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紅外線是一種看不見的光線，因其在整個電磁波譜中處在可見光（紅光）外側而得名。他介於可見光和微波之間，既具有可見光的性質，如：直線傳播、反射、折射等，又具有微波的某些特性，如：
穿透力強，能穿過某些不透明物質等。
借助於紅外線具有直線傳播的特性，利用紅外感測器具有靈敏度高、響應速度快和光譜範圍窄的效能，同時也利用微控制器具有結構緊湊、可靠性高、資料處理能力強、速度快、功耗小、成本低的特點，可以製作靈敏度高，抗干擾性能優良的紅外遙控裝置。
本設計將微控制器與紅外技術、電子技術相結合，設計出的通用家用燈頭遙控裝置具有結構簡單，操作方便，功能比較完善的特點。
1 紅外遙控系統的原理
紅外遙控電路的結構形式一般分為3種，即：單通道遙控開關電路、單通道步進式遙控電路和多通道遙控電路。本設計採用單通道遙控開關電路，這種紅外遙控系統一般由發射和接收兩大部分組成，發射部分一般包括脈衝發生器、脈衝功放和紅外發射，接收部分一般包括紅外置收、電壓放大、限幅放大、雙穩觸發和繼電器，有的還採用專用遙控積體電路使結構簡化。
本遙控系統主要由開關控制按鍵、定時資料輸入按鍵、亮度控制按鍵、定時控制電路、顯示電路、紅外發射電路、紅外置收電路、亮度控制及執行電路等組成。
2 硬體電路
2.1 開關控制
該部分主要實現遙控開燈或關燈，為乙個按鍵。當按下按鍵時，紅外發射部分發射一紅外脈衝，經紅外置收部分接收並使繼電器改變原來的狀態，使燈由開變為關或由關變為開。
2.2 定時部分
該部分主要包括：定時資料的輸入及處理、定時電路及時間顯示電路。
定時資料的輸入採用非編碼按鍵的工作方式，其中"0~9"為數字按鍵，"h"為小時按鍵，"y"為確定按鍵。該部分電路圖如圖1所示。
圖1定時時間輸入
定時器採用減法計數器，輸入的初始資料由89c51的p0口的低4位給出，由p2.7和p2.0經解碼、反相後，鎖存在相應計數器cd4069的置數端上，並由解碼顯示器件cl002顯示出來，同時開始減法計數，調節rp約為2.
4 m時，ne555將產生60 s脈衝，控據的單位為min,左邊為低位。當減到全為0時，計數停止，同時輸出乙個低電平到紅外發射部分。發射部分發射紅外脈衝，由紅外置收部分接收使開關部分翻轉，從而改變燈泡原來的狀態而達到定時控制。
定時電路如圖2所示。顯示部分為cl002,他是集寄存、解碼、顯示為一體的cmos-led組合器件，功能相當於1只cd4543或cd4511加上1只共陰極數碼管。使用該組合器件可使電路結構簡化。
圖2 定時電路
2.3 亮度控制電路
該部分的電路如圖3所示。他由紅外置收及前置放大、脈衝識別、電子模擬開關、電子模擬電位器等部分組成。
圖3 亮度控制電路
紅外置收及前置放大採用μpc1373專用積體電路。當按下紅外發射電路的sb1鍵時，紅外發射電路會根據按鍵時間的長短發射長脈衝或短脈衝，脈衝由 ba5204接收，並在ba5204的第4腳輸出高電平，經反相後送到μpc1373的第7腳進行脈衝識別處理。脈衝識別電路採用整合六反相器 cd4069,其中由第1腳輸入、第4腳輸出的部分為短脈衝識別電路，短脈衝使亮度變小。
由第13腳輸入第6腳輸出的部分為長脈衝識別電路，長脈衝使亮度變大。電子模擬開關採用四雙向模擬轉換開關cd4066.電子模擬電位器採用乙隻n溝道場效電晶體vmos管，他是一種電壓控制器件，利用柵極電壓控制漏極電流，也就是控制溝道電阻，利用此特性可以將場效電晶體當作1只受電壓控制的可變電阻。
2.4 紅外發射電路
該部分的電路圖如圖4（a）所示。紅外遙控發射器採用ba5104專用編碼積體電路，其中1,2腳為使用者碼選擇端，可避免別人的遙控。3腳與定時電路的輸出端74ls27的6腳相連，4腳和5腳分別接亮度和開關控制按鍵，3~5任意乙個腳有低電平時，led立即向外發射調製的紅外光，發射頻率受12, 13腳間的晶振控制。
圖4 紅外發射與接收電路
2.5 紅外置收部分
該部分的電路如圖4（b）所示。ba3502為一體化紅外置收頭。接收器中的ba5204是與發射器ba5104相配套使用的器件，其工作電壓為5 v,由不用變壓器的高輸入電壓、小輸出電流的線性穩壓器lr6將220 v交流電變成10 v直流電後經7805變為5 v供電。
當ba5104的sb1,sb2中任意乙個鍵按下或第3腳收到低電平時，對應的ba5204的某一埠就輸出高電平，當鬆開時，該埠恢復低電平。維持高電平的時間與按鍵的時間相同。圖中sk-ii為聲控積體電路，ba5204的第3和第5腳輸出的訊號由c2輸入sk-ii,經內部電路放大、選頻、整形、延時後送入觸發器並使其翻轉，由9腳輸出低電平，該低電平使vt3導通，繼電器j吸合接通電源控制開關。
當第二次收到控制訊號後，sk-ii的 9腳輸出高電平，vt3截止，繼電器釋放，斷開電源。
3 軟體設計
軟體設計主要是設計按鍵處理程式。按鍵處理程式採用中斷方式，中斷採用外部中斷0.當有按鍵按下時，將會引起微控制器的中斷，由微控制器執行按鍵處理程式，判斷所按鍵的型別並做出相應的處理。
按鍵處理程式流程圖如圖5所示。
圖5 按鍵處理程式流程圖
4 結語
基於微控制器的紅外遙控燈頭系統實現了對燈頭的開關、定時、亮度調節控制，更加方便了人們的生活，使得在某些情況下對燈頭控制的特殊要求得以實現。本遙控系統工作穩定可靠，最大有效控制距離可達8~10 m,最長定時時間為16 h.
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