1. 研究目的与意义(文献综述)
红外控制器最早是有线遥控的,随着后期科技的发展,相关理论的成熟,便有了无线超声波遥控器,而半导体的发现以及由半导体制成的红外收发装置的出现使得红外遥控成为了可能,红外遥控一直是遥控产业的主流方式,当然目前还有其他较先进的无线蓝牙、无线wifi遥控。起初,国外的一些发达国家只是将研究的红外遥控技术应用于军事领域,60年代后,该技术逐步转型,科研人员开始关注红外遥控的民用价值。而后随着半导体技术、大规模集成电路和计算机技术的发展,红外遥控技术有了较快的发展,观察其发展的过程,遥控技术从最开始的线式到无线式,从电磁波传送到超声波传送再到红外传送,这无疑是许许多多科学家的付出所获的回报,才有了今天高效、稳定、长距离无线红外遥控器的诞生。国外的科研人员在对电磁波传输信号的效率进行研究时发现电磁波极易被杂波干扰,从而大大影响其传播效率。开始着手超声波和红外光传输信号的研究,通过分析两者的频带宽度,发现超声波频带窄,所能携带的信息较红外线的少,因此超声波传输方式无法在民用邻域得到充分的发挥。红外线的f谱图在可见光以外,抗干扰能力强以及能够直线传播,而不产生互扰,是理想的传输介质,于是红外遥控则成了家电商的宠儿。
国外在红外遥控技术领域的发展在80年代很迅猛,以至于在90年代以后,许多的家电厂商、计算机公司、以及相关零件制造商一致赞同成立了红外数据协会(irda),并为之后的红外通信制定了一套标准协议。目前已有上百家电器生产商支持这一标准。同时红外数据协会制定的这种新的通信标准还获得了许多pc制造大亨的大力支持。支持此项协议的公司有苹果、微软、三星、惠普和索尼等,并且推出了采用此种通信协议的新型pc机。
在红外遥控方面的研究,国内较英美等国起步要晚,并且研究的方向不如发达国家那么广。对于红外技术的研究工作,始于50年代新中国成立初期。硫化铅、钛酸铅等材料的红外探测器的是国内较早的研究项目,后来中国改革开放,各项技术各项资金汇入中国,使得红外技术有了飞跃性的发展,由刚开始的国民生活中惟一的家电是手电筒,到后来可遥控的黑白电视,再往后就是各式的彩电,相应的遥控器功能也大为扩展,与此同时工厂车间也开始引进各种遥控式的大型设备,使得红外遥控器的外观和功能在那个年代就有了很迅猛的发展,现在人们生活中的家电都已是各种智能化数字化的了,需要多个遥控器才能操作的数字电视系统,还有可遥控的智能冰箱和智能型的空调,这些都充分体现出遥控器的作用是不可或缺的,因而一些电气工程师便开始研究一些更加简易的功能却更加强大的配套红外遥控设施。如今红外遥控行业正朝着数字化智能化的方向快速发展。
基于stc89c52rc芯片来实现红外遥控的学习及遥控多台家电的功能,其目的是为了弥补市场上的一些万能遥控器的学习能力的不足、以及设置较为繁琐的问题。同时可将所研究课题的研发实物投入量化生产,从而方便人们的生活,其次研究学习型遥控器所获得的结果能为其他的相关研究人员提供一个更好的设计理念与设计想法,并能够促进此项研究能更进一步的改善与提高。
2. 研究的基本内容与方案
基于stc89c52单片机来实现学习和红外遥控功能,现在市面上的都是一些通过硬件来实现对接收信号编解码的操作,而此课题研究所采用的是通过软件来处理接收到的信号再根据nec协议编写相应的函数从而调制出指令信号再发射出去。具体的硬件部分接收和发送模块基本上是使用常用的一种接线方式,不同之处在于电路中加入了一些指示灯的工作电路。
(1)软件部分。了解红外遥控的通信协议,清楚hs0038红外接收头接收到的信号是怎样的一种形式,了解单片机中e2prom是如何缓存hs0038接收的信号。设置好定时器的起始计时数,控制在多长的时间后溢出来执行中断函数,进而调制出接近38khz的发射信号。同时在程序中设定好相应管脚的电位,来实现指示灯的正常工作。
(2)硬件部分。设计初步的仿真电路,软硬件相互参照,设计好基本的模块,再在proteus上仿真出完整的电路,将软件部分编译出的hex的文件加入stc89c52运行检查调试结果。比较接收波形和发射波形是否一致,仿真正确之后,则开始实际电路的焊接,焊接好电路完成硬件部分。
(3)硬件调试。将程序烧录到实物电路中,检测其功能能否正常实现。若没有实现预期功能,则要继续调试。若实现预期功能,则研究成功。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需的一些必要准备和学习任务。确定方案,完成开题报告。第4-6周:查阅参考文献,熟悉红外遥控的原理和单片机各管脚的基本功能。
第7-8周:通过软件仿真,实现对任一个遥控的按键学习,即接收模块的功能。
第9-11周:通过软件仿真,实现对该按键信号的发送,即发射模块的功能。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]黄国平,王金龙.蓝牙遥控器系统的设计与实现[j].电子科技大学学报,2004,33(4):395-398.
[2]钱志远.rf遥控器将开创电视遥控新境界[j].实用影音技术,2008 (6):45-48.
[3]王柳萍.短距离无线通信主要技术与应用[m].电子制作,2013,10:99.
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