基于單片機(jī)的紅外遙控器

1、編號： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書題 目：基于單片機(jī)的紅外遙控設(shè)計(jì) 系 （部）： 電子工程系 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 題目類型：理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) 應(yīng)用研究年 月 日摘 要紅外遙控技術(shù)的應(yīng)用是是目前非常廣泛的，幾乎各個(gè)領(lǐng)域都涉及到該技術(shù)，軍事、醫(yī)學(xué)等方面。在我們?nèi)粘Ｉ钪?，用到最多的還是電視遙控、無線鼠標(biāo)、鍵盤等等之類的，體積小、方便。如果紅外遙控的體積非常的大，看個(gè)電視手上提這個(gè)像塊搬磚的東西非常的不方便。所以我們一般都會(huì)設(shè)計(jì)得很精致、很順手，一個(gè)是為了美觀，一個(gè)是為了方便。在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)用，我們經(jīng)常會(huì)用到單片機(jī)來設(shè)計(jì)這

2、類的產(chǎn)品。單片機(jī)是在一塊集成電路芯片上具有CPU、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、中斷控制器等部件構(gòu)成，具有體積小、程序編寫簡單、功能強(qiáng)大、可靠性高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在很多方面應(yīng)用廣泛。紅外遙控技術(shù)具有使用簡單方便、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此應(yīng)用也很廣泛。紅外技術(shù)加上單片機(jī)，做成簡單的紅外遙控器，簡單、實(shí)用，應(yīng)用前景十分廣闊。本課題研究的是通過紅外線作為傳遞信息的載體，設(shè)計(jì)出一個(gè)遙控發(fā)射、接收系統(tǒng)，可對受控制對象的工作狀態(tài)進(jìn)行短距離的無線控制，實(shí)現(xiàn)受控對象燈的閃爍。課題的重點(diǎn)是通過軟件來實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制的編碼于解碼，然后通過紅外發(fā)射管和接收管來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；紅外遙控；載波Abstrac

3、tThe application of infrared remote control technology is now very extensive, and almost all fields are related to the technology, military, medicine and so on. In our daily life, the use of the most or TV remote control, wireless mouse, keyboard and so on, small, convenient. If the size of the infr

4、ared remote control is very large, watching TV in the hands of things like block brick move very inconvenient. So we are generally designed to be very delicate, very easy, one is for the sake of beauty, one is for convenience. In the current design, we often use Single chip microcomputer to design s

5、uch products.SCM is a piece of integrated circuit chip with CPU, program memory, data memory, interrupt controller and other components, has small volume, programming simple, powerful function, high reliability, cheap price advantage, in many widely used. Infrared remote control technology has the a

6、dvantages of simple, convenient, low power consumption, anti-interference ability, and so the application is also very wide. Infrared technology and single-chip microcomputer, made of simple infrared remote control, simple, practical, the application is very broad prospects.This research is through

7、the infrared as a carrier of information transmission, design a remote control transmitter and receiver system, to object to control the working state of short distance wireless control, the controlled object lights flashing. The focus of the project is to implement the binary encoding through softw

8、are, and then transmit data through the infrared transmitting tube and the receiving tube.Keyword：Single chip microcomputer;Infrared remote control;Carrier目 錄引言11 課題設(shè)計(jì)11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)11.2 設(shè)計(jì)研究背景與意義12 整體設(shè)計(jì)框架22.1 設(shè)計(jì)思路23 總體設(shè)計(jì)33.1 紅外遙控發(fā)射部分43.2 紅外遙控接收部分43.3 二進(jìn)制信號的調(diào)制63.4 二進(jìn)制信號的解調(diào)63.5 二進(jìn)制信號的解碼74 硬件設(shè)計(jì)74.1 單片機(jī)主要特性7

9、4.2 芯片功能概述84.3 芯片引腳功能說明84.4 時(shí)鐘模塊104.5 復(fù)位電路114.6 紅外發(fā)射電路114.7 遙控接收電路134.8 控制和顯示電路144.9 電源電路155 軟件設(shè)計(jì)155.1 編發(fā)發(fā)射程序設(shè)計(jì)155.2 紅外遙控接收程序設(shè)計(jì)176 制作與仿真196.1 硬件電路布線與焊接196.2 系統(tǒng)仿真196.3 軟件下載207 調(diào)試檢測207.1 硬件調(diào)試207.2 軟件調(diào)試217.3 調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法228 結(jié)論23謝辭25參考文獻(xiàn)26附錄27第 4 頁 共 39 頁引言近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，各個(gè)領(lǐng)域的相互滲透，單片機(jī)的應(yīng)用也正在不斷的步入我們的生

10、活當(dāng)中。傳統(tǒng)的遙控器大多采用無線電遙控技術(shù)，隨著科技的進(jìn)步，紅外線遙控技術(shù)的一步步的掌握和成熟，紅外遙控也逐漸成為一種廣泛應(yīng)用的通訊和遙控手段。特別是在家用電器上的應(yīng)用，給人們的工作、生活和娛樂帶來了極大方便。隨著人們的生活水平的提高，各種家用電器也隨之增多，紅外技術(shù)應(yīng)用得越來越廣泛，而且越來越實(shí)用。紅外無限數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是一種利用紅外線作為傳輸媒介的無限數(shù)據(jù)傳輸方式，它相對于無線電數(shù)據(jù)通信具有功耗低、價(jià)格便宜、低電磁干擾、高保密性等優(yōu)點(diǎn)，目前發(fā)展迅速。由于其無法穿透墻壁，故而在不同的房間使用遙控器不會(huì)相互干擾。利用單片機(jī)設(shè)計(jì)紅外遙控器具有電路簡單、編解碼容易、編程靈活、體積小、低消耗等特點(diǎn)，因

