引言
智能家居是指先进的计算机技术、网络通信技术和综合布线技术 ,各种与家庭生活相关的子系统有机结合 ,通过统筹管理 ,使家庭生活更加舒适、安全、有效。
随着人们生活水平的提高和电子技术的发展，智能家居已经开始进入我们的日常生活。人们不再满足于按键手动开关来控制灯具，从而开发出成本低、质量高、应用灵活方便的专业照明控制遥控系统。红外遥控因其体积小、功耗低、功能强、成本低而被广泛使用。
1 红外遥控的基本原理
红外遥控器是利用红外也称红外）传输控制信号，实现对控制对象的远程控制。具体来说，发射器发出红外指令信号，接收器接收并处理和识别信号，然后通过相应的控制芯片，最后根据接收到的不同信号实现控制对象的各种功能的远程控制。
红外发射器由指令按钮、信号生成电路、频率调制电路、驱动电路和红外发射器组成 所示。按下指令键时，指令信号产生电路，产生所需的控制指令信号。
这里的控制指令信号被区分为一些不同的特征。常用的区分指令信号的特征是频率特征和代码组特征，即不同频率或不同代码的电信代码代表不同的指令。这些不同的指令信号通过频率调制，最终驱动电路驱动红外发射器，发出红外遥控指令信号。
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图1 红外发射的组成
红外接收器由红外接收器、前放大电路、信号解调电路和指令检测电路组成，如图2所示。当红外接收器接收到发射器的红外指令信号时，它将红外光信号转换为电信号，并将其发送到前放大器进行放大解调器解调后，指令信号检测电路检测指令信号，实现各种操作。
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图2红外接收器的组成
要实现系统的遥控功能，必须首先选择信号指令传输的方式。这些控制信号特征可以根据遥控方式和用户场合的不同组合编码。如电压极性组合、电信号相位组合、电信号振幅值组合、频率组合、脉冲宽度、相位、振幅等参数组合、脉冲编码组合等。脉冲编码组合具有指令容量大、抗干扰能力强、保密性好、使用逻辑电路方便等优点。
2 硬件电路系统设计方案
红外遥控电路由发射电路和接收电路组成，发射部分由按键开关电路、控制芯片和红外发射电路组成。按下遥控按钮时，单片机通过红外发射二极管发出相应的控制信号。接收部分由红外接收头、控制芯片和调光电路组成。红外接收器接收到控制脉冲后，通过单片机处理判断是否调光或开关灯，并根据需要执行相应的操作。接收系统为5 伏单电源电压供电。如下图所示：
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图3 系统设计框图
2.1 遥控系统主控芯片
在本系统中选择51 系列的AT89C51芯片，AT89C51是一种带4k可编程的字节闪烁可以擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)低压，高性能CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术和工业标准MCS-51 指令集与输出管脚兼容。多功能8能8 位CPU 在单个芯片中与闪烁存储器结合，ATMEL 的AT89C51 它是一种高效的微控制器，为许多嵌入式控制系统提供了高灵活性和低成本的解决方案。AT89C51 40台低功耗高性能单片机 个引脚，32 外部双向输入/输出(I/O)同时含2个端口 外部中断，2 个16 可编程定时计数器，2 全双工串行通信口，AT89C51 可按常规方法编程，也可在线编程。
它将是通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起，特别是反复擦写Flash 存储器可以有效地降低开发成本。
2.2 红外发射电路模块
在系统设计中，如何识别单片机发出的信号，发射管能否正常发射红外信号是发射电路需要解决的关键问题。
要发射红外信号，必须有红外发射器件。红外发光二极管是一种能产生红外发光的发光二极管。目前，红外发光二极管的红外波长为940nm 外观与普通发光二极管相同，但颜色不同。常见的红外发射二极管是黑色和透明的。与普通发光二极管最大的区别在于发出的光是不可见的，而普通发光二极管发出的是各种颜色的可见光[5]。一般来说，红外发光二极管分为两种结构形式：一种是遥控发射红外发光二极管（即手持遥控器最常用的红外发射二极管）；一种是近距离发射红外发光二极管，这种二极管集红外光的发射和接收于一体。因为本设计实现了家居遥控，所以可以采用第一种。因为本设计实现了家居遥控，所以可以采用第一种。
如图4 所示为系统遥控发射原理图，P1.0 口为按键输入口；P2.0 口为红外发射端口输出38kHz 载波编码，脉冲9013(NPN)放大后由红外发射管输出 脚是单片机的复位脚，采用RC 手动复位电路；18、19 脚接晶振。
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图4红外发射电路图
2.3 红外接收电路模块
1). 介绍红外接收器件。
一般红外接收头主要由集成电路、红外接收管、滤波器等组成，电路设计相对繁琐，实际应用不方便。红外遥控接收头SM0038 集红外接收管、前放大解调于一体，无外部电路，体积小，密封性好，灵敏度高，应用简单，小功率红外发射管发射信号接收距离35 而且价格低廉。它只有三个管脚，即电源正极、电源负极和信号输出端，其工作电压为5V 接收频率约为38kHz,其主要功能包括放大、选频、解调几个部分，需要输入已调制的信号。使电路最简化，灵敏度和抗干扰性都很好，是接收红外信号的理想装置。如图5 所示：
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图 5 SM00