基于M34552單片機的多功能紅外遙控器設計

楊 暢 王渤文 張天成 任全鵬

（沈陽航空航天大學航空宇航學院 遼寧沈陽 110136）

一、設備應用環境

幾乎所有的現代視聽設備都配有紅外遙控器。然而，很少電子設備裝有遙控器，本文介紹了一種多功能紅外遙控器的原理和制作方法，包括紅外發射器和紅外接收器。遙控系統設計用于控制四種不同類型的設備：開關、伺服電機、步進機器人和雙數字電位器IC。但是，一次只能控制一種類型的設備。

二、總體設計

（一）產生遙控發射信號

遙控器由按鍵掃描矩陣、控制電路以及紅外線發射部分三大部分組成:（1）按鍵掃描矩陣由集成電路的掃描輸入、輸出電路引腳組成的橫豎交叉矩陣，無鍵按下時，輸入輸出是互不相連。當某一鍵按下時，相應的輸入口會有信號送達，使控制電路得知哪一個按鍵被按下，它會發出一種指定的信號來控制功能。（2）紅外線發射部分由晶體三極管提供功率放大，以足夠的功率驅動紅外線發光二極管，發射出紅外線脈沖信號，有些遙控器的載頻可能為40kHz，只需要稍微加大發射功率仍可用38kHz的載頻使其接受電路信號。（3）控制電路是遙控器的核心部分，以M34552單片機為例，晶振連接到單片機的XCIN/XCOUT和XIN/XOUT引腳上，來建立振蕩信號；振蕩電路送來的信號經過整形、分頻等處理，產生了掃描用的控制信號，通過M34552芯片內軟件功能實現紅外遙控對輸出信號的控制[1]。原理圖如圖1所示：

圖1 原理圖

（二）產生以及儲存電能

通過按壓手壓搖桿，使得手壓搖桿繞軸做轉動。在軸處，安裝扭轉彈簧，使得手壓搖桿可作往復轉動。手壓搖桿帶有和變速齒輪相嚙合的直齒，變速齒輪與組裝的永磁體齒輪相嚙合。變速齒輪來回轉動，帶動組裝永磁體一起轉動，繼而不斷的切割磁感線。永磁體下裝配固定于遙控器外殼的線圈，永磁體的轉動使得永磁體相對于線圈轉動。手壓發電對用電器和整個線圈電路都存在著不好的影響，因此，可以將電能儲存起來，再以直流電的形式供給用電器。

三、裝置應用原理

（一）紅外發射器技術原理

紅外發射機采用IC1單片機ins8048l，功耗低，運行速度快。該微處理器可以驅動和讀取16位鍵盤，產生40KHz的紅外信號。現在深入探討IC1是如何完成這項雙重任務的[2]。

（二）紅外發射機原理

一個簡單的紅塑料濾波器可以屏蔽部分噪聲，但要克服外界紅外干擾，必須將有用的紅外信號調制到高頻載波上。它相當于IC1振蕩器頻率的十五分之一，波形是方波，而不是正弦波。IC1的引腳11是ALE（地址可鎖存）側。在我們的系統中，IC1的振蕩頻率為6mhz，除以15，即400kHz。這個400kHz的信號被加到1c3的CLK輸入端，IC3是4017cmos十進制計數器，所以400kHz除以10得到40KHz的載波。IC3的引腳12上獲得的40KHz信號被微處理器的輸出端口p15（引腳12）觸發，4049逆緩沖器（iC4）的引腳3被鎖定。使用這個緩沖器有兩個目的：首先，反轉IC3的空閑狀態，以便在沒有字符傳輸時斷開MOSFET Q1。二是為Q1的柵極提供足夠的驅動，使紅外LED能夠最大限度地發射紅外能量。

四、測試

由于遠程控制和3D電視同步的主要問題是互操作性和干擾性，所以傳輸信號需要聚焦或面向接收機。相反，散射的紅外信號是無方向的。在接收之前，發射的信號會反射到不同的表面。信號會減弱或衰減。散射紅外系統的挑戰是接收和處理微弱的信號家庭影院與普通電視的主要區別在于，立體聲揚聲器設置在側置揚聲器和后置揚聲器上。在標準家庭影院系統中，有三個前置揚聲器、兩個側面環繞揚聲器或后置揚聲器和一個超低音揚聲器。大多數消費者不想安裝后揚聲器，因為他們不想在房間周圍布線，也不想花錢在墻上或地毯和地板下布線。近紅外光包括波長在750nm到1050nm之間的光，除了人眼看不見外，它具有大部分可見光的物理性質。和可見光一樣，紅外線也從天花板、墻壁和房間里的大多數其他物體反射出來。因此，發射的光也會變得散射。散射紅外光有其自身的特點，特別適合于透射。音頻信號至側圍和后揚聲器[3]。

五、結語

針對現有的遙控設備，一個遙控裝置只能控制一臺電子設備，且鉛蓄電池的使用后，難降解等缺點。本文設計了一款基于M34552單片機的微型紅外遙控器，借助M34552硬件已有的作用，同時利用磁生電，并用電容儲存產生的電能。同時該實驗裝置發出數字編碼形式的信號，對應于不同接收機可接收的信號，可進行對不同設備的控制。