使用微控制器的5通道红外遥控系统

本文旨在设计和演示一个简单的5通道遥控系统来驱动五个负载。输入信号或命令由发射器通过红外传输发出，由红外接收器接收，处理后用于驱动负载。在发射器和接收器上，都使用了一个微控制器来处理信号。

电路背后的原理：

该电路根据红外通信的原理工作。红外通信涉及使用红外信号作为载体来传输信号。来自开关的输入信号由微控制器处理，由编码器进行编码，由发射器进行调制和传输。在接收器处，调制后的信号由红外接收器解调，由解码器解码，并由微控制器处理，以控制输出负载。

5通道红外遥控电路设计：

发射器电路由三个集成电路组成--Atmel89C51微控制器、编码器HT12E和定时器555。

设计的第一步包括设计微控制器的接口。在输入端，一个5项DIP开关与微控制器的P1端口相连接。输入电路设计的另一部分包括设计振荡器电路和复位电路。振荡器电路的设计是通过选择两个15pF的电容连接到晶体振荡器的两端来完成的。

复位电路的设计要考虑到所需的复位脉冲宽度为100ms，复位引脚的电压降为1.2V。这里我们选择了一个10K的电阻和10uF的电容来满足要求。输出端由HT12E编码器的7个地址引脚和终端使能引脚连接到地，4个数据引脚连接到端口0。

设计的第二步是设计定时器振荡器电路。在这里，我们需要使用555定时器来设计一个星形多用振荡器。考虑到所需的振荡频率为38KHz，假设电容的值为0.01uF，我们得到Ra的值为760欧姆，Rb为1.5K。

接收器电路与发射器电路设计类似，由四个集成电路组成--Atmel89C51、解码器HT12D、红外接收器TSOP1738和继电器驱动器ULN2004。 微控制器接口的设计与发射器电路的设计相同，特别是复位电路和振荡器的设计。

这里，输入电路由解码器和TSOP1738组成。TSOP1738的输出引脚与解码器IC的数据输入引脚相连，4个数据输出引脚与微控制器的P1端口相连。地址引脚被接地，一个LED灯被连接到有效的传输引脚，以指示传输情况。

输出电路由继电器驱动器IC ULN2004组成，它的5个输入引脚连接到微控制器的P2端口，5个输出引脚连接到操作5个灯的继电器。

使用微控制器的5通道红外遥控系统的电路图：

5通道远程控制 - 发射器电路

该发射器电路中包括的元件：

元件的清单和相应的数值显示如下

R1 - 1M

R2 - 10K

R3 - 760Ohms

R4 - 1.5K

R5 - 100Ohms

C1, C2 - 15pF

C3 - 10uF

C4 - 0.01uF

C5 - 0.1uF

S1 - 5个DIP开关

V1 - 5V

U1 - AT89C51

U2 - HT12E

U3 - LM555

U4A - 7408 (AND门)

Q1 - BC547

如何操作发射器电路？

当电路通电后，编译器将初始化堆栈指针和其他变量，并调用主函数。它扫描输入引脚，即来自开关的信号。

如果任何一个开关被按下，按照程序，编译器将相应的4位数值分配给输出端口的4个引脚，即产生所需的4位输出信号，并将其输入到编码器的数据输入端。

然后，编码器将这4位并行数据转换为串行数据，即为每个并行数据输入生成一个代码。 编码器的输出被连接到时间555的复位引脚，这样，只有当编码器有任何输出时，定时器才会工作。 定时器产生一个38KHZ的信号，用于驱动红外LED，从而产生一个调制的38KHZ红外信号。

接收器电路图：

5通道遥控器 - 接收器电路

该接收机电路中包括的元件：

元件清单和相应的值如下所示

R1 - 100Ohms

R2 - 50K

R3 - 10K

C1 - 10uF

C3, C2 - 10uF

V1 - 5V

U1 - HT12D

U2 - AT89C51

U3 - ULN2004

Q1 - BC547

J1, J2, J3, J4, J5

接收器电路如何工作？

传输的红外信号由TSOP 1738或红外接收器接收，该接收器使用针式二极管和滤波器的安排对信号进行解调。接收器的输出被馈送到解码器的输入端，解码器最初对接收到的数据进行至少三次检查，然后向VT引脚发送一个高脉冲，以表示有效的传输。 然后，解码器将串行数据输入转换为4位并行数据输出。同时，微控制器被启动，输入引脚被扫描。对于某个4比特的输入信号，编译器将一个高逻辑信号分配给继电器驱动器的相应输入引脚。继电器驱动器ULN2004实际上是一个达林顿阵列集成电路，它改变了接收到的输入信号的电压水平，以便在相应的输出引脚提供一个低电压信号。连接到该输出引脚的继电器线圈因电流流过而通电，衔铁从原来的位置移动，从而完成电路，灯开始发光（图片中未显示）。 这一操作对所有其他灯的开关都是一样的。

5通道红外遥控电路的应用：

这个电路可以用来驱动一些负载，如灯。

这个电路可以被修改为使用电机驱动器而不是继电器驱动器来驱动玩具车或机器人。

5通道红外遥控电路的局限性：

这个项目使用红外传输，范围小，需要视线通信。