11、此采用單片機(jī)的紅外遙控技術(shù)具有廣泛的發(fā)展前景。尤其是在近距離無線數(shù)據(jù)通信中得到廣泛的運(yùn)用。在日常生活中，紅外遙控技術(shù)應(yīng)用最多的地方就是遙控器。電視機(jī)、空調(diào)等家電，應(yīng)用最為廣泛，每個(gè)遙控都有自己所對應(yīng)的受控設(shè)備，互不干擾，電視遙控不能控制空調(diào)，也不能控制風(fēng)扇。正因?yàn)槠浠パa(bǔ)干擾的特性，運(yùn)用到的地方才比較多，發(fā)展前景也比較的廣泛。1 課題設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)廣泛查閱和收集資料，了解基于單片機(jī)紅外遙控器設(shè)計(jì)的各種方案和原理，比較其優(yōu)劣性，提出自己的觀點(diǎn)和解決方案。綜合運(yùn)用所學(xué)的模擬電子技術(shù)、數(shù)字邏輯電路、非電量檢測技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等專業(yè)基本知識，設(shè)計(jì)制作一臺(tái)紅外遙控器智能臺(tái)燈設(shè)計(jì)基本要求：（1）設(shè)計(jì)一

12、個(gè)紅外遙控器，要求使用紅外傳輸調(diào)制后的數(shù)據(jù)；（2）要求能夠?qū)邮盏降募t外載波數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，復(fù)原原來數(shù)據(jù)；（3）能夠與家用的一般遙控器兼容。1.2 設(shè)計(jì)研究背景與意義隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷的提高，為了減少人們的工作量，所以對各種家用電器、電子器件的非人工控制的要求越來越高。針對現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出一個(gè)集成度比較高的控制體系是必然的。在現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，對于許多危險(xiǎn)、不可近場合，也對遠(yuǎn)程控制提出了越來越高的要求。單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，同時(shí)集成通訊接口、定時(shí)器、時(shí)鐘等外部設(shè)備。而現(xiàn)在有些單片機(jī)系統(tǒng)更加強(qiáng)大，能

13、夠?qū)崿F(xiàn)聲音、圖像等更復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)，都集成在一塊芯片上。21單片機(jī)的集成度很高、體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、使用方便等突出特點(diǎn)，尤其耗電少，又可使供電電源體積小，質(zhì)量輕。所以應(yīng)用范圍很廣，它的應(yīng)用已經(jīng)深入高工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研、教育以及日常生活等各種領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。單片機(jī)特別適合把它做到產(chǎn)品的內(nèi)部，取代一些老式機(jī)械、電子零件或元器件，增加其功能，增強(qiáng)其靈活性，縮小體積，還能夠?qū)崿F(xiàn)不同程度的智能化。紅外線是一種不可見光，也具有普通光的性質(zhì)，可以直線傳播，強(qiáng)度可以調(diào)節(jié)，可以通過光學(xué)透鏡聚焦，可以被不透明物體遮擋等等。特別制造的半導(dǎo)體發(fā)光二極管，可以通過控

14、制二極管的電流來改變光的強(qiáng)度，并發(fā)出特定波長的紅外線，以達(dá)到調(diào)制的目的，因此，在現(xiàn)代電子工程應(yīng)用中，紅外線常常被用作近距離視線范圍內(nèi)的通訊載波。使用紅外線做信號載波有很多優(yōu)點(diǎn)：成本低、傳播范圍和方向可以控制、不產(chǎn)生電磁輻射干擾，也不受干擾等等，對環(huán)境影響小。再因?yàn)榧t外光波的波長比無線電波的波長小得多，所以紅外線遙控發(fā)射的信號不會(huì)影響其它家用電器，也不會(huì)影響比較近的無線電設(shè)備。日常生活中的應(yīng)用就是家用遙控器，紅外線遙控不具備像無線電遙控那樣可以穿透障礙物去對受控對象進(jìn)行受控的能力，所以，在設(shè)計(jì)紅家用的紅外線遙控器時(shí)，不需要像無線電遙控器那樣，每套都要有不同的遙控頻率或編碼。同類產(chǎn)品的紅外遙控器，

15、也可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號隨意跑飛、控制亂的情況。這對于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大的方便。2 整體設(shè)計(jì)框架2.1 設(shè)計(jì)思路整體設(shè)計(jì)思路為：根據(jù)掃描的按鍵的鍵值轉(zhuǎn)至相對應(yīng)的ROM中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，確認(rèn)之后，單片機(jī)將從ROM中讀取到的值，按照數(shù)據(jù)處理的要求從輸出端輸出控制脈沖信號，產(chǎn)生38KHz的載波進(jìn)行調(diào)制，再經(jīng)過三級管對信號放大后，用電信號來驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射二極管，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號發(fā)射出去。紅外數(shù)據(jù)的接收則通過使用一個(gè)紅外一體化的接收頭，可以完成對紅外信號的接收、數(shù)據(jù)采集、解碼的功能。只需要在接收端檢測低電平的到來，就可以完成對整個(gè)信號的分析，得出

16、當(dāng)前控制信號的控制指令功能。根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的紅外發(fā)射及接受系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對接受端的進(jìn)行相對應(yīng)的控制?？刂葡到y(tǒng)主要由STC89C52單片機(jī)、電源電路、始終模塊、按鍵模塊、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、LED狀態(tài)顯示模塊組成，單片機(jī)通過掃描鍵盤，得到相應(yīng)的鍵值，再經(jīng)過單片機(jī)處理編碼調(diào)制后，加載到載波信號上，再通過紅外發(fā)射二極管發(fā)射遙控信號，在通過一體化接收頭接收受控信號，經(jīng)過處理傳送給單片機(jī)，單片機(jī)再根據(jù)不同的受控信號碼來控制發(fā)光二極管的顯示狀態(tài)，并顯示相應(yīng)的狀態(tài)指示。具體初始設(shè)計(jì)框圖如圖2-1所示。 按鍵編碼碼個(gè)調(diào)制紅外發(fā)射紅外接收解碼并相應(yīng) 紅外遙控發(fā)送 紅外遙控接收圖 2-1

