论文总字数：20303字

摘 要

在21世纪的今天，科学技术快速发展，社会前所未有的繁荣，人们的生活方式也在不断变革，家电领域也因此发生巨大变革，LED(light Emitting Diode)灯因其节能高效等特点，已经走进千家万户，成为现代社会不可或缺的重要部分，但随着时代发展，传统灯具已经不能满足人们的照明需求，照明电灯的智能化，便捷化成为发展方向。
本文旨在设计一个红外远程控制并且亮度可调的LED灯，在考虑到社会现实需求和问题的基础上，以单片机作为系统的中枢，利用红外遥控技术和PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)技术，实现LED灯亮度控制，满足不同场合不同人群的不同需求。

本文主要阐述系统原理、软硬件的设计、仿真的验证和实物的实现，是一系列比较科学严谨的研究过程，具有较高的实用价值和参考价值。在家用电器的智能化、便捷化成为潮流的今天，此系统具有广阔的应用场景和市场前景。

关键词：单片机；红外遥控；脉冲宽度调制

Abstract

In the 21st century, with the rapid development of science and technology, the society has never been so prosperous, people's way of life is also constantly changing. As a result, a huge change has taken place in the field of household appliances. LED has been in every household and become an indispensable part of the modern society with its energy-saving and high-efficiency features. However, with the development of the times, traditional lamps have been unable to meet people's lighting needs, so the intelligent and convenient lighting lamp has become the development direction.

This thesis aims to design an LED illumination system with infrared remote control and adjustable brightness, On the basis of taking full account of the needs and problems of the society, the system adopts SCM as the main control unit, using infrared remote control technology and PWM(Pulse Width Modulation) Modulation technology, realizes the LED lamp brightness control and meets different needs of different populations in different scenario.

This thesis mainly describes the system principle, the design of software and hardware, the verification of simulation and the realization of physical objects, which is a series of scientific and rigorous research process, and it has high practical value and reference value. The system has a broad application scene and market prospect when the intelligence and convenience of household appliances become the trend.

Key Words：SCM；Infrared remote control；PWM；LED

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 选题的目的及意义 1

1.2 无线遥控的发展历史 1

1.3 无线遥控的分类 2

1.3.1 无线电遥控 2

1.3.2 超声波遥控 2

1.3.3 红外线遥控 3

1.4 本文主要的研究工作 3

第2章 方案论证与比较 4

2.1 单片机的选择 4

2.2 红外通信芯片的选择 4

第3章 统简介及工作原理 5

3.1 系统模块化介绍 5

3.1.1 红外通信模块 5

3.1.2 单片机模块 6

3.1.3 PWM模块 8

3.2 模块工作原理 10

3.2.1 红外通信原理 10

3.2.2 LED发光原理 11

3.2.3 PWM原理 12

第4章 系统软件设计 13

4.1 红外信号接收子程序 13

4.2 LED灯亮度控制子程序 14

4.3 PWM调制子程序 15

第5章 电路系统的实现 16

5.1 仿真实现 16

5.2 实物调试 17

第6章 结论与展望 19

参考文献 20

附录A 仿真从机程序 21

附录B 主机程序 24

致谢 29

第1章 绪论

1.1 选题的目的及意义

在21世纪的今天，科技快速发展，社会前所未有的繁荣，人们的生活方式也在不断的变革，表现之一就是家电领域，家用电器的智能化、便捷化成为潮流。灯具作为家电不可或缺的重要部分，在人们生活中扮演重要角色，电灯的出现，让人类突破时间的限制，不再因为黑夜的到来而失去光明，人们的活动不再限于白天，这大大加速人类社会的发展速度，故智能照明的研究非常有现实意义。

本次设计在考虑到社会现实需求和问题的基础上，结合红外线遥控技术和单片机的控制作用，旨在让电灯变得简便化、智能化，更关键的是还可以达到节能减排的目的，极大的提高人们的生活质量和生活环境。本次毕业设计的内容是遥控调光灯，与传统的照明电灯最大的不同之处在于，它能够远距离实施控制，相对而言更加便捷智能，并且可以调节灯光的亮度以适应不同的环境亮度，极大的节省电能，充分体现了节能减排的理念，本设计也是理论和实践的一次紧密结合，将大学所学的知识真正的应用社会，服务社会。

