基于AT89S51单片机的无线遥控开关设计与实现

张永格

（柳州铁道职业技术学院 电子工程系，柳州 545007）

1 系统基本方案框图

将系统划分为单片机控制系统、遥控系统、驱动系统和电源系统模块，其总框图如图1所示。

图1 模块总框图

2 系统硬件设计与实现

2.1 发收电路模块

采用PT2262-PT2272红外遥控发射/接收芯片。PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片。其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。其工作原理如下：

PT2262-IR发射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路”三种状态，数据输入有“1”和“0”两种状态。由各地址、数据的不同接脚状态决定，编码从输出端Dout输出，通过红外发射管发射出去。Dout输出的编码信号是调制在38kHz载波上的，OSC1、OSC2外接的电阻决定载频频率，一般电阻可在430k—470k之间选择即可。

PT2272的暂存功能是指当发射信号消失时，PT2272的对应数据输出位即变为低电平。而锁存功能是指，当发射信号消失时，PT2272的数据输出端仍保持原来的状态，直到下次接收到新的信号输入[1]。

图2是红外发射和接收的典型应用原理图，为了能正确解调出调制的编码信号，接收端需加一级前置放大级，保证输入PT2272的信号幅度足够大。PT2272各输出端通过各种接口即可控制相应的负载。

图2 发收电路

2.2 单片机系统电路

采用AT89S51单片机构成最小控制系统。P3端口为遥控控制口输入，P0口为开关控制口输出；P1口外接数码管显示电路。电路如图3所示。

图3 单片机系统电路

2.3 电源电路

由于本设计不需要高功率电源，所以采用三端稳压器足以满足要求。电路如图4所示。电路需要两个不同电压供电，采用了两个三端稳压器，变压器为单17V，电解电容采用2200UF/25V，

高频小电容用100pF[2]。

2.4 数码管显示电路

由于本设计不需要显示太多的数据，用一个I/O口动态控制一个共阳七段数码管即可[3]，如图5所示。

2.5 继电器驱动电路

图4 系统电源电路

电控板上的12V直流继电器，是采用晶体管驱动的。如图6所示，采用PNP型9012晶体管来驱动，当晶体管Q1基极被输入低电平时，晶体管饱和导通，发射极变为低电平，继电器线圈通电，触点吸合；当晶体管Q1基极被输入高电平时，晶体管截止，继电器线圈断电，触点断开。

图5 数码管显示电路

图6 继电器路驱动电路

3 系统的软件设计

3.1 程序简述及流程

调频接收模块输出是一个4路组成的15路编码，其代码是1110、1101、1011、0111、0011、1100、0101、1010、1001、0110、0001、0010、0100、1000、0000、1111，其中1111为常态。在本设计中只用到10组编码。

程序流程为：先把P0口初始化为全高电位，P3口为全低电位，然后根据P3口的低4位来决定P0口的输出，再给P1口送数显示输出的个数。

3.2 软件流程图

图7 程序流程图

4 系统调试

经过硬件和软件设计后制作产品，并对产品进行了系统的测试，达到了设计要求。进行遥控的开关状态量进行测试，数据如表1所示，达到无线遥控功能。

表1 遥控输入与输出的对应关系

5 结论

基于单片机的无线遥控在电气开关装置上的成功实现，可以对一些固定场所的用电装置进行灵活的控制。因此，本产品具有推广价值。

本设计也有它的不足之处：由于印刷电路板的设计存在一些瑕疵，电路的稳定性受到了相应影响。不过，可以通过重新设计线路板来实现。

[1] 刘毅敏,史作锋.编码信息红外发射与接收器[J].微计算机信息,2007(14)

[2] 路松行.电路与电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005

[3] 胡建.单片机原理及接口技术教程[M].北京:机械工业出版社,2009