17、設(shè)計(jì)原理框圖3 總體設(shè)計(jì)紅外遙控系統(tǒng)的工作原理是通過按鍵信號經(jīng)過單片機(jī)編碼處理后，轉(zhuǎn)化為脈沖信號，經(jīng)由三級三放大，再由紅外發(fā)射頭發(fā)送出去；接收端由紅外一體化接收頭接收發(fā)送來的信號，對其放大、檢波、整形并還原為數(shù)據(jù)流，經(jīng)單片機(jī)解碼后對相應(yīng)的I/O口進(jìn)行操作，從而完成整個(gè)遙控操作。 編碼 單片機(jī) 紅外 發(fā)射管遙控按鍵紅外 接收頭解碼單片機(jī)顯示部分整個(gè)系統(tǒng)主要是由電源模塊、時(shí)鐘電路、按鍵電路、發(fā)射電路、接收電路好和燈的狀態(tài)顯示模塊電路組成。系統(tǒng)的硬件部分由幾個(gè)部分組成：紅外數(shù)據(jù)發(fā)射電路、矩陣鍵盤，按鍵接在單片機(jī)的P3口，燈顯示模塊用8個(gè)發(fā)光二極管，統(tǒng)一接在單片機(jī)的P0口。整體設(shè)計(jì)思路為：根據(jù)掃描到不

18、同的按鍵值對發(fā)射脈沖編碼賦值STC85C52將按照數(shù)據(jù)處理要求從P2輸出，經(jīng)NPN三極管對信號放大驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管將控制信號發(fā)送出去。紅外數(shù)據(jù)接收則是采用HS0038紅外一體化接收頭，內(nèi)部集成紅外接收、數(shù)據(jù)采集，當(dāng)INT0檢測到低電平的到來時(shí)，通過單片機(jī)進(jìn)行解碼、分析后得出相應(yīng)的工作命令，最后來控制燈的亮滅，實(shí)現(xiàn)控制功能?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖3-1所示 圖 3-1 總體設(shè)計(jì)框圖3.1 紅外遙控發(fā)射部分紅外遙控部分題系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖3-1總體設(shè)計(jì)框圖所示。發(fā)送端采用單片機(jī)的定時(shí)器中斷功能；由定時(shí)器T0產(chǎn)生周期為26us的矩形脈沖，每隔13us定時(shí)器T0產(chǎn)生中斷輸出一個(gè)相反的信號，使單片機(jī)輸出端產(chǎn)生周期

19、為35KHz的脈沖信號，系統(tǒng)通過直連單片機(jī)的按鍵獲取用戶遙控信息，經(jīng)過按鍵確認(rèn)，然后單片機(jī)對將要發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，將待發(fā)送的二進(jìn)制信號編碼調(diào)制在38KHz的脈沖基波上，生成脈沖信號發(fā)射，最后通過紅外發(fā)射管發(fā)送紅外信號。紅外遙控發(fā)射電路設(shè)計(jì)框圖如圖3-2所示；載波信號如圖3-3所示。電源 單片機(jī)編碼紅外發(fā)射按鍵部分 5V 驅(qū)動(dòng) 圖 3-2 紅外遙控發(fā)射電路框圖圖 3-3 載波信號3.2 紅外遙控接收部分紅外遙控接收是用于接收發(fā)射二極管發(fā)射的控制信號，接收到的載波信號進(jìn)行處理后送到單片機(jī)中還原解碼得到控制信號，并輸出相應(yīng)的控制信號，對I/O口實(shí)施對應(yīng)的操作。紅外接收端用的是HS0038接收頭，其性

20、能可靠、價(jià)格便宜，它接收的紅外信號頻率為38KHz，對接收到的信號進(jìn)行放大、檢波和整形處理，得到TTL的電平的編碼信號，紅外接收頭接收到控制信號后單片機(jī)立刻產(chǎn)生中斷，并開始接收紅外信號。接收到的信號經(jīng)單片機(jī)解碼得到發(fā)射端發(fā)送信號信息并轉(zhuǎn)至I/O口執(zhí)行，并對燈實(shí)現(xiàn)相對應(yīng)的閃爍。紅外接收電路設(shè)計(jì)框圖如圖3-4所示。 電源單片機(jī)解碼燈的狀態(tài)紅外接收 圖 3-4 紅外遙控接收電路框圖本設(shè)計(jì)中采用不同的脈寬寬度來實(shí)現(xiàn)對二進(jìn)制信號的編碼,編碼是通過發(fā)送模塊上的單片機(jī)來完的。以間隔0.56ms、脈寬為0.565ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“1”；再以間隔1.685ms、脈寬為0.565ms、

21、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“0”。其波形如圖3-5所示。 圖 3-5 二進(jìn)制信號“1”和“0”遙控編碼中的脈沖信號是由引導(dǎo)碼、識別碼、識別反碼、控制碼、控制反碼信號組成的。引導(dǎo)碼也叫起始碼，由寬度為5ms的高電平和寬度為3ms的低電平組成，用來標(biāo)志遙控編碼脈沖信號的開始。信號引導(dǎo)碼如圖3-6所示。 5ms高電平 3ms低電平圖 3-6 信號引導(dǎo)碼圖識別碼也叫系統(tǒng)碼，它是用來指示遙控系統(tǒng)的種類，以區(qū)分其它遙控系統(tǒng)，防止各個(gè)遙控系統(tǒng)的錯(cuò)誤操作?？刂拼a也叫功能碼，它表示了相應(yīng)的控制功能，遙控接收端可根據(jù)功能碼的數(shù)值實(shí)現(xiàn)各種功能操作。識別反碼與控制反碼分別是識別碼與控制碼的反碼，反碼的加入是

