不管对待什么方式，都能正确的传输新信号，从而达到满意的控制效果。最初利用电磁波传输信号来作为无限遥控装置，但电磁波在传输过程中易受外界的干扰，因此超声波和红外线被用来取代电磁波传输信号。超声波和红外线相对比，超声传感器频带窄，传送的信息较少且容易受外界干扰，还会引起错误的动作。光控方式实行起来要比前面的两种方式好的多，因此红外控制的遥控方式来取代超声波遥控方式。
红外属于一种可见光，它具备一定的抗扰能力，具有着光的直线传播特性，传播不会轻易间产生相互干扰，可以作为很好的信息传输工具。信息可以通过红光来自动调制传输，例如，信息传输时可以通过调制红外光的强弱，也能通过红外产生的一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接受端把载波给去掉后，取到信息。从信息的可靠传输说，后一种方法更好，这就是我们今天看到的大多数红外遥控所采用的方法。通过物理知识我们可以知道红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。
（二）红外遥控的基本原理
红外遥控的发射电路是用红外发光二极管发出信号，然后调至的红外光波；红外接收电路通过红外接收二极管组成，它们接收红外发射器发射的红外光，然后转换为相应的电信号，再送后置放大器。
图3-1发射器
发射器一般由指令键，指令编码系统，调制电路，驱动电路，发射电路等几部分组成，见图3-1。当你按下命令键，指令编码电路产生的指令编码信号，指令编码调制载波信号，然后由驱动电路放大，放大后再由发射电路发射指令编码信号通过调整发展。
图3-2接收器
接收器是由以下几部分组成：接收电路，放大电路，调制电路，指令译码电路，驱动电路，执行电路。见图3-2。接收发射器发出调制编码指令信号叫做接收电路，然后放大后送解调电路，再解调已调制的指令编码信号，即还原为编码信号。用于解码指令代码的指令译码器，驱动电路实现各种指令和最终的电路。
四、单片机的概述
（一）单片机的定义
单片机即单片微型计算机是制作在一块集成电路芯片上的计算机。它包括中央处理器、用RAM构成的数据存储器、用ROM构成的程序存储器、定时器/计数器、各种输入/输出（I/O）接口和时钟电路，可独立地进行工作。并且现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器和嵌入式控制器。
（二）单片机的发展及应用
从单片机的发展过程来看，单片机的历史发展方向，大致有如下3种方向：
1、低功耗CMOS化；
2、微型单片化；
3、主流与多品种共存；
单片机经过几十年的发展，在各行各业都得到了广泛地应用，单片机凭借集成度高，功能强大，速度快，体积小等许多特点，也被应用于工业上的控制，家用电器，机电方面。
1、工业控制：工业设备如机床、锅炉、供水系统、生产自动化、自动报警系统。
2、智能设备：用单片机改造普通仪器如：仪表、读卡器、医疗器械。
3、家用电器：如：高档洗衣机、电冰箱、微波炉、电视、音响、手机、空调器灯。
4、商用产品：如自动售货机、电子收款机、电子称。
单片机也在数据采集和处理、通信系统、网络系统、汽车工业、国防工业、高级计算器具等领域应用日益广泛并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统，单片机的潜力越来越被人们重视。
摘 要
本设计是基于单片机红外遥控门。通过对此设计要求的认真分析和研究，最终选定一个最佳方案。该方案是采用先进的单片机技术实现遥控，采用模块化设计，主要分为两个模块：红外发射模块和红外接收模块。红外接收模块中的单片机受红外接收管接 收的信号控制，红外发射模块主要用到了遥控器芯片HT6621,HT6221将红外码调制成 38KHZ的脉冲信号，通过红外发射，二极管发出红外编码。利用直流电机驱动门的动作。文章详细的讨论了实现上述红外遥控过程的硬件组成及其工作原理和软件设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:遥控器；红外发射；红外接收；单片机
引言 1
一、设计的要求及指标 1
二、设计的方案思路及框图 1
三、红外遥控的概述 2
（一）红外遥控的介绍 2
（二）红外遥控的基本原理 2
四、单片机的概述 3
（一）单片机的定义 3
（二）单片机的发展及应用 3
（三）单片机的硬件结构 3
五、系统的硬件电路设计 5
（一）红外接收模块 5
（二）红外发射模块 6
（三）时钟晶振电路 7
（四）复位电路 7
（五）电机的介绍 8
六、软件设计 9
（一）软件程序 9
（二）程序流程图 12
七、软件仿真 13
（一）KEIL软件 13
（二）PROTEUS软件 14
总结 15
谢词 16
参考文献 17
附录1 18
附录2 19
引言
近年来随着社会的进步，人类的发展，单片机以其体积小、重量轻、价格便宜等特点广泛应用到人们工作和生活各方面，并成为科学技术现代化的重要工具。由于单片机拥有的诸多特点，人们将其溶入于生活。在我们所处的生活环境中，有着各种各样与单片机相结合而诞生的产物，如交通灯、声控灯等。本次毕业设计中所选择的，就是单片机与门结合的产物，即基于单片机红外遥控门的设计。
