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英锐恩分享一个基于单片机的5通道红外遥控系统

更新时间: 2019-11-06
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在本文中,英锐恩单片机开发工程师分享的一个简单的5通道红外遥控系统,用来驱动五个负载。其中,输入信号或命令是使用IR传输从发送器发送的,并由IR接收器接收,处理并用于驱动负载。在发射器和接收器上,都使用单片机来处理信号。

一、电路原理

该电路按照红外通信原理工作。IR通信涉及使用红外信号作为载体来传输信号。来自开关的输入信号由单片机处理,由编码器编码,由发送器调制和发送。在接收器处,调制信号由IR接收器解调,解码器解码并由单片机处理,以控制输出负载。

5通道红外遥控电路设计:

发送器电路由三个IC组成:Atmel89C51单片机、编码器HT12E和计时器555。

设计的第一步包括设计单片机接口。在输入侧,一个5项DIP开关连接到单片机的端口P1。输入电路设计的另一部分涉及设计振荡器电路和复位电路。通过选择连接到晶体振荡器两端的两个15pF电容器来完成振荡器电路设计。

复位电路在设计时要牢记所需的复位脉冲宽度为100ms,复位引脚上的压降为1.2V。在这里,我们选择10K的电阻器和10uF的电容器来满足要求。输出端由HT12E编码器组成,其7个地址引脚和端子使能引脚接地,4个数据引脚连接至端口0。

设计的第二步涉及设计定时器振荡器电路。在这里,我们需要设计一个使用555定时器的不稳定多谐振荡器。牢记所需的振荡频率为38 KHz,并假设电容器的值为0.01uF,我们得出Ra值为760欧姆,Rb值为1.5K。

接收器电路类似于发射器电路设计,由四个IC组成:Atmel89C51,解码器HT12D,IR接收器TSOP1738和继电器驱动器ULN2004。单片机接口的设计与发送器电路相同,特别是复位电路和振荡器设计。

此处,输入电路由解码器和TSOP1738组成。TSOP 1738的输出引脚连接到解码器IC的数据输入引脚,而4个数据输出引脚连接到单片机的端口P1。地址引脚接地,并且LED连接到有效的传输引脚以指示传输。

输出电路由继电器驱动器IC ULN2004组成,其5个输入引脚连接到单片机的端口P2,5个输出引脚连接到5个操作5个灯的继电器。

使用单片机的五通道红外遥控系统的电路图:

(1)发射器电路图

5-Channel.png


变送器电路中包括的组件:

组件列表和相应的值如下所示,

R1 - 1M;
R2 – 10k;
R3 – 760欧姆;
R4 – 1.5K;
R5 – 100欧姆;
C1,C2 – 15pF;
C3 – 10uF;
C4 – 0.01uF;
C5 – 0.1uF;
S1 – 5 DIP开关;
V1 – 5V;
U1 – AT89C51;
U2 – HT12E;
U3-LM555;
U4A – 7408(AND gate);
Q1-BC547。

如何操作发射器电路?

当电路上电时,编译器将初始化堆栈指针和其他变量,然后调用main函数。它扫描输入引脚,即来自开关的信号。

如果按下任何一个开关,则根据程序,编译器会将相应的4位值分配给输出端口的4个引脚,即,生成所需的4位输出信号,该信号被馈送到编码器的数据输入。

然后,编码器将此4位并行数据转换为串行数据,即为每个并行数据输入生成一个代码。编码器的输出连接到时间555的复位引脚,因此仅当编码器有任何输出时,计时器才会运行。计时器产生用于驱动IR LED的38KHZ信号,从而产生调制的38 KHz IR信号。

(2)接收器电路图

5-Channel1.png


该接收器电路中包括的组件:

组件列表和相应的值如下所示,

R1 – 100Ω;
R2-50K;
R3 – 10K;
C1 – 10uF;
C3,C2 – 10uF;
V1 – 5V;
U1 – HT12D;
U2-AT89C51;
U3 – ULN2004;
Q1 - BC547;
J1,J2,J3,J4,J5。

二 、接收器电路如何运行?

TSOP 1738或IR接收器接收所发送的IR信号,后者使用Pin二极管和滤波器的配置对信号进行解调。接收器的输出被馈送到解码器的输入,该解码器最初至少检查接收到的数据三次,然后向VT引脚发送一个高脉冲,以指示有效的传输。然后,解码器将串行数据输入转换为4位并行数据输出。同时,单片机启动并扫描输入引脚。对于某个4位输入信号,编译器将高逻辑信号分配给继电器驱动器的相应输入引脚。继电器驱动器ULN2004实际上是达林顿阵列IC,它可以移动接收到的输入信号的电压电平,以便在相应的输出引脚上提供低电压信号。这样,当电流流过该继电器时,连接到该输出引脚的继电器线圈就会通电,电枢会从其原始位置移开,从而完成电路,并且灯泡开始发光。接通所有其他灯泡的操作相同。

以上就是英锐恩单片机开发工程师们分享的基于单片机开发的5通道红外遥控系统。