22、為了在接收端校驗(yàn)傳輸過程中數(shù)據(jù)是否產(chǎn)生差錯(cuò)。脈沖位置表示的“0”和“1”組成的 32 位二進(jìn)制碼的前 16 位控制指令，控制不同的紅外遙控設(shè)備。而不同的紅外家用電器也不同的脈沖調(diào)控方式，后16位分別是8位的控制碼和8位的控制反碼。串行數(shù)據(jù)碼時(shí)序圖如3-7 所示。引導(dǎo)碼識別碼識別反碼控制碼控制反碼圖 3-7 串行數(shù)據(jù)碼時(shí)序圖3.3 二進(jìn)制信號的調(diào)制二進(jìn)制信號的調(diào)制是由發(fā)送模塊上的單片機(jī)來完成，如果一個(gè)編碼二進(jìn)制波形是一串方波，編碼二進(jìn)制的波形會(huì)乘以載波的脈沖信號，及發(fā)送信號的高電平會(huì)保持載波信號的波形，即得到了調(diào)制后的間斷脈沖串；低電平發(fā)射信號則會(huì)使載波信號變?yōu)榈碗娖?，最后的波形則為最后用于紅外

23、發(fā)送二極管發(fā)送的波形。二進(jìn)制編碼調(diào)制如圖3-8所示。調(diào)制后的信號發(fā)射信號載波信號圖 3-8 二進(jìn)制編碼調(diào)制3.4 二進(jìn)制信號的解調(diào)二進(jìn)制信號的解調(diào)由紅外一體化接收頭HS0038來完成，它把接收到的紅外控制信號經(jīng)內(nèi)部處理并解調(diào)復(fù)原，得到調(diào)制后的間斷脈沖信號串，在輸出腳輸出波形，傳送到單片機(jī)上做最后的處理。HS0038紅外一體化接收頭在輸入有脈沖信號串時(shí)，輸出端輸出低電平，否則輸出高電平。其可直接與單片機(jī)串行輸入口及中斷相連，以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)接收遙控信號，并產(chǎn)生中斷，然后由單片機(jī)對編碼還原。二進(jìn)制解碼如圖3-9所示。解調(diào)圖 3-9 二進(jìn)制解調(diào)3.5 二進(jìn)制信號的解碼接收到的二進(jìn)制信號的解碼是由單片機(jī)來完

24、成的，把紅外接收頭傳輸過來的二進(jìn)制編碼波形通過解碼，還原出發(fā)送端傳輸過來的信號數(shù)據(jù)，把調(diào)制后的波形解碼還原成原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的信息“0”和“1”。4 硬件設(shè)計(jì)硬件電路的設(shè)計(jì)，用到的器件大都是常見的元器件，電路的設(shè)計(jì)也并不是很復(fù)雜。硬件電路用到了電源電路模塊，該模塊直接用一個(gè)USB轉(zhuǎn)電源線來提供穩(wěn)定的5V電源，給單片供電，用一個(gè)發(fā)光二極管來顯示其狀態(tài)，按鍵來控制開關(guān)。時(shí)鐘電路：來給單片機(jī)產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)鐘周期。復(fù)位電路：復(fù)位電路是用來防止電路出現(xiàn)問題，能恢復(fù)到初始化狀態(tài)，也可以在軟件出現(xiàn)問題時(shí)，能及時(shí)恢復(fù)到原始狀態(tài)。按鍵電路：按鍵電路用3*3矩陣鍵盤，鍵盤數(shù)量較多，為了節(jié)省I/O口，所以用矩陣鍵盤，

25、減少I/O口的使用；鍵盤的用來確定發(fā)送的信號鍵值，確定控制信號。發(fā)射電路：用一個(gè)三極管來驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射二極管，放大發(fā)射控制信號。接收電路直接用一個(gè)一體化接收頭，一體化接收頭能夠?qū)崿F(xiàn)接收、放大、檢波、整形。經(jīng)單片機(jī)還原之后，輸出控制信號，用燈來顯示狀態(tài)結(jié)果。本設(shè)計(jì)中，要設(shè)計(jì)遙控電路和接收電路，用到兩個(gè)單片機(jī)，單片機(jī)用的是STC芯片。STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Fl

26、ash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。4.1 單片機(jī)主要特性STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能COMOS8的微處理器。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。其管腳圖如圖4-1所示。工作電壓：5.5V3.3V；工作頻率范圍：040MHz；用戶應(yīng)用程序可用空間為8K字節(jié)；片上集成512 字節(jié)RAM；通用I/O 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口上拉， P0 口是漏極開路

27、輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻；ISP/IAP：可以使用串口（RXD/P3.0；TXD/P3.1）直接下載程 序，很快就能下載完成；共3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2 。 圖 4-1 STC89C52芯片引腳4.2 芯片功能概述STC89C52與AT89S51都有相同的功能，唯一不同的就是下載方式不同，STC芯片的下載比較方便簡單且實(shí)用，支持各種下載器的下載。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB的EEPROM，復(fù)位

28、電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。4.3 芯片引腳功能說明STC89C52引腳功能說明：VCC（40引腳）：電源電壓。VSS（20引腳）：接地。P0端口（P0.0P0.7，3932引腳）：P0口是一個(gè)漏極開路的8位雙向I/O口。作為輸出端口，每個(gè)引腳

29、能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。當(dāng)對端口P0寫入“1”時(shí)，端口可以作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也可以提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。而此刻，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。在Flash ROM編程時(shí)，P0端口可接收指令字節(jié)；在校驗(yàn)程序狀態(tài)時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，而要求外接上拉電阻。 P1端口（P1.0P1.7，18引腳）：P1口是一個(gè)自帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL輸入。當(dāng)對端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P1口用作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。與此同時(shí)，P1.0和P

30、1.1還可以作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部技術(shù)輸入和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入。P2端口（P2.0P2.7，2128引腳）：P2口也是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL輸入。當(dāng)對端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可以用作輸入口。P2口用作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。 當(dāng)在訪問外部程序存儲(chǔ)器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。當(dāng)在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容區(qū)中的P2寄存器的內(nèi)容，在整個(gè)訪問期間是不會(huì)改變。在對Flash ROM編程和程序校驗(yàn)期間，P2也會(huì)

