基于51单片机的红外遥控电机系统的设计毕业论文

基于51单片机的红外遥控电机系统的设计毕业论文内容摘要：

Infrared remote control motor system based on 51 MCU Student:Jiao Deng Feng Teacher:Xu Ai Jun/ professor、 Zhu Rong Tao/ teaching assistant 【 Abstract】： 51 MCU is a typical representative of Embedded System, the electronical products belong to Embedded System, such as intelligent mobile, PDA, and so on. With the advantages of small in size, good performance, the learning of facilitate, the Embedded System is more and more familiar with majority of the electronic hobbyist and many electronics manufacturers. We can use the Embedded System to improve and simplify our lives, making our work and learning more efficient, So as to achieve greater productivity. This design is by design a new measurement and control the speed of electrical systems to understand and grasp a mon tracking control system design. design in hardware and software are down to analyse and discuss the system is simple, easy to learn, and easy operation, is a more practical tracking control system. Infrared remote control device has small size, low power consumption, strong function, and low cost, is currently widely used in a shortrange wireless munication and remote control. To meet the industrial and agricultural production in the right motor speed realtime measurement and control requirements, this infrared remote control electrical system design studies, detailed analysis of each functional module of the hardware circuit design and preparation of related software programs. This design includes send and receive infrared signals, LCD, matrix keyboard scanning, stepping motor speed control, and several other important functional blocks. First, the infrared remote control works through the analysis of proposed based on AT89C51 microcontroller coding, decoding, and pulse modulated highfrequency carrier at 38KHz, inhibit infrared interference designed infrared remote control circuit, the preparation of an infrared transmitter and receiver process, finally introduced to improve system scalability specific measures. This design uses two infrared remote control motor system posed of SCM, simple structure and function of strong, reliable operation can be well monitoring and control multiple motors. 英文摘要 VII 【 Keywords】 : 51 microcontroller, infrared remote control, electrical systems, stepper motor, LCD display 长江大学 工程技术学院 毕业设计（论文） 文献综述 题 目 名 称 基于 51单片机的红外遥控电机系统的设计 题 目 类 型 毕 业 设 计 系 部 信 息 系 专 业 班 级 自动化 0601 班 学 生 姓 名 焦 登 锋 指 导 教 师 徐爱钧 / 教授 辅 导 教 师 朱嵘涛 / 助教 完 成 时 间 2020 年 6 月 1 日 前言 第 1 页 （ 共 76 页 ） 前言 目前， 51 系列单片机在我国已得到大力推广和广泛应用，从工业控制到小型电子产品都可以见到 51 单片机的身影。 红外线遥控是目前使用广泛的一种通信和遥控手段，它不影响周边环境、不干扰其它电器设备；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。 电动机是机电行业中应用最为广泛的设备之一，是其它机电设备的动力源泉。 因此，在工农业生产中，电动机的转速测控是非常重要的。 本设计 介绍了一种基于 AT89S52 单片机的红外遥控步进电机 系统 的设计 ,系统分为红外遥控编 码 解码、 LCD 显示和驱动步进电机三个模块。 设计的系统能通过遥控器来控制步进电机的速度方向，并实现联动和单独动作，并且步进电机的状态能通过 LCD 液晶模块实时显示出来，使人们直观的看出步进电机的运行状态。 