摘 要

论文主要研究了一种具有学习普通遥控器按键功能的红外遥控器的设计，它能通过一个红外接收器HS0038将遥控器发射的指令信号进行收集并提取有用的指令信号，即一串“0”“1”的代码，并通过STC89C52RC芯片对代码进行处理再调制到38kHz的载波上通过红外发射模块发射出去，这样便可以学习并实现某个按键的功能。

研究结果表明：人们生活中家电的种类和数目越发增长，相应的遥控器的数目也随之不断增长，这无疑给人们带来了很多操作上的麻烦，但是只要家用遥控器的编码规则符合NEC协议，本课题所研究的学习型遥控器便能够学习其全部按键的功能，从而便能够实现一个遥控器对多个电气设备的操控。

本文的特色在于：实现了红外遥控器的智能学习功能，拥有市面上万能遥控器的基本功能，同时也弥补了万能遥控器设置麻烦的缺点，也就在真正意义上实现了一对多的智能红外遥控功能。

关键词：红外线；遥控器；HS0038；编解码；学习型。

Abstract

In this thesis, an intelligent infrared remote controller with a learning function is designed. An infrared signal receiver HS0038 is used to collect the launched instructions from the remote controller and extract the useful signals, namely a bunch of "0" and "1" code, then a STC89C52RC chip is used to deal with codes and modulate the signals to a 38 kHz carrier transmission. All the signals are launched by an infrared emission module, so that the remote controller can learn and realize the button function.

The results indicate that in the daily life, with the growing of the household appliance, the number of remote controller is also continue to grow. This will undoubtedly bring a lot of inconvenience, but if the encoding rules of home remote controllers are in line with protocol NEC, then a smart remote controller studied in this paper will be able to learn all key functions of different kinds controller. Thus it is achieved that a remote controller makes control of plurality of appliances.

The features of this thesis is that an infrared remote controller with smart learning function is achieved. This remote controller has all basic function as a universal remote controller, and it makes up the shortcoming of the universal remote controller in trouble setting. So this infrared remote control is a really smart remote controller having the function of one to control more.

Key words: infrared light; remote control; HS0038; coding and decoding; intelligence.

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1课题研究的背景 1

1.2研究的目的及意义 1

1.3国内外研究现状 2

1.4课题研究内容 3

第2章 基于STC89C52RC的红外遥控器的设计原理分析 4

2.1红外遥控原理 4

2.2红外遥控编码协议及调制原理 4

2.3红外遥控发射模块的原理 5

2.4红外遥控接收模块的原理 5

第3章 学习型红外遥控的硬件设计 7

3.1主要元器件的选择 7

3.1.1主控芯片STC89C52RC的介绍 7

3.1.2接收模块的硬件 8

3.1.3发射模块的硬件 10

3.2具体的电路设计 10

3.2.1接收模块的电路 11

3.2.2发射模块的电路 12

第4章 学习型红外遥控的软件设计 13

4.1主函数main的程序设计 13

4.2初始化函数和延时函数 14

4.3接收学习程序的设计 14

4.4编码发射程序的设计 15

第5章 学习型红外遥控的仿真与调试 17

5.1在keil软件上的程序仿真 17

5.2在Proteus软件上的电路仿真 18

5.3实物电路的调试 21

第6章 总结与展望 25

参考文献 27

附录 28

附录A 28

附录B 28

致谢 33

第1章 绪论

1.1课题研究的背景

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^[1]。尽管红外遥控的发展历史如此的悠久，但随着电器设备种类不断新增，遥控器的数目与使用就变得越发麻烦，与“科技让生活变得更美”的理念相违背。于是有些电器企业便研发出了功能强大的万能遥控器，即实现一对多的遥控。反观遥控原理，一个特定的设备，其对应的遥控器是有着一套只用于该设备的设备指令码，因此各种设备的遥控信号是互不干扰。而万能遥控器则是种容括了市面上大部分知名品牌家电遥控器的指令代码的功能强大的遥控器，在对特定的某品牌家电进行操控前，万能遥控器需要调用该品牌遥控器的一整套指令码数据，这样便可实现化难为易的一对多操作。但万能遥控器并没能很好地推广开，人们现在使用得较多的仍旧是设备自带的单一功能的遥控，究其原因可能是电器种类的扩增速度较快，遥控器所携带指令数据量也在不断扩大，万能遥控器若不具有更为开放的学习功能，仅仅只通过存储各种家电的遥控代码来实现多功能，不免显得有点笨重。毕竟电器种类的增速是非常迅速的。再者万能遥控的使用前的设置操作并不简易，并不能给用户带来明显的便捷，所以此遥控没有得到很好的推广，也是不难预料的。因此可操作多个遥控并不是最优的选择。

基于单片机配合基本的红外接收与发送模块，可以实现一种具有学习功能的遥控器，红外接收器接收普通遥控器某一按键的所发送的红外信号，并通过NEC协议编写程序对接收到的信号进行解码再调制，然后通过红外发射管发射出去。这样便实现了对一些普通遥控器功能的学习，从而操控多个家电设备。这种学习过程操作起来很简易也能很好的实现相应的遥控操作，较之万能遥控器有着很明显的进步，操作也更简便更实用，因此该设计具有很高的实用价值。

1.2研究的目的及意义

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]。就研究的意义而言，能更好的巩固及掌握大学所学习到的一些专业知识，此研究课题就涵盖了单片机、c语言、Proteus仿真软件的使用等内容，较之前学期末的课程设计要困难得多。

1.3国内外研究现状

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有线式到无线式，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^[3]。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^[4]。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。