31、接收高位地址和一些控制信號。 表 4-1 第二功能引腳號第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2外部中斷0P3.3外部中斷1P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入）P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通P3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通P3端口（P3.0P3.7，1017引腳）：P3是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3口的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL輸入。當(dāng)對端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可以用作輸入口。P3口用作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會(huì)輸入一個(gè)電流。當(dāng)在對Flash ROM編程或

32、程序校驗(yàn)時(shí)，P3還會(huì)接收一些控制信號。 P3口除作為一般I/O口外，還另外有其它一些復(fù)用功能。其第二功能如表4-1所示。RST（9引腳）：復(fù)位輸入。當(dāng)輸入連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)有效，可用來完成對單片機(jī)單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。當(dāng)看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST引腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR上的DISRTO位可以使該功能無效。在DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 ALE/（30引腳）：當(dāng)?shù)刂锋i存控制信號是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。而在Flash編程時(shí)，此引腳也可用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器

33、或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過。如果需要時(shí)，通過將地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOV指令時(shí)有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 /PSEN（29引腳）：外部程序存儲(chǔ)器選通信號是外部程序存儲(chǔ)器選通信號。當(dāng)AT89C51RC從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不被激活。 /VPP（31引腳）：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，必須接GN

34、D。注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定位RESET。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應(yīng)該接VCC。在Flash編程期間，也接收12伏VPP電壓。 XTAL1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。4.4 時(shí)鐘模塊時(shí)鐘電路是微型計(jì)算機(jī)的心臟，幾乎所有的數(shù)字系統(tǒng)在處理信號時(shí)都是按節(jié)拍一步一步地進(jìn)行的，系統(tǒng)各部分也是按節(jié)拍來做的，要使電路的各部分統(tǒng)一節(jié)拍就需要一個(gè)穩(wěn)定的、有節(jié)奏的時(shí)鐘信號，能產(chǎn)生這個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘信號的電路就是時(shí)鐘電路。時(shí)鐘電路的核心是個(gè)比較穩(wěn)定的振蕩器，振蕩器產(chǎn)生的是正弦波，頻率不一定是電路工作的時(shí)鐘頻率，所以得把這正弦波進(jìn)行分頻，

35、處理，形成時(shí)鐘脈沖，然后分配到需要的地方。供系統(tǒng)里各部分工作時(shí)使用。引腳XTAL1 和XTAL2 分別是該時(shí)鐘電路放大器的輸入端和輸出端，這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益的反相放大器，當(dāng)外接石英晶體接在放大器的反饋回路中，就構(gòu)成了自己振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。對外接石英晶體接上兩個(gè)電容，接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容，雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，在本設(shè)計(jì)中，電容用22pF。 圖 4-2 時(shí)鐘模塊4.5 復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是系

36、統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤銷復(fù)位信號，為可靠起見電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。復(fù)位是單片機(jī)初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。圖4-3復(fù)位電路因?yàn)樵谏想姷囊凰查g，電壓不是直接跳變到單片機(jī)可工作的電壓范圍。并且在外部輸入電壓較低的時(shí)候，這時(shí)候單片機(jī)可能工作可能不工作，所以會(huì)引起芯片內(nèi)程序的無序執(zhí)行。所以復(fù)位電路需要確保在上電時(shí)候暫時(shí)不讓單片機(jī)立刻進(jìn)入工作狀態(tài)，

37、這就是上電延時(shí)狀態(tài)，確保單片機(jī)的供電電壓不足的時(shí)候，復(fù)位，讓程序重新執(zhí)行，而不會(huì)陷入無序執(zhí)行狀態(tài)。在復(fù)位電路中，RC 復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能。S1為手動(dòng)復(fù)位開關(guān)，C3可避免高頻諧波對電路的干擾。復(fù)位電路如圖4-3所示。4.6 紅外發(fā)射電路紅外發(fā)射管是透明的發(fā)射二極管，其特點(diǎn)是體積小、功耗低、高發(fā)射強(qiáng)度、高可靠性、發(fā)射角度45°、管子直徑5mm。 圖 4-4 紅外發(fā)射管紅外遙控器將遙控信號調(diào)制在38KHz的載波上，經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管，產(chǎn)生紅外信號發(fā)射出去。在紅外數(shù)據(jù)發(fā)射過程中，由于發(fā)送信號時(shí)的最大平均電流需幾十mA，所以需要三極管放大后去驅(qū)動(dòng)紅外光發(fā)射二極管。紅外發(fā)射

38、二極管如圖4-4所示。三極管：三極管有三種工作狀態(tài)，也叫三個(gè)工作區(qū)域，即：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。(1)截止區(qū)：三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)發(fā)射結(jié)電壓Ube小于0.60.7V的導(dǎo)通電壓，發(fā)射結(jié)沒有導(dǎo)通集電結(jié)處于反向偏置，沒有放大作用。(2)放大區(qū)：三極管的發(fā)射極加正向電壓，集電極加反向電壓導(dǎo)通后，Ib控制Ic，Ic與Ib近似于線性關(guān)系，在基極加上一個(gè)小信號電流，引起集電極大的信號電流輸出。(3）飽和區(qū)：當(dāng)三極管的集電結(jié)電流IC增大到一定程度時(shí)，再增大Ib，Ic也不會(huì)增大，超出了放大區(qū)，進(jìn)入了飽和區(qū)。飽和時(shí)，Ic最大，集電極和發(fā)射之間的內(nèi)阻最小，電壓Uce只有0.1V0.3V，Uce<Ube，

