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毕业论文开题报告电子信息工程基于FPGA的红外遥控器设计一、课题研究意义及现状红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。红外遥控技术在工农业生产，通信技术，家用电器等多种领域中得到了广泛的应用，特别是在门禁系统中的应用，更加受到了人们的瞩目。由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象的能力，所以，在设计家用电器的红外线遥控器时，不必要像无线电遥控器那样，每套(发射器和接收器)要有不同的遥控频率或编码(否则，就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器)，所以同类产品的红外线遥控器，可以有相同的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号“串门”的情况。这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的方便。由于红外线为不可见光，因此对环境影响很小，再由红外光波动波长远小于无线电波的波长，所以红外线遥控不会影响其他家用电器，也不会影响临近的无线电设备。目前国外（主要是欧美市场）的遥控器几乎都是多功能遥控器，它们能够控制全球的绝大部分的视频设备甚至包括空调器。这些遥控器一般由MCU进行控制，其价格一般都比较贵，达上百美金。值得一提的是，目前全球的遥控器的80%是由中国大陆代工贴牌生产的，但关键芯片是别人的。国外的遥控器主要通过超市等渠道进行销售，消费者可以根据自己的需要进行选择，其发展趋势是根据家庭的需要遥控器拥有更多的功能和更人性化的设计。而在国内市场，遥控器绝大部分是单一型的遥控器，也就是一个遥控器控制一个视频设备，这与我国经济状况和消费习惯有关。多功能（所谓万能）遥控器只是单一型的遥控器的补充，在一般的主流渠道是没有多功能遥控器销售的，许多消费者也就不知道有或者如何购买多功能遥控器，因此多功能遥控器的销量是相对很少的。也缘于此多功能遥控器的质量是参差不齐的，大部分使用不方便，或者名为多功能遥控器但对很多设备却难以控制。但正如西方的情况，我国也会经历从使用单一型遥控器走向多功能遥控器，尤其是在信息化迅速发展的情况下，多功能遥控器有着广阔的需求和发展空间。启动这一块市场的关键是使多功能遥控器确实好用，能够完全替代单一型遥控器的功能以及有效的市场推广。二、课题研究的主要内容和预期目标 在设计之前查阅关于遥控器的资料，全面了解遥控器的原理及其功能应用，主要了解红外遥控器和无线遥控器等，本课题涉及的主要内容：1、了解关于FPGA及红外遥控专用芯片PT2248的原理。2、实用指定的元器件在万勇板上完成红外遥控器的发射编码部分，并且在万用板上排列整齐，布局合理，焊接良好。3、用VHDL编写接收解码器的程序，下载到EDA实验板上实现解码，实现如下基本功能：(1)基本功能a、将一体化红外接收解调器的输出信号解码，在EDA实验板上有七段数码管来显示。b、当按下遥控器1—6号连续键时，在EDA实验板上点亮一个发光二极管作为连续键按下的指示，要求遥控器上连续键接下时指示灯点亮，直到松开按键时才熄灭，用于区别单击键。c、在EDA实验板上设置8个按键，其功能等同于遥控器上的1—8号按键。d、每当接收到有效按键时，蜂鸣器会发出提示声。(2)扩展功能通过遥控器跳线改变用户码，EDA实验板商用3个发光二极管正确显示发送端的用户码。4、做出基于FPGA的红外遥控器，并且实现指定功能。三、课题研究的方法及措施由红外遥控专用芯片PT2248及外围udianlu作为编码及发送部分，PT2248最大可作用18路红外遥控系统的编码，其内部已集成了38KHZ的红外载波振荡及相应的数字脉码调制电路，只需外接3x6的矩阵式按键、红外发光二极管及其驱动电路等少量元器件便可完成编码发送功能。系统的完成接收解码、键盘扫描、数码管的动态扫描显示等各模块。解码器用por1、por2和por3三个进程实现对各模块的波形进行仿真与分析，最后进行整体仿真。在课题设计过程中专心做好实验中的笔记，发现问题后仔细记录分析，尽可能的通过自己的努力和专研的精神去解决问题，必要时通过导师的辅导解决。