智能家居中红外遥控模块的设计方案

光[5]，通常，红外发光二极管分为两种结构形式：一种是遥控发射型红外发光二极管(即最常用的手持遥控器所用的红外发射二极管);一种是近距离发射型红外发光二极管，这种二极管把红外光的发射与接收共集为一体。由于本设计实现的是家居遥控，因此采用第一种即可。

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，用于输出38kHz 载波编码，脉冲经9013(NPN)放大然后由红外发射管输出;第9 脚为单片机的复位脚，采用RC 手动复位电路;18、19 脚接晶振。

图4红外发射电路图

2.3 红外接收电路模块

1). 红外接收器件介绍。

一般的红外接收头主要由集成电路外加阻容元件，红外线接收管及滤波光片等组成，电路设计相对繁琐，在实际应用中不方便。而红外遥控接收头SM0038 集红外接收管，前置放大解调等于一体，无外部电路，体积小，密封性好，灵敏度高，应用简单，用小功率红外发射管发射信号接收距离达35 米，并且价格低廉。它仅有三条管脚，分别是电源正极、电源负极以及信号输出端，其工作电压在5V 左右，接收频率为38kHz,它的主要功能包括放大，选频，解调几大部分，要求输入信号需是已经被调制的信号。从而使电路达到最简化，灵敏度和抗干扰性都非常好，是一个接收红外信号的理想装置。如图5 所示：

图 5 SM0038

2). 接收电路及调光电路设计。

接收电路和调光电路的实现均是通过继电器实现的，给每一个继电器串联一个电阻，构成一个回路，本电路将四个继电器回路并联，连接在P0 口上，当四个继电器均闭合时，灯最亮，当三个继电器工作时，灯较亮，当两个继电器工作时灯次亮，当一个继电器工作时，灯最暗，当四个继电器都不工作时，灯泡处于关闭状态。接收电路图如图6 所示：

图 6 接收电路图

3 系统软件设计

本系统所用的红外线接收器SM0038 的解调中心频率为38KHz,故发射频率也采用38kHz,本电路采用一路按键，一种编码方式实现对家居灯的控制，接收端根据接收到的不同编码个数实现灯的不同亮度的调节控制。每一次P1.0 口为低电平时，则确定键被按下，由P2.0 口发射一个编码。接收端接收编码时进行判断，首个低电平是否大于2ms，如果是，再判断是否是正确的编码，如果是，num加1，亮度调暗一档。

3.1、遥控发射程序控制流程图

图 7 发射程序流程图

初始化程序后，开定时器产生38kHz 脉冲，再判断有无按键按下，当有按键按下时，根据定时器设定的时间发一帧脉冲，首先发3ms 高电平，再发1ms 低电平，1ms 高电平，接着停发10ms。

3.2. 遥控接收程序控制流程图

图8 接收部分调光程序流程图

接收端采用查询方式接收，当查询到P1.0 口为低电平时，累加器工作，通过累加器中变量个数判断控制灯的亮度及开关。当num为0 时，灯最亮，加1则调暗一个档次，当num等于4 时，继电器全部断开，灯灭。

4 结论

为了减少电路的繁琐，我使用单片机来实现软件编码解码，大大提高了电路的灵活性，降低了成本，仅仅使用一个键就能实现对一个灯具的开关和亮度调节，若是把一个按键开关改设成一个矩阵键盘，就可以实现对整个家里的灯具的开关和亮度控制，实用性很强。