39、發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向電壓。三極管沒有放大作用，集電極和發(fā)射極相當(dāng)于短路，飽和時(shí)開關(guān)通路.任何的三極管都是由兩個(gè)PN結(jié)組合而成的，PN結(jié)實(shí)際是一個(gè)二極管，二極管具有單向?qū)щ娦?。就是說如果P極電壓高于N極電壓,電流可以從二極管的P極流向N極，而當(dāng)N極電壓高于P極電壓,電流不能從N極流向P極。所以：當(dāng)發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置，該三極管就工作在放大狀態(tài)；當(dāng)其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是正向偏置時(shí)，該三極管就工作在飽和狀態(tài)；當(dāng)其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是反向偏置時(shí)，該三極管就工作在截止?fàn)顟B(tài)。NPN型三極管是基極為P極，集電極和發(fā)射極均為N極的三極管： VbVe，VbVc (即發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均正偏)：飽

40、和狀態(tài)，且Vb>Vc>Ve（Vce0.10.3V）；VeVb，VcVb (即發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均反偏)：截止?fàn)顟B(tài)，且Vc>Ve>Vb（Vce電源電壓VCC)；VeVbVc（即發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏）：三極管工作在放大狀態(tài)(Vce介于上兩種情況之間)。單片機(jī)通過軟件編程將調(diào)制好的脈沖信號從P1.0口將數(shù)據(jù)輸出。因此電路由紅外發(fā)射頭，一個(gè)NPN8050的三極管和兩個(gè)限流電阻組成。根據(jù)紅外發(fā)射頭工作時(shí)的電流需要，采用280倍的放大器S8050。同時(shí)紅外發(fā)射頭的串接電阻47。8050的基極接1K歐姆的電阻。紅外數(shù)據(jù)射發(fā)射電路圖如4-5所示。圖 4-5 紅外發(fā)射電路4.7 遙控接收電

41、路遙控發(fā)射通過鍵盤，每按下一個(gè)鍵，即產(chǎn)生具有不同的編碼數(shù)字脈沖，這種代碼指令信號被調(diào)制在38KHz的載波上，三極管驅(qū)動(dòng)紅外光二極管產(chǎn)生不同的脈沖，通過紅外線的傳輸?shù)绞芸貦C(jī)的遙控接收器上。P2口作為按鍵部分，P1.0口作為發(fā)射部分，然后用三極管的放大驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射。發(fā)射部分總體框圖見圖3-2所示。電路組成為：按鍵電路，單片機(jī)及其周圍電路和驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路。圖 4-6 HS003一體化接收頭紅外一體化接收頭采用HS0038，它負(fù)責(zé)對接收到的紅外遙控信號的解調(diào)。紅外接收電路一體化的紅外接收裝置將遙控信號的接收、放大、檢波、整形集于一身，并且輸出可以讓單片機(jī)識別的TTL 信號，這樣大大簡化了接收電路的復(fù)雜程

42、度和電路的設(shè)計(jì)工作，方便使用。將調(diào)制在38kHz上的紅外脈沖信號解調(diào)后再輸入到單片機(jī)的T0，由單片機(jī)進(jìn)行高電平與低電平寬度的測量。遙控信號的還原是通過P2.6輸入二進(jìn)制脈沖碼的高電平與低電平及維持時(shí)間，當(dāng)接收頭接收信號時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生定時(shí)，并在P2.6口對信號電平進(jìn)行識別，并還原為原發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流通過單片機(jī)處理后送驅(qū)動(dòng)控制部分。并通過等來實(shí)現(xiàn)流水。紅外一體化接收頭引腳如圖4-6所示。4.8 控制和顯示電路本設(shè)計(jì)中，使用9個(gè)按鍵來控制，直接與單片機(jī)的IO口相連，選用P2口。接收用燈顯示，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的流水燈，用8個(gè)LED燈，每個(gè)按鍵來實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的流水燈功能，直接與單片機(jī)的IO口相連，選用P0口。狀態(tài)顯

43、示電路用8個(gè)發(fā)光二極管來顯示不同的狀態(tài)，按鍵為9個(gè)，每個(gè)按鍵對應(yīng)一種流水燈狀態(tài)。發(fā)光二極管串上一個(gè)510歐姆的電阻，保護(hù)二極管不被擊穿，用作發(fā)光顯示狀態(tài)而已。LED狀態(tài)顯示電路如圖4-7所示。圖 4-7 LED狀態(tài)顯示電路鍵盤用的是矩陣鍵盤，因?yàn)榘存I數(shù)量有些多，為了減少對I/O的占用。它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。當(dāng)鍵被按下時(shí)，其交點(diǎn)的行線和列線接通，相應(yīng)的行線或列線上的電平發(fā)生變化，MCU 通過檢測行或列線上的電平變化可以確定哪個(gè)按鍵被按下。鍵盤掃描程序就是掃描鍵盤看是否有鍵按下，如有鍵按下，判斷出是哪一個(gè)鍵，當(dāng)確定按下某一個(gè)鍵后，即執(zhí)行紅外發(fā)射程序。掃描的方法是判斷P2口各

44、位的電平，無按鍵按下時(shí)，各位均為高電平，當(dāng)某一個(gè)按鍵按下以后，該位即為低電平。通常，按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，均利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷。一個(gè)電壓通過機(jī)械觸點(diǎn)的斷開、閉合過程，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉和時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下斷開。因而，在閉合和斷開的瞬間均伴隨著一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為510ms。按鍵電路的消抖措施通常有硬件和軟件兩種方法。硬件消除鍵盤抖動(dòng)措施主要就是外加雙穩(wěn)態(tài)電路或者濾波電路的方法。本電路采用的是軟件消抖的方法，就是調(diào)用一個(gè)延時(shí)子程序，延時(shí)時(shí)間設(shè)定為6ms。LED狀態(tài)顯示電路如圖4-7所示，鍵盤如圖4-8所示。圖

