单片机红外遥控原理键位图

1. 用红外遥控器怎么实现调节功放的音量大小，用单片机吗

红外遥控的音频功放设计与制作

1.引言

本项目以单片机为核心，开发设计了具有红外线遥控功能的功率放大器，整个系统构思巧妙，设计合理，实用性强。

2.发射电路原理

要使红外线接收器能够接收到的红外线信号，我们必须红外线发射时具有一定的信号特征。

常用的区分指令信号的特征是频率特征和码组特征，即用不同的频率或不同编码的电信号代表不同的指令。我们这里用到的是码组特征。码分制红外遥控电路就是指令信号产生电路以不同的脉冲编码(不同的脉冲数目及组合)代表不同的指令。对于图1来讲，当不同的指令键被按下时，单片机编码电路产生不同脉冲编码的指令信号，也就是进行编码，然后经调制电路调制，变为编码脉冲调制信号，再由驱动电路驱动红外发射器件发射红外光信号。

本文用到的码分制红外线遥控系统的发射部分原理（如图1）。

在发射部分电路中由于关键的编码部分电路功能本文使用了美国公司Microchip生产的PIC16F84A单片机来实现，因而电路显得非常简洁。使用PIC16F84A单片机的好处还在于我们只要改变单片机里的程序就可以改变电路功能同时也可以实现一个遥控器控制多种机器。

发射部分的原理图（见图2）。

这个电路很简洁，下面我们来简单介绍一下。它一共有K1、K2、K3、K4四个按键。当按下按键K1时单片机PIC16F84A的第六个引脚RB0接地，表示给RB0一个低电平的有效信号。单片机PIC16F84A的6、7、8、9引脚都是它的信号输入端，这4个输入端都是低电平有效，高电平无效的，具体情况将在下一节介绍。单片机PIC16F84A收的K1发来的低电平信号后按照程序的设定在17引脚RA0输出一串二进制码10000000。该信号还很微小不能用来直接推动红外线发光二极管，因此需要放大器放大。

在这里我们用三极管Q1来做放大器，它的型号是C1815，一个NPN型三极管。二进制码信号经过放大后就可以推动红外线发光二极管了。红外线发光二极管D1负责把电信号转换成红外线信号并发射出去。

K2、K3、K4的功效和K1差不多，只是按下K2、K3、K4后，单片机PIC16F84A根据不同的引脚收到的有效信号后在17引脚RA0输出的二进制码不同。接收部分的电路就是根据二进制码的不同来辨别用户到底是按下哪个按键。

电路中的4MHz晶体振荡器和两个22pF的电容是用来为单片机PIC16F84A提供基准频率的。该电路使用4.5V的直流电源，由三节干电池提供。

电阻R1、R2、R3、R4的作用是在按键按下前连接单片机PIC16F84A的输入引脚和电源，使引脚输入高电平。当按键K按下时电阻起分压作用，保证单片机PIC16F84A引脚有低电平输入。

3.接收电路

红外遥控的接收就是由红外接收器件光电二极管或光电三极管接收下来，再把红外光信号转换成电信号。红外遥控接收器由红外线接收器件、前置放大电路、解调电路、指令信号检出电路、记忆及驱动电路、执行电路组成。当红外接收器件收到发射器的红外指令信号时，它将红外光信号变为电信号并送入前置故大器进行放大，再经解调器后，由指令信号检出电路将指令信号检出，最后记忆及驱动电路驱动执行电路，实现各种操作。

红外遥控的接收部分的原理方框图（如图3）。

接收部分电路主要包括直流稳压电源提供电路、红外线接收电路、放大电路、显示电路、

音频功放电路。这个电路显然比上一章的红外线发射电路复杂多了，在这里我们先看一下接收部分的电路图再慢慢分析它的原理。

接收部分的电路图（见图4）。

接收部分电路的显示，音频功放等功能需要较大的功率和电压。因此我们不能用电池做电源，而是要用220V的交流生活用电源。可是220V的电源对于PIC16F84A单片机、DAC0830等芯片来说太高了，而且它们需要的是直流电源。所以我们需要把220V交流电变成几伏的直流电源，这个工作是由直流稳压电源电路完成的。这部分电路由两个部分组成：1.降压整流电路；2.稳压电路、降压整流电路由一个变压器和4个整流二极管组成。如图4.2所示，220V交流电通过变压器T01后从220V的交流电压变成15V左右的交流电压，15V的交流电压经过4个整流二极管整流后，转换成有部分交流成分的直流电压。在这部分电路的制作时要注意两点：

1.变压器初级必须接在220V交流电一端，次级接在电路板上。如果接错轻则烧坏电路板，重则可能伤害到人生安全。初、次级的区分可以通过测变压器的内阻辨别——内阻大的是初级，内阻小的是次级。

