红外遥控技术在现代家庭中非常常见，如电视遥控器、空调遥控器等。其主要原理是利用红外发射器发出特定频率的红外线，再由红外接收器接收并解码，从而实现对设备的控制。红外线遥控发射电路通常由单片机、按键、红外发射管等组成。单片机作为核心控制单元，负责接收按键输入，生成控制信号，并通过红外发射管发射出去。
我们以51系列的AT89C51芯片为例，这是一种高性能、低功耗的8位微处理器，内部集成了4KB的闪烁可编程可擦除只读存储器（FPE-ROM）。AT89C51具有丰富的I/O端口和外部中断功能，能够满足智能家居控制的需求。它支持在线编程，方便用户根据需求修改控制程序。
红外接收电路的设计也非常关键。其核心部件是红外接收器，能够接收并解码红外发射器发出的信号。在接收电路中，我们通常会使用继电器作为执行元件，通过改变继电器的状态来控制设备的开关和亮度。例如，在本文的设计中，我们使用了四个继电器，分别控制灯泡的四个亮度级别。当四个继电器全部闭合时，灯泡最亮；当三个继电器闭合时，灯泡较亮；以此类推，当所有继电器都不工作时，灯泡关闭。
为了实现红外信号的发射与接收，我们需要对单片机进行编程。通常，我们会使用C语言进行编程，通过单片机的I/O端口输出特定的控制信号。在发射电路中，我们需要将单片机的P2.0端口连接到红外发射管，使其输出38kHz的载波信号。在接收电路中，我们需要将单片机的P0端口连接到红外接收器，使其能够接收并解码红外信号。
通过这种红外遥控发射与接收电路的设计，我们可以实现智能家居设备的开关和亮度控制。在实际应用中，我们可以根据需求调整电路设计，比如使用矩阵键盘代替单个按键，从而实现对整个家庭设备的控制。
总结来说，红外遥控发射与接收电路的设计是实现智能家居控制系统的基础。通过合理的设计和编程，我们可以使家居设备更加智能化、便利化。同时，这一技术还可以应用于其他领域，如工业控制、安全监控等。
系统中选择的是51 系列的AT89C51芯片，AT89C51是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，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制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C51 是一个低功耗高性能单片机，40 个引脚，32 个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2 个外中断口，2 个16 位可编程定时计数器，2 个全双工串行通信口，AT89C51 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
红外发射电路模块：单片机发出的信号如何被红外发射管识别，发射管能否正常发射红外信号是发射电路要解决的关键问题。要发射红外信号，必须要有红外发射器件。红外发光二极管是一种能产生红外光的发光二极管，目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。常见的红外发射二极管有黑色，透明色，它与普通发光二极管的最大区别在于所发出的光为不可见光，而普通发光二极管发出的是各种颜色的可见光，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。
红外接收电路模块：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：
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电路的控制，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。本设计最大的难点是如何实现红外信号的发射与接收，为了减少电路的繁琐，可以使用单片机来实现软件编码解码，能大大提高电路的灵活性，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。
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