45、 4-8 按鍵電路4.9 電源電路在本設(shè)計(jì)用，不需要高功率的電源，采用USB轉(zhuǎn)電源的5V直流電壓，用電容來實(shí)現(xiàn)濾波，用個(gè)發(fā)光二極管來顯示電源的是否正常供電。電路如圖4-9所示。 圖 4-9 電源電路5 軟件設(shè)計(jì)5.1 編發(fā)發(fā)射程序設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，紅外遙控系統(tǒng)的編碼是通過軟件部分來實(shí)現(xiàn)編碼和解碼，因此，軟件設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的一大重點(diǎn)。單片機(jī)可使用匯編和C語言來進(jìn)行軟件編寫，而我用C語言來進(jìn)行編寫。因?yàn)閰R編語言是采用助記符號來編寫程序的，用輔助符號代替機(jī)器語言的二進(jìn)制碼，就把機(jī)器語言變成了匯編語言。可以直接同計(jì)算機(jī)的底層軟件甚至硬件進(jìn)行交互，直接控制硬件，由硬件間接達(dá)到某種控制效果。編寫的代碼非常難懂

46、，不好維護(hù)。而C語言是一種比較高級的語言，編寫者可以不用去考慮硬件而直接去命令計(jì)算機(jī)達(dá)到這種控制效果。紅外發(fā)射程序任務(wù)要采集用戶的按鍵信息，生成控制碼及控制反碼連同預(yù)設(shè)的系統(tǒng)識別碼和識別碼反碼共同組成四個(gè)八位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，然后通過單片機(jī)的中斷系統(tǒng)將以引導(dǎo)碼開頭的數(shù)據(jù)流以脈沖形式發(fā)送出去。圖5-1為紅外發(fā)射主程序流程圖四個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)調(diào)用四次數(shù)據(jù)發(fā)送子程序，最后以結(jié)束碼1結(jié)尾。表示本次數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。如圖5-1所示。Y開始初始化鍵盤及中斷延時(shí)2s鍵盤是否按下 發(fā)送引導(dǎo)碼 數(shù)據(jù)發(fā)送子程序 發(fā)送完畢？ 發(fā)送結(jié)束碼1返回YNN圖5-1紅外遙控發(fā)射程序流程圖當(dāng)電路上電開始工作時(shí)，程序開始運(yùn)行，它每被調(diào)

47、用一次便將累加器中的八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)發(fā)送出去。程序從高位開始依次發(fā)送累加器中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。為0則先發(fā)送1.68ms的低電平，為1則先發(fā)送0.56ms的低電平。然后打開中斷，利用八位自動(dòng)重裝初值定時(shí)器使T0口為產(chǎn)生周期26ms的脈沖，脈沖持續(xù)時(shí)間為0.56ms。脈沖發(fā)送完畢，關(guān)中斷。直至八位數(shù)據(jù)發(fā)送完，本次發(fā)射程序退出。5.2 紅外遙控接收程序設(shè)計(jì)圖 5-2 單片機(jī)接收頭對輸出信號的判斷 圖5-3紅外遙控接收部分讀碼程序NNNYYY開始初始化端口及接收中斷引導(dǎo)碼？調(diào)用讀碼值程序碼值判斷傳輸是否完畢I/O口操作紅外遙控接收程序主要任務(wù)是將紅外接收頭發(fā)出的信號還原為二進(jìn)制編碼。因?yàn)榧t外接收頭輸出的信號

48、是對輸入信號的求反，因此其接收到的引導(dǎo)碼為5ms低電平和3ms的高電平，低電平引發(fā)接收端單片機(jī)中斷。單片機(jī)在收到中斷信號后對低電平時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，超過4ms才認(rèn)定引導(dǎo)碼有效。利用延時(shí)跳過3ms的高電平，單片機(jī)才開始接收數(shù)據(jù)。從編碼標(biāo)準(zhǔn)得知信號的1和0信號占空比不同。即接收頭對信號反相后碼1和0的高電平時(shí)間長度不同。由0碼和1碼的高低電平寬度可設(shè)定程序延時(shí)0.8ms后對信號的電平取樣。若為低電平即為原碼的1，高電平為原碼0。紅外接收頭輸出的信號為一列方波，如圖5-2所示。綜上敘述，可得其紅外遙控接收部分讀碼程序流程圖，如圖5-3所示。紅外遙控接收部分讀碼子程序利用碼1和0的電平特性對接收頭輸出的信

49、號進(jìn)行解碼。以八位二進(jìn)制碼為一個(gè)循環(huán)。在高電平到達(dá)后0.8ms對P3.1口電平采樣，取反后即為二進(jìn)制原碼，將其逐位保存到累加器中。電平采樣后軟件延時(shí)等待下一個(gè)高電平的出現(xiàn)。等八位數(shù)據(jù)全部讀取完畢退出子程序。讀碼完成后，并對相應(yīng)的IO口進(jìn)行輸出，輸出控制信號，來實(shí)現(xiàn)燈的狀態(tài)顯示，完成遙控接收部分。紅外遙控發(fā)送及接收到這一步基本完成了工作。其流程圖如圖5-4所示。開始初始化端口及中斷LED狀態(tài)顯示調(diào)用讀碼子程序碼值判斷對I/O口操作接受結(jié)束碼1NN返回圖 5-4 紅外遙控接收主程序 6 制作與仿真對于一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，首先先有設(shè)計(jì)思路，畫好設(shè)計(jì)框圖，根據(jù)框圖的理論，進(jìn)一步的去設(shè)計(jì)硬件電路。設(shè)計(jì)硬件軟

50、件設(shè)計(jì)完成后，畫好原理圖，布好線之后焊接電路，檢測是否有短路或斷路，然后進(jìn)行調(diào)試，進(jìn)行最后的驗(yàn)證實(shí)施階段。本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的課題，采用軟件對系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真調(diào)試。因?yàn)橐O(shè)計(jì)出能工作的電路，所以功能仿真不是一個(gè)孤立的過程，且其綜合、時(shí)序分析等形成一個(gè)反饋工作過程，只有這個(gè)過程收斂，各個(gè)環(huán)節(jié)才有意義。而孤立的功能仿真通過是沒有意義的，如果在時(shí)序分析過程中發(fā)現(xiàn)時(shí)序不滿足需要更改代碼，則功能仿真必須從新進(jìn)行。因?yàn)榇a不一定能夠直接實(shí)現(xiàn)，不能正確的讓硬件電路正常工作，接收和發(fā)送工作不一定能夠?qū)崿F(xiàn)，因此要進(jìn)行軟件仿真，排除錯(cuò)誤，修改代碼。功能仿真是代碼排錯(cuò)的最重要的手段之一。6.1 硬件電路布線與