本系统是基于单片机控制的综合系统，单片机通过对红外信号的解码来实现步进电机的速度控制、方向控制、联动控制及 LCD 实时显示步进电机的转速。 它综合了 电子技术 和 单片机软硬件技术 ，本设计采用 AT89S51 单片机为核心包含红外编码发射电路、接收解码电路、 LCD 显示电路和步进电机驱动电路。 通过红外编码遥控发射不同的码值来控制步进电机的正转反转、加速减速以及启动停止、多个电机的联动、独个电机的单独动作，并通过 LCD 显示出步进电机的状态。 本课题 首先通过对红外线遥控工作原理的分析，提出 了 基于 51 单片机进行编码、译码，并将脉冲信号调制在 38KHz 的高频载波上 发射和接收 ，设计了红外遥控电路，编写了红外发射和接收程序。 通过解码控制多个以电动机为代表的动作单元完成特定的动作，巩固了运用微控制器设计一定的控制系统的专业知识。 动作单元还可以是其他的可执行元件（继电器、电磁阀、电阻丝 、晶闸管、 PLC、变频器、伺服驱动器 „„），该设计可以应用在日常生活、 工业 生产实际当中、比如红外遥控的家用电器、 数控机床 „„具有一定的现实意义。 本论文 对 该系统的 工作原理、硬件电路和软件进行了详细介绍。 基于 51单片机的红外遥控电机系统的设计 第 2 页 （ 共 76 页 ） 基于 51 单片机的红外遥控电机系统的设计 １ 绪论 题目来源 生产 /社会实际 研究目的和意义 51 系列单片机是一类很常见并且应用很广泛的单片微型计算机。 红外线遥控是目前使用广泛的一种通信和遥控手段，它不影响周边环境、不干扰其它电器设备；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调 试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。 由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。 工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 电动机是机电行业中应用最为广泛的设备之一，是其它机电设备的动力源泉。 因此，在工农业生产中，电动机的转速测控是非常重要的。 本红外遥控系统就是利用单片机通过红外线进行对 步进电机的 控制，主要包括红外线信号的收发 、液晶显示、矩阵键盘扫描、电动机转速 及方向 控制等几个重要功能模块。 经实践证明，本设计的测控原理及方法不仅适用于 步进 电动机，还可以对交流 及直流 电动机进行测控。 本课题 首先通过对红外线遥控工作原理的分析，提出 了 基于 51 单片机进行编码、译码，并将脉冲信号调制在38KHz 的高频载波上 发射和接收 ，设计了红外遥控电路，编写了红外发射和接收程序。 通过解码控制多个以电动机为代表的动作单元完成特定的动作，巩固了运用微控制器设计一定的控制系统的专业知识。 动作单元还可以是其他的可执行元件（继电器、电磁阀、电阻丝、晶闸管、 PLC、变 频器 、伺服驱动器 „„），该设计可以应用在日常生活、 工业 生产实际当中、比如红外遥控的家用电器、 数控机床 „„具有一定的现实意义。 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 随着科技的日益发展，人们对近距离的现场遥控以及无线通信的技术指标要求越绪论 第 3 页 （共 76 页） 来越高，尤其是在模拟锁相环集成电路和传感器技术的巨大进步下 ， 大大加速了这个进程。 目前无线产品在各个领域中已相当普遍的被使用，但大多都存在着很大的局限性，如：电路繁杂，计算难度大且多数运用的是模拟电路。 这不仅使其抗干扰能力差、准确度低 ， 也加剧了电路的调试和维护难度。 于是越 来越多的遥控系统和数据通信系统引入了不可见的红外线作为传输媒介进行通信 ， 组成了无线红外遥控系统。 红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有信息传输可靠 、 抗干扰能力强 、安全度高 、功耗低、成本低 、 易实现等显著优点 ，是目前应用最为广泛的一种通信和遥控手段 [10]。 红外线遥控不具有像无线电遥控那样 可以 穿过障碍物去控制被控对象的能力 ，属运用 红外线 的发射和接收原理为基础的遥控技术。 由于红外线为不可见光 ， 因此对环境影响很小，再由红外光波 的 波长远小于无线电波的波长，所以红外线遥控不会影响其他家用电器，也不会影响临近的无线电 设备。 所以，在设计家用电器的红外线遥控器时，不必像无线电遥控器那样，每套 (发射器和接收器 )要有不同的遥控频率或编码(否则，就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器 )。 所以同类产品的红外线遥控器，可以有相同的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号 “ 串门 ” 的情况。 这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的 方便。 红外遥控系统作为以红外线为传送信息媒介的短距离无线遥控控制电路系统，具有准确度高、速度快、既方便又实用等诸多的优点。 它可以方便地达到让你随意操纵用电器之目的，因而有很大的推广和使用价值。 基于 51 单片 机的红外遥控电机系统就是红外遥控系统的应用之一。 本课题研究如何用 51 单片机进行红外编码及解码并控制多台步进电机联动或者单独动作，动作方式有同时或者单独的转速或者转向变化。 此 系统通过适当修改，可用于各种运动装置的电机控制系统。 主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路 (1) 主要研究内容： 如何用 51 单片机进行红外编码及解码并控制多台步进电机联动或者单独动作，动作方式有同时或者单独的转速或者转向变化。 还要 在 控制过程中把电机的运动状态和转速用 LCD 液晶显示器显示出来。 (2) 需重点研究的关键问题 ： 基于 51单片机的红外遥控电机系统的设计 第 4 页 （ 共 76 页 ） 需重点研究 51 单片机的硬件结构和编程方法及最小系统；字符型 LCD 液晶显示接口技术； LED 数码管接口技术；键盘接口技术；红外编码及解码原理；步进电机的控制原理；器件的选型。 (3) 解决思路： 温顾所学的 51 单片机知识，查找与最小系统；字符型 LCD 液晶显示接口技术；LED 数码管接口技术；键盘接口技术；红外编码及解码原理；步进电机的控制原理；器件的选型相关的图书资料。 设计思路主要是模块思想，即整个系统的设计包括以下两个模块： 硬件模块 主要有 cpu，数据显示模块；键盘控制模块；电动机驱动模块。 软件模块 红外编码 模块； 红外解码 模块； 电机驱动 模块； 另外，在此次毕业设计中所要养成的思维方法和思考模式对以后自己从事此类技术。