基于AT89S51單片機的無線遙控開關設計與實現

張永格

（柳州鐵道職業技術學院 電子工程系，柳州 545007）

1 系統基本方案框圖

將系統劃分為單片機控制系統、遙控系統、驅動系統和電源系統模塊，其總框圖如圖1所示。

圖1 模塊總框圖

2 系統硬件設計與實現

2.1 發收電路模塊

采用PT2262-PT2272紅外遙控發射/接收芯片。PT2262/2272是一對帶地址、數據編碼功能的紅外遙控發射/接收芯片。其中發射芯片PT2262-IR將載波振蕩器、編碼器和發射單元集成于一身，使發射電路變得非常簡潔。其工作原理如下：

PT2262-IR發射芯片地址編碼輸入有“1”、“0”和“開路”三種狀態，數據輸入有“1”和“0”兩種狀態。由各地址、數據的不同接腳狀態決定，編碼從輸出端Dout輸出，通過紅外發射管發射出去。Dout輸出的編碼信號是調制在38kHz載波上的，OSC1、OSC2外接的電阻決定載頻頻率，一般電阻可在430k—470k之間選擇即可。

PT2272的暫存功能是指當發射信號消失時，PT2272的對應數據輸出位即變為低電平。而鎖存功能是指，當發射信號消失時，PT2272的數據輸出端仍保持原來的狀態，直到下次接收到新的信號輸入[1]。

圖2是紅外發射和接收的典型應用原理圖，為了能正確解調出調制的編碼信號，接收端需加一級前置放大級，保證輸入PT2272的信號幅度足夠大。PT2272各輸出端通過各種接口即可控制相應的負載。

圖2 發收電路

2.2 單片機系統電路

采用AT89S51單片機構成最小控制系統。P3端口為遙控控制口輸入，P0口為開關控制口輸出；P1口外接數碼管顯示電路。電路如圖3所示。

圖3 單片機系統電路

2.3 電源電路

由于本設計不需要高功率電源，所以采用三端穩壓器足以滿足要求。電路如圖4所示。電路需要兩個不同電壓供電，采用了兩個三端穩壓器，變壓器為單17V，電解電容采用2200UF/25V，

高頻小電容用100pF[2]。

2.4 數碼管顯示電路

由于本設計不需要顯示太多的數據，用一個I/O口動態控制一個共陽七段數碼管即可[3]，如圖5所示。

2.5 繼電器驅動電路

圖4 系統電源電路

電控板上的12V直流繼電器，是采用晶體管驅動的。如圖6所示，采用PNP型9012晶體管來驅動，當晶體管Q1基極被輸入低電平時，晶體管飽和導通，發射極變為低電平，繼電器線圈通電，觸點吸合；當晶體管Q1基極被輸入高電平時，晶體管截止，繼電器線圈斷電，觸點斷開。

圖5 數碼管顯示電路

圖6 繼電器路驅動電路

3 系統的軟件設計

3.1 程序簡述及流程

調頻接收模塊輸出是一個4路組成的15路編碼，其代碼是1110、1101、1011、0111、0011、1100、0101、1010、1001、0110、0001、0010、0100、1000、0000、1111，其中1111為常態。在本設計中只用到10組編碼。

程序流程為：先把P0口初始化為全高電位，P3口為全低電位，然后根據P3口的低4位來決定P0口的輸出，再給P1口送數顯示輸出的個數。

3.2 軟件流程圖

圖7 程序流程圖

4 系統調試

經過硬件和軟件設計后制作產品，并對產品進行了系統的測試，達到了設計要求。進行遙控的開關狀態量進行測試，數據如表1所示，達到無線遙控功能。

表1 遙控輸入與輸出的對應關系

5 結論

基于單片機的無線遙控在電氣開關裝置上的成功實現，可以對一些固定場所的用電裝置進行靈活的控制。因此，本產品具有推廣價值。

本設計也有它的不足之處：由于印刷電路板的設計存在一些瑕疵，電路的穩定性受到了相應影響。不過，可以通過重新設計線路板來實現。

[1] 劉毅敏,史作鋒.編碼信息紅外發射與接收器[J].微計算機信息,2007(14)

[2] 路松行.電路與電子技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2005

[3] 胡建.單片機原理及接口技術教程[M].北京:機械工業出版社,2009