1.2 无线遥控的发展历史

无线遥控技术是一种非常实用，并且也是应用很广泛的一种技术，也是本设计需要应用的重要技术，无线电系统实现的多样化功能可有效改善如今灯具照明功能单一的现象，在科学技术不断发展、家居智能化不断提升的今天，具有广阔的应用前景和市场前景^[1]。所以有必要介绍一下它的发展历史，分类，以及各种无线遥控技术的简介及优缺点。

根据时间线索，在上个世纪早期，遥控技术有了初步地发展，人类就设想无人驾驶相关内容，但由于各方面技术的限制，迟迟没有将遥控技术发扬光大，直到二战期间，德国成功研制出利用遥控技术控制的导弹，才让遥控技术逐渐进入人们的视野，逐渐得到应用。在经过一段时间的发展，此技术在天气预报领域有了重要应用，可以帮助人们获取天空中的温度、湿度、气压等气象参数，从而比较准确地实现天气的预测，极大的方便了人们的生活。

上个世纪中叶，在美国和苏联的带领下，军事领域得到飞速发展,卫星、导弹等高科技军事产品的研究如火如荼进行，遥控技术借助这股东风，在军事国防上也有了长足的发展，1957年第一颗人造地球卫星升空，遥控技术的发展又来到了一个新的高度，越来越多的领域开始应用到这门技术；12年后，“阿波罗-11”登上月球，人类的足迹第一次踏出地球，实现了前所未有的突破，开启探索宇宙的大门，这也将遥控技术带到了一个全新的阶段。

从技术上来探究，也有非常明确的发展轨迹，电子管，晶体管，集成电路这些划时代的产物，在遥控技术的发展中都扮演了重要角色，也有着历史时代的局限性。在电子管时代，遥控设备会被容量和载重所制约，而且电子管容易受到干扰，所以导致遥控设备有时候会出现失灵的情况，这些缺点大大制约了遥控技术的应用。到了晶体管时代，这些问题都迎刃而解，当时的接收机仅有火柴盒大小，这对遥控技术的普及有着不小的帮助，但是也有其局限性——地面遥控距离只有200米，但是这个时候的遥控技术，已经初步成熟，并且逐步向前发展。再到后来，集成电路的问世，将遥控技术带到了一个前所未有的新天地，越来越多的领域开始引入这种技术，各个领域相互交织渗透，技术融合创新，反过来推动遥控技术不断向前发展，从而不断改变着现代人的生活方式。

1.3 无线遥控的分类

无线遥控系统的种类和分类方法很多，其中按传输控制指令信号的载体分为：无线电遥控、超声波遥控、红外线遥控^[2]。

1.3.1 无线电遥控

无线电遥控，是利用无线电作为信号的载体，来实现各个设备之间的通信。当发射机发射出无线电信号，相应的接收端在远距离接收后，根据信号的不同做出不同的操作，比如高压电的开关，重型机器的运作，高危环境的信息传递等等操作。根据无线电信号频率和延时时间的不同，可以区分不同的控制对象，从而实现多个领域的应用。无线电遥控技术在高科技领域，军事，工业生产，农业生产等方面都有重要应用。

随着现代社会的快速发展，各个应用的领域对无线电遥控技术要求也越来越高，需要更加精准、快速、便捷的遥控技术，这就需要开发者从系统整体上考虑，将系统不断优化，努力吸收其他相关技术的精华部分，使得遥控系统技术与时俱进，不断适应时代的发展和社会的需求，总的来说，其大方向就是智能化。上个实际80年代早期，超大规模集成电路的出现，使得这个方向更加明确清晰，发展速度也更加快速，无线电遥控系统得到极大的优化。产业需求和相关技术的提高，使得无线电遥控器的性能更加完善，可靠性更加高，它们都极大地推动无线电遥控技术地发展^[3]。

1.3.2 超声波遥控

超声波遥控系统中，把超声波作为载体，发射和接收部分的主要器件就是超声波发生器和超声波接收器，在发射和接收电路中有直流电源、编码、译码、放大、驱动、调制、解调和执行等环节组成的不同电路^[4]。

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