2.整流二极管的排列方向必须正确。整流二极管排列错误就会烧坏电容，也有可能会烧坏后面的芯片。

稳压电路由一些电阻电容和稳压芯片7805、7809组成。这部分电路的功能是对上一级电路提供的直流电压进一步整流、稳压、降压，最后产生后面电路需要的5V直流电源和9V直流电压。

如图4.2，R01、R02、R18的作用是分压、限流，它们使电压进一步下降和当后面电路出现短路等毛病时可以限制电路过大保护电路。电容C01、C02、C03等电容的作用的滤波，使电压的波形

更加平稳。这部分电路的关键功能是由稳压芯片7805和7809实现。7805可以把前面的不稳定电压

转换成稳定的5V直流电源，输出给芯片PIC16F84A和CD4511使用。7809可以把前面的不稳定电压转换成稳定的9V直流电源输出给芯片DAC0830使用。

红外接收电路由光电三极管Q03PIC16F84单片机等组成。光电三极管能够把发射部分电路的红外线发光二极管发射出来的红外线信号接收下来，然后转换成相应的电信号输入到单片机PIC16F84A的6号引脚RB0中。

单片机PIC16F84A是接收部分电路的核心部件。它负责对接收到的信号解码、识别，再根据接收到的信号输出控制信号，控制下面电路的驱动电路和显示电路。电容C06、C07、晶体振荡器X01可以产生4MHz的振荡时钟信号为单片机PIC16F84A提供和发射部分的单片机一样的时钟信号，使它们可以同步工作。

放大电路由三极管Q01、Q02和一些电阻电容组成。它们的工作是对单片机PIC16F84A输出的控制信号放大，推动下一级电路工作。

显示电路由芯片CD4511和LED显示管组成。它们的工作是显示单片机输出的信号是否符合设定的程序，方便电路的检测与调试。参考图4芯片CD4511接收的到单片机PIC16F84A发出的信号后就在相应的引脚发出高电平由LED显示管显示出来。

音频功率放大器的类型很多，根据使用器件的不同，可分为纯电子管、晶体管、集成电路、场效应管功率放大器。本项目的音频功放电路选用芯片LM4756，由0AC0830进行D/A变换，控制功率放大器音量大小。

在发射电路中由于关键的编码部分电路功能本设计使用了美国公司Microchip生产的PIC16F84A单片机来实现，因而电路显得非常的简洁。接收电路中也用到PIC16F84A，它负责把接收的信号解码，输出信号来控制音频功放电路和显示电路。使用PIC16F84A单片机的好处还在于我们只要改变单片机里的程序就可以实现电路功能的改变，同时也可以实现一个遥控器控制多种机器。

4．PCB设计与制作

根据电路原理图，运用了Protel99软件对电路进行了PCB设计，包括元器件的布局与布线，最后成功制作PCB板。这是该毕业设计的主要内容之一。

（1）元件的布局：手工布局，一般是遵循相关的元件放在一起的原则，有特殊要求的元件特别处理；例如开关、跳线、去耦电容等。

（2）PCB布线：布线的宗旨是能使线布到最合理最密集，而干扰最小。本设计采用手工布线与自动布线相结合的手段。先对有特殊要求的走线进行预布，例如电源线、地线和信号线等。

然后按照设定的规则自动布线；最后对完成的布线进行逐一的检测。尽量减少过孔，使走线最短，最合理。

设计的PCB布线图（见图5）。

5.测试结果

在接收电路的电源功能上通过调试后在IC117805的输出端输出+5V的直流电压供芯片

PIC16F84A和CD4511使用；在芯片IC127809的输出端输出稳定的+9V的直流电压。电路实现的功能如下：

（1）实现了较远距离的红外线遥控。最远遥控距离为十米左右。

（2）实现了音频功放，最大输出功率高达35W。

2. 红外线遥控器的原理是什么

红外遥控器是利用一个红外发光二极管，以红外光为载体来将按键信息传递给接收端的设备。红外光对于人眼是不可见的，因此使用红外遥控器不会影响人的视觉（可以打开手机摄像头，遥控器对着摄像头按，可以看到遥控器发出的红外光）。

3. 请问一下这个电路中的红外发射和接收电路能否用同一块单片机控制。

AT89S52单片AT89C2051单片机控制红外发射和接收电路

AT89S52红外遥控密码锁发射模块电路原理图

红外发射模块仅仅是一手持遥控器，由AT89C2051单片机及键盘电路、按键K及红外发光二极管组成。发射电路原理图如图2所示。

发射模块设置的密弊灶码必须与本机接收模块相同(设置密码方法见2．2．1节)，所设密码保存在RAM存储器的31H～38H单元。在待机状态下，系统工作在空闲方式，当按键K按下时，系统上电工作，依次发送密码信号。这样做的优点是，密码不但能跟随主机任意改动，而且遥控开锁时，仅按一键就可完成开锁，方便了用户

