51微控制器紅外遙控繼電器電路部分設計
1.電路設計
電源電路設計原理圖為：在電源插孔處，其內部邊緣實際是2號腳，為接地腳；1腳實際是內部的一根鐵芯，為電源接頭，在此設計的電路中需要接藍色的自鎖開關3號電源輸入，並由開關的5腳為整個紅外接收模組提供電能，本電源部分是小電壓電路經常採用的供電結構。在供電方面，控制電路供電為3V直流電源，由鈕釦電池供電。紅外接收部分由USB線供電，輸入採用DC電源插頭。DC插頭是直流電源的輸入硬體部分，由一般用於3V~12V的直流電路供電，中間有一根金屬導體，內部的邊緣有一個彈起金屬的導體分別用來接直流電源的兩個接線處，其中彈簧似的金屬導體也起到固定電源介面的作用。
2.紅外發射電路
本設計所採用的發射電路按鍵採用矩陣式鍵盤輸入，分別按下1、2、3、4會發出相對的二進位制程式碼。當按鍵按下時，確定的程式碼會搭載於載波上發射出去，發射電路的原理圖如3-5所示:
3.紅外接收電路
接收訊號的核心器件是HS38B一體化接收頭，所謂一體化接收頭，即它可以完成訊號從接收到解調的全過程，輸出的資料可以直接供微控制器處理。接收單元內部是一個複雜的積體電路，其中在這個電子器件中包括檢測紅外光波的紅外檢波二極體，負責放大微弱訊號的訊號放大器，限制訊號能量的限幅器還有提取有用訊號的帶通濾波器等器件，包括積分電路和比較器。
接收端接收訊號先由接收頭接收到訊號送至內部的運算放大器，將接收到的微弱電流訊號放大後輸送至限幅器，將波形的電壓限定於一定的值。內部的帶通濾波器這時會將其他無用的訊號過濾，只剩38KHZ的訊號通過。濾波放大電路各項引數確定影響著整體接收效能，圖3-6為濾波放大電路：
通用濾波器的標準形式為：A(S)=(K_2 w_0 S/Q)/(S^2+K_2 w_0 S/Q+（w_0）^2 )；
式中，R1=R2=R6=1.6KΩ;C=C2=C3=0.1μf。式中，w0=2πf0;f0為中心頻率；K2為通帶增益；Q為品質因數。經過積分，比較器後就從高頻訊號中解了出來，紅外一體頭輸出的數字訊號高低與遙控器發射的高低波形剛好反向。接收過程中，發射脈衝通過紅外接收管轉換為數字訊號。電源和地之間並聯了一個瓷片電容和電解電容，目的是起到濾波的作用，穩定訊號。
4.微控制器控制電路
本設計控制電路的主控單元是STC89C51晶片，配備了豐富的輸入輸出介面。如下圖3.7所示，整個微控制器控制電路模組包括復位電路，晶振電路和控制輸出埠等相關電路。復位電路：該部分可使微控制器內部的語句恢復至程式的第一句，重新整合微控制器程式，是執行更加的順暢。通過復位部分可使微控制器程式進行重新整理。當微控制器實現其操作時，內部程式會重新從第一條語句開始執行，具體進行功能的引腳為9號引腳。圖3.7可以看出，在整個最小化系統中，通過相接的電容和電阻的電壓狀況來進行操作，電阻來提供中間的壓差。電容充電飽和時間大概是0.1S，此時電容內的電壓會從0V躍升到3.5V左右，根據分壓狀況，電阻兩端的電壓瞬間開始躍減到1.5V左右。微控制器判別高低電平的標準是以1.5V為界限的。所以，當開機的那一瞬間RST介面會收到一個瞬間的低電平訊號，用來實行復位。實現方式有手動和自動，按鍵復位操作原理為：晶片在電源接通後的瞬間大約經歷0.1S，電阻被加入低電平，自然地9號引腳為低電平。當按鍵操作按下時電容短接，開始放電，有某一時刻其電壓會從5V降至到1.5V，由電路原理可知，電阻兩端的電壓又被提到了高電平，使9號腳接收到高電平，因而完成復位。自動的方式是將微控制器的復位端與電源通過電容連線，開關接通時形成開路。本設計採用上電自動復位，開啟電源，復位腳會出現一個正向電壓脈衝訊號，完成復位。如圖3.7微控制器引腳RST接微控制器復位電路。
5.繼電器觸發電路
繼電器部分是外接被控裝置的埠，根據被控裝置的需要可有目的的選擇對應的繼電器。當有微小電流過包含有鐵芯的線圈時，由於電生磁效應可使對應的銜鐵吸引，使得觸點吸合，控制電路可導通。繼電器模組電路原理圖如圖3-8所示,JD是與微控制器輸出一個埠相連，是微控制器資料的輸出端，通過接收到晶片傳送過來的數字訊號來執行。R１起一個分流作用，限制導線中的電流大小，Q1是一個PNP三極電晶體，在該電路部分這個三極體充當著一個開關的角色。具體執行為：當JD接收到一個低電訊號時，PNP三極體就會導通，電流就會從接電端流經繼電器的線圈至地，使整個電路框架形成迴路。D1是一個發光二極體，與繼電器是並聯在一起工作的，當JD引入到低電平訊號時，Ｋ2會從右邊吸向左端的觸頭，繼電器吸合，發光二極體亮起，R2是一個分壓電阻，因為發光LED的工作電壓小於5V。D2是一個保護二極體，目的為了防止繼電器斷開的反向電勢衝擊電源。接線端子部分，由於線圈得電產生磁性使得銜鐵K2吸引至左端端子。其中K2為公共端，A為常開端，B為常閉端。整個電磁繼電器分為兩部分，左邊部分和右邊接線部分是完全不相關聯，這就保證了低壓與高壓之間的電氣隔離，CON為外部接線外接用電器電路。