紅外遙控技術(shù)研究【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述電氣工程及自動化紅外遙控技術(shù)研究摘要：本文介紹了紅外遙控的基本原理，主要特點及發(fā)展過程；并介紹了紅外遙控在工業(yè)控制、智能儀器儀表、家用電器等方面的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：紅外遙控；解碼；編碼；單片機(jī)課題背景紅外遙控技術(shù)是一種利用紅外線進(jìn)行點對點通信的技術(shù)，其相應(yīng)的軟件和硬件技術(shù)都已較成熟。它是一種把紅外線作為載體的遙控方式，即以紅外線作為通信載體，通過紅外光在空中的傳播來傳輸數(shù)據(jù)的通信方式。紅外遙控由發(fā)射端和接收端來完成。在發(fā)射端，發(fā)送的數(shù)字信號經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)制編碼后，送入電光變換電路，經(jīng)紅外發(fā)射管轉(zhuǎn)換為紅外光脈沖發(fā)射到空中；在接收端，紅外接收器對

2、接收到的紅外光脈沖進(jìn)行光電變換。解調(diào)譯碼后恢復(fù)出原信號。紅外發(fā)射端發(fā)送數(shù)據(jù)時，是將待發(fā)送的二進(jìn)制調(diào)制成一系列的脈沖信號后發(fā)射出去。紅外載波通常采用頻率38KHz的方波，采用脈寬調(diào)制PWM方式發(fā)送，通過待發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的“0”或“1”控制兩個脈沖之間的時間間隔，及PWM的占空比。紅外載波既可以通過外圍硬件電路實現(xiàn)。也可以使用單片機(jī)內(nèi)部的定時器的PWM功能實現(xiàn)。紅外接收端在收到38KHz的載波信號時，會輸出低電平，否則輸出高電平，從而可以將“時斷時續(xù)”的紅外光信號解調(diào)成一定周期的連續(xù)方波信號，經(jīng)單片機(jī)處理，便可以恢復(fù)出原數(shù)據(jù)信號[1]。由于紅外線的波長特性

3、，采用紅外遙控時，不會對對周邊的電器造成影響。紅外光按波長范圍分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長為0.76um~1.5um。用近紅外作為遙控光源，是因為目前紅外發(fā)射器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長一般為0.8um~0.94um，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。紅外遙控具有對環(huán)境影響小，隱蔽性強(qiáng)，控制距離遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高等一系列優(yōu)點。在技術(shù)上，它無需專門申請?zhí)囟l率的使用執(zhí)照，移動設(shè)備所需體

4、積小、功率低，傳輸速度適用于家庭和辦公室的網(wǎng)絡(luò)，信號無干擾，傳輸準(zhǔn)確度高等特點。被諸多電子設(shè)備特別是家用電器廣泛采用，并越來越多的應(yīng)用到計算機(jī)系統(tǒng)中。研究現(xiàn)狀第4頁共5頁從60年代開始，一些發(fā)達(dá)國家即開始研究民用產(chǎn)品的遙控技術(shù)，但受到時代科技的影響，遙控技術(shù)發(fā)展十分緩慢。直至70年代，隨著大規(guī)模集成電路和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，遙控技術(shù)才得到有效的發(fā)展。遙控方式的發(fā)展經(jīng)歷了有線到無限、從振動子到紅外線、再到使用總線的紅外遙控幾個階段。但是無論用何種方式，最重要的是準(zhǔn)確無誤地傳輸信號，達(dá)到精準(zhǔn)的控制。最初的無線遙控裝置采用的是電磁波傳輸信號，由于電磁波容易

5、產(chǎn)生干擾，也易受干擾，因此逐漸被超聲波和紅外線媒介的替代。與紅外線相比，超聲傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息請少，容易受干擾引起誤動作。因此逐漸采用紅外線的遙控方式取代了超聲波遙控方式，出現(xiàn)了紅外線多功能遙控器，故目前廣泛使用的是紅外線多功能遙控[2-5]。紅外遙控器的硬件部分主要包括五個模塊：電源模塊、鍵盤模塊、液晶模塊、紅外發(fā)送模塊和紅外接收模塊。其中最主要的即為發(fā)射與接收模塊。紅外信號發(fā)射模塊由載波發(fā)生器、紅外發(fā)射驅(qū)動電路、紅外發(fā)光二極管組成。能夠產(chǎn)生載波信號，并將微處理器送來的紅外遙控編碼信號進(jìn)行調(diào)制，通過驅(qū)動電路和紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。紅外接收

6、模塊可對紅外遙控信號進(jìn)行解調(diào)，并將解調(diào)后的信號直接送給微處理器進(jìn)行解碼和存儲。文獻(xiàn)[6-8]對紅外發(fā)射與接收部分做了詳細(xì)介紹。圖1為紅外遙控系統(tǒng)原理。鍵盤編碼和調(diào)制光電放大解調(diào)解碼單片機(jī)圖1紅外遙控系統(tǒng)原理圖紅外遙控技術(shù)在近十年發(fā)展迅速，尤其在家用電器方面，在其他電氣領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，隨著人們生活水平的提高，對使用產(chǎn)品的要求也日益提高，要求產(chǎn)品更方便，更智能化，紅外遙控技術(shù)恰恰能滿足這新時代產(chǎn)品的發(fā)展要求。通常紅外遙控使用專門配對編碼、解碼芯片，即某種解碼芯片只能識別某種編碼芯片的編碼，對其他型號的編碼芯片的編碼則不能識別，因此不同的遙控器沒有互換性

7、，造成使用場合有多個遙控器，不同品牌、不同型號的設(shè)備之間容易產(chǎn)生誤操作，人們必須在不同的設(shè)備中使用不同的傳輸規(guī)約或者識別碼。容易在實際使用中造成遙控器多而雜，經(jīng)常搞混的現(xiàn)象，用戶深感不便[9]。因此提出了利用單片機(jī)作為主控芯片，結(jié)合紅外遙控用戶碼的設(shè)置，自行設(shè)計編碼和解碼程序，實現(xiàn)一個遙控器控制多臺設(shè)備的方法。第4頁共5頁基于單片機(jī)的學(xué)習(xí)型紅外遙控設(shè)備，擁有用于控制用電器的電源供給、調(diào)節(jié)用電器的功率的等多種功能，不僅可指定使用現(xiàn)有的任意一個紅外遙控器實施控制．還可以進(jìn)一步設(shè)定具體用哪一個按鍵控制，具有學(xué)習(xí)記憶功能。市面上單片機(jī)的種類十分多樣，要實現(xiàn)上述

8、功能可以使用8031，AT89S52，凌陽單片機(jī)等多種單片機(jī)來實現(xiàn)。但是8031沒有內(nèi)部存儲器