红外接收电路的设计

红外接收电路中使用一体化红外接收头TLl838接收红外信号。TLl838集红外接收和放大于一体，不需任何外接元件，就能完成从红外接收到输出与TTL电平兼容的所有工作，而体积和普通的塑封三极管大小一样。TL1838的输出波形如图4所示。当接收到频带内的红外信号时，TLl838会输出低电平，否则数据高电平，从而将“时断时续”的红外信号解调成原来的连续方波信号。

报警电路的设计

报警电路采用了蜂鸣器发声模拟报警，蜂鸣器接在CPU的引脚P2．1上，通过NPN型三极管做电流放大，通过单片机控制蜂鸣器的频率及蜂鸣时间。当输入错误的密码进行开锁时，由P2．1口输出高电平使得NPN型三极管9014导通，蜂鸣器两端加电，由蜂鸣器发出3s的报警咐唤声，当连续三次出现密码错误时，系统将长租简扮时间报警，有效起到了防盗作用。

4. 红外遥控器原理 遥控器原理图

遥控器是一种用来远控机械的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。下面一起来看看红外遥控器原理以及遥控器原理图吧。

红外遥控器原理

红外线遥控系统一般由发射器和接收器两部分组成。发射器由指令键、指令信号产生电路、调制电路、驱动电路及红外线发射器组成。当指令键被按下时，指令信号产生电路便产生所需要的控制信号，控制指令信号经调制电路调制后，最终由驱动电路驱动红外线发射器，发出红外线遥控指令信号。

接收器由红外线接收器件、前置放大电路、解调电路、指令信号检出电路、记忆及驱动电路、执行电路组成。当红外接收器件收到发射器的红外指令信号时，它将红外光信号变成电信号并送到前置放大电路进行放大，再经过解调器后，由信号检出电路将指令信号检出，最后由记忆电路和驱动电路驱动执行电路，实现各种操作。

控制信号一般以某些不同的特征来区分，常用的区分指令信号的特征是频率和码组特征，即用不同的频率或者编码的电信号代表不同的指令信号来实现遥控。所以红外遥控系统通常按照产生和区分控制指令信号的方式和特征分类，常分为频分制红外线遥控和码分制红外线遥控。

1红外遥控系统发射部分

红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、驱动电路和红外发光二极管三部分组成，结构如图1所示。

当有键按下时，系统延时一段时间防止干扰，然后启动振荡器，键编码器取得键码后从ROM中取得相应的指令代码(由0和1组成的代码)，遥控器一般采用电池供电，为了节省电量和提高抗干扰能力，指令代码都是经32～56kHz范围内的载波调制后输出到放大电路，驱动红外发射管发射出940nm的红外光。当发送结束时振荡器也关闭，系统处于低功耗休眠状态。载波的频率、调制频率在不同的场合会有不同，不过家用电器多采用的是38kHz的，也就是用455kHz的振荡器经过12分频得到的。

遥控发射器的信号是由一串0和1的二进制代码组成的，不同的芯片对0和1的编码有所不同，现有的红外遥控包括两种方式：脉冲宽度调制(PWW)和脉冲位置调制(PPM或曼彻斯特编码)。两种形式编码的代表分别是NEC和PHILIPS的RC-5。

2红外遥控系统接收部分

接收部分是由放大器、限幅器、带通滤波器、解调器、积分器、比较器等组成的，比如采用较早的红外接收二极管加专用的红外处理电路的方法，如CXA20106，此种方法电路复杂，现在一般不采用。但是在实际应用中，以上所有的电路都集成在一个电路中，也就是我们常说的一体化红外接收头。一体化红外接收头按载波频率的不同，型号也不一样。由于与CPU的接口的问题，大部分接收电路都是反码输出，也就是说当没有红外信号时输出为1，有信号输出时为0，它只有三个引脚，分别是+5V电源、地、信号输出。

系统的设计

1单片机编码发射部分

①键盘部分

红外遥控器的发射器电路比较简单，由一个4×4矩形键盘、一个PNP驱动三极管、一个红外线发光二极管和两个限流电阻组成。要遥控哪台接收器由键盘输入，即由键盘输入要红外遥控的地址，地址经过编码、调制后通过红外发光二极管发射出去。

矩阵键盘部分由16个轻触按键按照4行4列排列，将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的作为输入。当没有键被按下时，所有输出端都是高电平，代表没有键按下。有键按下时，则输入线就会被拉抵，这样，通过读入输入线的状态就可以知道是否有键被按下。

