多功能智能遥控器
一、概述
随着电子技术的不断发展，目前市场上出现了越来越多的红外线遥控家电设备，如电视、电扇、空调、家庭影院等。显然，带红外遥控器的家电给我们的生活带来了极大的方便，但遥控器多了容易弄混，且它们之间不能互换互控，这样就带来了使用上的麻烦。设计一种对家中各种红外线遥控器发射的控制信号进行识别、存储和再现的多功能智能遥控器将弥补这一缺陷。基于此，我们设计了一种多功能智能遥控器，它能遥控多种家电设备。
这种遥控器以单片机为核心，采用了具有记忆性功能的AT24C系列EEPROM器件。只要知道设备的特征码值，就可将其写入遥控器的非易失性存储空间，这样每次遥控时，就可以将设备码值读出，进行不同设备的选择，然后完成对此设备的遥控功能。如果用户想要添加对新设备的遥控功能，只需将新设备的特征码值输入遥控器即可。
本设计的基本原理是：按下遥控器的键后，判断是不是功能键，如果是功能键,将键值写入外挂的EEPROM某一固定单元；如果不是功能键，从外挂的EEPROM某一固定单元读出固定键值，并与所按键值组合，以３８KHz载波形式移位发送。对于接收部分，以串行方式接收数据，然后将该接收数据高四位渔歌设备预置标志码值比较，如果相符，那么则该接收设备处于被控状态，然后由该设备将接收数据的低四位即所按键值输出显示，不同的显示数字代表不同的功能控制；同样，若所接收数据的高四位与其它接收设备的预置标志码相符，则其它设备处于被控状态。这样就模拟实现了多功能只能遥控器遥控多种设备的功能。本设计只是模拟控制两种设备，要想控制更多设备，可以根据所给设备对应的特征码值，简单设置功能键，进而实现对更多种设备的遥控。
本遥控器集多种设备的遥控功能于一体，结构简单，使用方便，值得推广和应用。
二、硬件部分设计及方案比较
硬件部分工作原理图如附图。
（一） 最小系统部分
AT89C2051是本设计的核心部分，以它为核心的最小系统是遥控器的控制部分，它们共同完成了键值的扫描、处理、比较和发送等功能。之所以选用89C2051是因为89C2051是一种低功耗、高性能的８位CMOS微控制器芯片，片内带2KB的快闪可编程及可擦出只读存储器（FPEROM），而且，与其它51系列单片机相比，它的口资源可以得到充分利用。它具有以下主要特性：
（1）与MCS-51 兼容； （2）内部带2KB可编程闪速存储器；
（3）寿命为1000次擦/写循环； （4）2个16位定时/计数器；
（5）宽工作电压范围为２.7~6V (6)全静态工作频率为0Hz~24MHz；
(7)可直接驱动LED； （8）低功耗的闲置与掉电模式；
（9）5个中断资源； （10）有片内精密模拟比较器；
（11）可编程串行通道； （12）15条可编程I/O线； （13）两级程序存储器加密； （14）128*8位SRAM
（二） 矩阵键盘
键盘是一组按键的组合，它是单片机的输入设备，操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人—机通信。在单片机组成的测控系统及智能化仪器中，常用非编码式键盘。本设计中采用了4*4非编码式矩阵键盘，不采用独立式键盘，因独立式键盘占用单片机I/O口较矩阵式键盘多，造成资源浪费。
（三） 红外接收头
本设计使用TL940X系列的TL1380，此种红外接收头功耗低，高灵敏度，且具有优良的抗干扰特性，广泛应用于各种红外遥控场合。它是以38KHz为载波频率，其工作电压为4—5V，接收距离8—12m。但应注意，若在5cm的接收范围内，应以宽度600/600Us为发射脉冲，取50次冲的平均。其模块原理图如图所：
GND VCC OUT
(四)AT24C01串行EEPROM
AT24C系列最适合于I^2C总线的单片机使用。AT24C01提供了按一个字8位，共128个字的方式构成的1024位的串行EEPROM。该器件特别使用于低电源电压工作的工业和民用场合，具有节省空间的8脚PDIP和8脚SOIC封装，且可通过2线串行接口存取，易于单片机联接。该器件还是用于要求长寿命、低功耗、存取速度较快且不需要较大容量的应用场合，具有可擦写100000次和数据保持持久的特点。电源电压范围2.5~6V，工作电流最大3mA（一般为2mA），静态电流一般在30uA~110uA之间。该器件具有4位页写模式，自同步写周期最大10ms。而以往采用的并行EEPROM，如2817、2816A、2864等，有占用单片机I/O口线多，耗电大的缺点。因此综合比较我们选择了AT24C01串行EEPROM。
（五） LED显示器
本设计使用发光二极管显示器，即LED（Light Emitting Diode），价格便宜，配置灵活，与单片机接口方便；而液晶显示器，即LCD（Liquid Crystal Display），和CRT显示器虽然可以进行图形显示单接口较复杂，成本也较高。
（六） 拨码开关
拨码开关在本设计中用于预置各设备的标志码，以模拟指示不同的设备，既简单又直观。
限幅 滤波 检波 积分 比较
前置放大
（七） 红外发射管
本设计所使用的红外发射管目前广泛应用于各种红外遥控器，其制造技术成熟、价格便宜而且所发出的红外线频率稳定。
以上便是本设计硬件部分主要器件的简单介绍。
三、软件部分设计
本设计软件程序由两部分组成，包括发射部分和接收部分，具体设计见流程图图一、图二。
四 ，原理图
123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate4-Dec-2003Sheet of
FileC:\Program Files\Design Explorer 99 SE\MyDesign.ddbDrawn ByRST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.2(INT0)6P3.3(INT1)7P3.4(T0)8P3.5(T1)9GND10VCC20P1.719P1.618P1.517P1.416P1.315P1.214P1.1(AIN1)13P1.0(AIN0)12P3.7112051RST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.2(INT0)6P3.3(INT1)7P3.4(T0)8P3.5(T1)9GND10VCC20P1.719P1.618P1.517P1.416P1.315P1.214P1.1(AIN1)13P1.0(AIN0)12P3.7112051U?802110uF10u10K10K12MVCC20p20pGND12MGND20pVCC20pGNDA01A23A12VSS4VCC8WP7SCL6SDA52401abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp1231380VCCGNDVCCGNDVCC3K3K3K3K3K3K3K3K5KLED9012100GNDVCCGNDGNDGNDVCC智功能控能器多遥
FEADC987B6543201
图 一：发 射 部 分 软 件 流 程 图
Y
N
` 开 始
按 键 扫 描
有 键 按 下 吗 ？
Y
N
图 二：接 收 部 分 软 件 流 程 图
读 入 键 值
是 功 能 键 吗 ？
将键值存入B,并从EEPROM某
一固定单元中读的内容存入A
SWAP A
ADD A,B
将 A 中 的 值 右 移 发 送
结 束 写入外挂EEPROM
开 始
接 收 数 据 并 保 存
屏 蔽 低 四 位 并 与 读
入 预 设 标 志 码 比 较
N
Y
相 等 吗？
取 出 已 保 存 的 接 收 数 据
并 屏 蔽 其 低 四 位
由 该 设 备 送 出 显 示
结 束