该设计主要以51单片机作为核心，红外遥控系统主要由遥控发射器、一体化接收头、单片机、接口电路组成。
一、设计的要求及目的
红外遥控是目前使用较多的一种遥控手段。功能强、成本低等特点。设计要求利用红外传输控制指令，借助微处理器强大灵活的控制功能发出脉冲编码，组成的一个遥控系统。本设计的主要技术指标如下：
(1) 遥控范围： 4 — 6 米
(3) 灵敏可靠，抗干扰能力强
二、设计方案思路及系统框图
该方案主要就是用红外发射模块和红外接收模块来控制单片机的作用，让单片机翻译传输指令，从而实现相应的功能。具体的过程如下：红外发射模块发出指令，红外接收模块接收红外发射模块发出的信号后，传递给单片机，单片机翻译接收到信号后，传递给驱动电路，然后驱动电机旋转，从而实现门的开、关及停止。系统框图如图2-1所示
传输信号 传输信号
控制
控制
控制
图2-1 系统框图
三、红外遥控的概述
红外遥控主要是种无线，不需要接触的控制技术，有着较强的抗干扰能力，传输信息时可靠，功耗也比较小，也不需要花太大的成本，实现起来也容易等显著优点，家电应用中比较多，计算机系统应用的也越来越多。 60年代初，很多发达国家就在开始研究遥控技术，但由于技术条件的不充足，遥控技术发展不是很快，70年代末，集成电路和计算机技术的较快发展。在遥控方式上大体经理了从有线的控制到无线的超声波的控制，从振动子到红外线，再到使用总线的微机红外遥控这样几个阶段。不管对待什么方式，都能正确的传输新信号，从而达到满意的控制效果。最初利用电磁波传输信号来作为无限遥控装置，但电磁波在传输过程中易受外界的干扰，因此超声波和红外线被用来取代电磁波传输信号。超声波和红外线相对比，超声传感器频带窄，传送的信息较少且容易受外界干扰，还会引起错误的动作。光控方式实行起来要比前面的两种方式好的多，因此红外控制的遥控方式来取代超声波遥控方式。
红外属于一种可见光，它具备一定的抗扰能力，具有着光的直线传播特性，传播不会轻易间产生相互干扰，可以作为很好的信息传输工具。信息可以通过红光来自动调制传输，例如，信息传输时可以通过调制红外光的强弱，也能通过红外产生的一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接受端把载波给去掉后，取到信息。从信息的可靠传输说，后一种方法更好，这就是我们今天看到的大多数红外遥控所采用的方法。通过物理知识我们可以知道红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。
（二）红外遥控的基本原理
红外遥控的发射电路是用红外发光二极管发出信号，然后调至的红外光波；红外接收电路通过红外接收二极管组成，它们接收红外发射器发射的红外光，然后转换为相应的电信号，再送后置放大器。
图3-1发射器
发射器一般由指令键，指令编码系统，调制电路，驱动电路，发射电路等几部分组成，见图3-1。当你按下命令键，指令编码电路产生的指令编码信号，指令编码调制载波信号，然后由驱动电路放大，放大后再由发射电路发射指令编码信号通过调整发展。
图3-2接收器
接收器是由以下几部分组成：接收电路，放大电路，调制电路，指令译码电路，驱动电路，执行电路。见图3-2。接收发射器发出调制编码指令信号叫做接收电路，然后放大后送解调电路，再解调已调制的指令编码信号，即还原为编码信号。用于解码指令代码的指令译码器，驱动电路实现各种指令和最终的电路。
四、单片机的概述
（一）单片机的定义
单片机即单片微型计算机是制作在一块集成电路芯片上的计算机。它包括中央处理器、用RAM构成的数据存储器、用ROM构成的程序存储器、定时器/计数器、各种输入/输出（I/O）接口和时钟电路，可独立地进行工作。并且现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器和嵌入式控制器。
（二）单片机的发展及应用
从单片机的发展过程来看，单片机的历史发展方向，大致有如下3种方向：
1、低功耗CMOS化；
2、微型单片化；
3、主流与多品种共存；
单片机经过几十年的发展，在各行各业都得到了广泛地应用，单片机凭借集成度高，功能强大，速度快，体积小等许多特点，也被应用于工业上的控制，家用电器，机电方面。
1、工业控制：工业设备如机床、锅炉、供水系统、生产自动化、自动报警系统。
2、智能设备：用单片机改造普通仪器如：仪表、读卡器、医疗器械。
3、家用电器：如：高档洗衣机、电冰箱、微波炉、电视、音响、手机、空调器灯。
4、商用产品：如自动售货机、电子收款机、电子称。
单片机也在数据采集和处理、通信系统、网络系统、汽车工业、国防工业、高级计算器具等领域应用日益广泛并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统，单片机的潜力越来越被人们重视。
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