键盘的列线接到P1口的低4位，行线接到P1口的高4位，列线P1.0～P1.3设置为输入线，行线P1.4～P1.7设置为输出线。

检测当前是否有键被按下。检测的方法是使P1.4～P1.7输出为0，读取P1.0～P1.3的状态，若P1.0～P1.3为全1，则无键闭合，否则有键闭合。

去除键抖动。当检测到有键按下后，延时一段时间再做下一步检测判断。

若有键按下，应该识别出是哪一个键闭合。方法是对键盘的行线进行扫描。P1.4～P1.7按下面4种组合依次输出1110，1101，1011，0111，在每组行输出时读取P1.0～P1.3，若全为1，则表示0这行没有键输入，否则有键闭合。由此得到闭合键的行值和列值，然后采用计算的方法或者查表的方法将闭合键的行值和列值转换成所定义的值。

为了保证每闭合一次CPU仅作一次处理，必须去除键释放时的抖动。产生的键值放在发送数据库区，30H存放的是产生的键值，即要遥控的8位地址共1字节，31H放的是和30H中的相同的8位地址，地址码重发了一次，主要是加强遥控器的可靠性，如果两次地址码不相同，则说明本帧数据有错，应该丢弃。32H放的是00H(为了编程简单)，33H放的是0FFH，一共32位数据。要发送数据时，只要到那里读取数据即可，然后调用发射子程序发送。

②载波部分

根据前面介绍的红外遥控的基本原理，红外遥控器编码调制的方法其实很简单，只要生成一定时间长的电平就可以。再通过一个38kHz载波调制便可以发射编码。载波的产生方法有多种，可以由CMOS门电路RC振荡器构成，或者由555时基电路构成等。

在此次设计中采用的是CPU延时，即用定时器中断完成，用单片机的T0定时产生38kHz载波。设定定时器为方式2，即自动恢复初值的8位计数器。TL0作为8位计数器，TH0作为计数初值寄存器，当TL0计数溢出时，一方面置1溢出标志位TF0，向CPU请求中断，同时将TH0内容送入TL0，使TL0从初值开始重新加1计数。因此，T0工作于方式2，定时精度比较高。根据计算，设定38KHz的定时初值，采用12kHz晶振的定时初值为0F3H，用11.0592kHz晶振时的初值为0F4H，设定好定时器中断，在中断程序中只写入取反P2.0(CPLP2.0)，当要发送数据1时，前面560μs高电平发送时，先打开定时器中断，再启动定时器，允许定时器工作，延时560μs再关定时器，后面1690μs的低电平因为不发送信号，所以可以直接置P2.0高电平后，延时1690μs即可;数据0前面的560μs高电平和数据1的一样，后面560μs的低电平因为不发送信号，所以可以直接置P2.0高电平后，延时560μs即可。

2红外接收解码电路

红外遥控接收采用一体化红外接收头，它将红外接收二极管、放大器、解调、整形等电路安装在一起，只有三个引脚。红外接收头的信号输出端接单片机的INT0端，单片机中断INT0在红外脉冲下降沿时产生中断。电路如图3.3所示，图中增加一只PNP三极管对输出信号放大，R和C组成去耦电路抑制电源干扰。

3遥控信号的解码算法

平时，遥控器无键按下时，红外发射二极管不发出信号，遥控接收头输出信号1，有键按下时，0和1的编码的高电平经遥控接收头反相后会输出信号0，由于与单片机的中断脚相连，将会引起单片机中断(单片机预先设定为下降沿产生中断)。

遥控码发射时由9ms的高电平和4.5ms的低电平表示引导码，用560μs的高电平和560μs的低电平表示数据“0”，用560μs的高电平和1690μs的低电平表示数据“1”，引导码后面是4字节的数据。接收码是发射码的反向，所以判断数据中的高电平的长度是读出数据的要点，在这里用882μs(560～1690μs之间)作为标尺，如果882μs之后还是高电平则表示是数据1，将1写入寄存器即可(数据为1时还需要再延时一段时间使电平变低，用来检测下一个低电平的开始)。882μs后电平为低电平则表示是数据0，则将0写入寄存器中，之后再等待下一个低电平的到来。

继续接收下面的数据，当接收到32位数据时，说明一帧数据接收完毕，然后判断本次接收是否有效，如果两次地址码相同并且等于本系统的地址码，数据码和数据反码之和等于0FFH，则接收的本帧数据有效，点亮一只发光二极管，否则丢弃本次接收到的数据。

接收完毕后，初始化本次接收到的数据，准备下次遥控接收。

以上就是小编为大家介绍的遥控器原理，希望能够帮助到您。更多关于遥控器原理的相关资讯，请继续关注土巴兔学装修。