并按时完成毕业设计，撰写毕业论文。四、课题研究进度计划2010/2011（第一学期）：明确任务，收集相关FPGA原理应用、遥控专用芯片PT2248及红外遥控设计的资料，确定系统总体设计方案：基于FPGA的红外遥控设计。完成外文翻译、文献综述及开题报告，并做好开题答辩。2011/2012（第二学期）：第1周至第3周： 查找FPGA原理的相关资料，掌握FPGA的功能应用及实现原理，了解PT2248芯片的具体功能及使用方法，深入了解红外遥控器的设计原理，初步确定红外遥控总体设计方案；第3周至第4周:购买所需的元件-主要元器件清单：红外编码芯片PT2248、DIP16IC座、双5号电池座、PNP中功率三极管8550、红外发射二极管、3.3k欧姆1/4W金属膜电阻、3.3欧姆1/4W金属膜电阻、二极管1N4148、47uF25V电解电容、455kHz陶瓷滤波器、按键、120pF（121）瓷片电容、万用板等。做好前期准备工作，完成电路原理图绘制，整理相关资料。第5周至第6周:使用万用板作成红外遥控设计的电路板，在万用板上焊接元器件，完成发射、接收、解码、译码等模块的设计。对各子模块进行测试，实现各子模块的各项相关功能。第7周至第8周:连接各子模块，进行综合调试，实现该设计的各项功能并且完善。总和所有设计内容，撰写毕业论文，完善与修改毕业论文。最后，做好论文答辩的PPT资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。五、参考文献[1]倪建,董强.编码解码技术在红外遥控器中的实现[J].中国民航飞行学院学报,2004,15(1):35-36.[2]佟国香,孙国强,李广军.红外遥控器控制系统的VHDL设计与FPGA实现[J].上海理工大学学报,2004,26(2):189-192.[3]张波,石广范,张凝,闫广明.红外遥控英／俄文LED条形显示屏设计与实现[J].哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2004,20(3):370-373.[4]宝金.基于单片机设计实用型无线遥控器原理[J].阴山学刊,2007,21(1):45-46．[5]Y.Cu.H.0,Wang.andK,Tanaka.FuzzyControlofNolinearTime-DelaySysyems:StabilityandDesignIssues[C].Arlington,2001,(6):25-27.[6]HONIGM,MADHOWU,VERDUS.Blindadaptivemultiuserdetection[J].IEEETransonInformationTheory,1995,41(4):944-960.[7]JYOTIS,RAICS,BANSALPK.Near-farresistantICAbaseddetectorforDS-CDMAsysteminthedownlink[J].WirelessPersonalCommunications,2007,43(2):341-353.[8]丁颖,肖功宝,杨仁顺,张存库.红外遥控技术在工业电视中的应用[J].自动化与仪表,1997,12(2):45-65.[9]丁跃华,陈艳峰.基于EDA技术的红外遥控系统设计[J].电子元器件应用，2006,13(4):78-80.[10]吴彪,朱立新,赵佳.基于CPLD的红外遥控发射接收设计与仿真[J].计算机仿真，2006,23(8):269-272. [11]李跃宇,付梦印.红外遥控在车辆导航定位系统中的应用[J].红外技术,2003,25(6):69-71.[12]徐爱钧.80C5单片机实践教程[M].北京:电子工业出版社,2005,5.[13]钱敏,曹云鹏,章敏,钱春花,张成,李运宁.基于FPGA/HDL的红外遥控接收信号解码器设计[J].通信技术,2009,42(8):219-224.[14]赵雅兴.FPGA原理设计与应用[M].天津:天津大学出版社,1999,4.[15]金韦.多功能通用遥控器原理及制作[J].实用电子文摘,1995,(2):35-44.[16]李迟生.智能遥控器的设计[J].电子技术,1996,(12):540-544.