51、焊接該硬件電路原理簡單，用到的器件大部分為常見的元器件。硬件電路設(shè)計(jì)完成之后，在protell99se中運(yùn)行，畫好原理圖。PCB有設(shè)計(jì)布線要求，布線前得設(shè)置好規(guī)則，要不布線前會(huì)出現(xiàn)連接錯(cuò)誤。遙控發(fā)射電路和遙控接收電路是分開畫了兩個(gè)原理圖，布線的規(guī)則都是一樣的，GND和VCC都是用1.6mm，有些地方比較狹窄，1.6mm的先根本不能連接，就用1.2mm，因?yàn)榈鼐€和電源線的電流比較大，所以比其它位置的線都要寬，其他線用0.8mm。硬件對周圍環(huán)境要求不高，適應(yīng)性較強(qiáng)，能降低出錯(cuò)率，同時(shí)防止干擾，盡量減少跳線，減少復(fù)雜程度。焊接時(shí)，先插好較穩(wěn)的元器件，如芯片插槽之類的，一個(gè)個(gè)焊接好，用不到的管腳可以不

52、焊接，但為了安全起見，最好還是焊接的好，有時(shí)候芯片一拔出來的時(shí)候，可能把插槽腳都拔出來了，很難放進(jìn)去，可能會(huì)損壞掉芯片管腳或芯片內(nèi)部電路。固定元器件焊接好之后，檢查跳線是否焊接，跳線的焊接點(diǎn)得看清楚，以防跳線跳錯(cuò)了，引起硬件電路出錯(cuò)或燒毀芯片。焊接時(shí)很容易出現(xiàn)各種情況，如虛焊、焊盤脫落、焊錫連起等等問題，適當(dāng)?shù)氖褂盟上悖上阒?，能減少虛焊的概率。純手工的東西，應(yīng)該注意細(xì)節(jié)，焊接不好，很容易出現(xiàn)各種各樣的問題，肉眼看不出來，當(dāng)一調(diào)試的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了各種各樣的問題，所以認(rèn)真細(xì)致的去對待、去完成，減少錯(cuò)誤的發(fā)生。6.2 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真采用所學(xué)習(xí)的Keil軟件進(jìn)行仿真。因?yàn)镵eil軟件是目前最

53、流行開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。它是由德國開發(fā)的一個(gè)51單片機(jī)開發(fā)軟件平臺(tái)。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。發(fā)射模塊的硬件電路在Keil中按電路圖完成搭建，并在單片機(jī)的中斷口T1口接上軟件提供的虛擬示波器，以顯示其輸出波形。發(fā)射系統(tǒng)的軟件部分在Keil中采用匯編語言編輯。在軟件編譯無錯(cuò)后可進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)。在軟硬件協(xié)調(diào)的情況下，即可從虛擬示波器中觀察到單片機(jī)輸出的待發(fā)射波形。經(jīng)過仿真并通過觀察波形對設(shè)計(jì)中的軟硬件進(jìn)行修改以達(dá)到需

54、要的功能。驗(yàn)證完后即可進(jìn)行下一步的實(shí)際制作中。仿真波形如圖5-4所示。 圖5-4 輸出波形仿真 6.3 軟件下載 STC89C52與平時(shí)做實(shí)訓(xùn)所用的AT89S51芯片的下載有區(qū)別，AT89S51芯片一般用的是AVR_fighter來下載，而STC用的是stc-isp-15xx-v6.85軟件下載，AVR_fighter不支持STC芯片的下載，下載線也不相同，用的是USB-TTL下載線，因?yàn)橄螺d線中自帶電源，所以用到單片機(jī)的TXD、RXD、VCC和GND四個(gè)管腳。stc-isp-15xx-v6.85軟件也不支持AT89系列的芯片下載。STC下載非常嚴(yán)格，下載前，確定軟件調(diào)試好了之后，編譯生成pr

55、o文件，然后接好下載線，接好板子，并且不需要給板子上電，即為斷電狀態(tài)。接好后軟件會(huì)自動(dòng)檢測到串口號和波特率，打開程序文件，找到pro文件，點(diǎn)擊下載后，根據(jù)提示，再打開電源，給板子上電，此軟件會(huì)自動(dòng)完成下載與校驗(yàn)，并且系統(tǒng)會(huì)運(yùn)行起你燒錄進(jìn)去程序，即軟件燒錄完成。 7 調(diào)試檢測每個(gè)設(shè)計(jì)的完成，都要對其進(jìn)行相應(yīng)的檢測，每個(gè)設(shè)計(jì)不可能直接一次性就完成，經(jīng)過不斷的檢測調(diào)試，一步步的改進(jìn)，去完善，去達(dá)到任務(wù)要求。7.1 硬件調(diào)試在設(shè)計(jì)的實(shí)物焊接工作完成后，還要進(jìn)行系統(tǒng)的硬件功能測試。硬件的調(diào)試，是要對硬件電路的檢測和修改，并實(shí)踐其可行性。對于硬件電路的檢測，首先是對其設(shè)計(jì)方案的理解和論證，檢測其可行性之后，再畫原理圖。原理圖中也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)斷線，芯片管腳比較密集，很多模塊都用標(biāo)號去注釋，用這個(gè)標(biāo)號去鏈接對應(yīng)的管腳，減少了對先的鏈接，也避免線多是出現(xiàn)的各種亂接狀態(tài)。畫好原