基于51單片機(jī)的紅外遙控LED燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、鄭州科技學(xué)院 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)題 目 基于單片機(jī)的紅外遙控LED燈控制設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 XX 專業(yè)班級(jí) XXXX 學(xué) 號(hào) XXXXX 院 （系） 信息工程學(xué)院 指導(dǎo)老師 XXXXX 完成時(shí)間 2015 年 9 月 20 日 目 錄0. 引 言11.設(shè)計(jì)方案21.1 系統(tǒng)方案選擇31.2 系統(tǒng)構(gòu)成框圖52. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)62.1 硬件原理82.1.1 硬件組成介紹82.1.2 電路各部分功能原理132.2 軟件流程152.3 實(shí)驗(yàn)與仿真212.4 實(shí)物圖23結(jié) 論24參考文獻(xiàn)25附錄1原理圖26附錄2 源程序26基于單片機(jī)紅外遙控LED燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)0.引 言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)

2、進(jìn)步，教育在全社會(huì)愈加被關(guān)注和重視，校園規(guī)模也隨著受教育者的數(shù)量增加而不斷擴(kuò)大，教室的數(shù)量也大幅度增加。為使師生有舒適的教學(xué)和學(xué)習(xí)的環(huán)境，無(wú)論是教室的面積、設(shè)施和照度，校方在力所能及的范圍內(nèi)，都付出了十分的努力。但由于學(xué)校開放型的管理模式，以及全員的節(jié)能意識(shí)的淡薄，高校的教室在白天室內(nèi)照度很高的情況下，仍然普遍存在開燈作業(yè)；即使室內(nèi)無(wú)人或人數(shù)很少的情況下，也是全部開啟室內(nèi)照明。夜間許多教室，即使僅有幾個(gè)學(xué)生在教室自習(xí)，但室內(nèi)照明全部開啟，絕不會(huì)有師生因?yàn)橹挥猩贁?shù)人而僅開幾盞燈。LED被認(rèn)為是21世紀(jì)的照明光源。LED發(fā)光器件是冷光源，光效高，工作電壓低，而且能耗低，同樣亮度下，LED能耗為白熾

3、燈的10，熒光燈的50。LED壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，是熒光燈的10倍，白熾燈的100倍。用LED替代白熾燈或熒光燈，環(huán)保無(wú)污染。使用安全可靠，便于維護(hù)。我國(guó)照明用電占總發(fā)電量的12。目前，公共建筑的照明燈具控制大多采用手動(dòng)開關(guān)，經(jīng)常出現(xiàn)沒(méi)有及時(shí)開關(guān)的現(xiàn)象，從而造成大量的能源浪費(fèi)和使用上的不便。另外，不必要的使用，也會(huì)縮短燈具的使用壽命。本文闡述了一套LED智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，可以根據(jù)工作環(huán)境中是否有人員和環(huán)境補(bǔ)光亮度等來(lái)自動(dòng)控制照明的開關(guān)和亮度。采用本系統(tǒng)具有提高用電效率，節(jié)約電能和緩解了用電高峰的電力供雙重作用。單片機(jī)的出現(xiàn)至今已經(jīng)有30多年的歷史了。微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，促進(jìn)微型計(jì)算機(jī)

4、測(cè)量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，單片機(jī)（單片微型計(jì)算機(jī)）的應(yīng)用已經(jīng)滲透到廣泛滲透到社會(huì)經(jīng)濟(jì)、軍事、交通、通信等相關(guān)行業(yè)，而且也深入到家電、娛樂(lè)、藝術(shù)、社會(huì)文化等各個(gè)領(lǐng)域，并掀起了一場(chǎng)數(shù)字化技術(shù)革命。單片微型計(jì)算機(jī)就是將中央處理單元、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。因此一塊芯片就構(gòu)成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它已成為工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計(jì)算機(jī)。 本篇論文介紹了就是基于單片機(jī)AT89C51的室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)的研究和開發(fā)。本系統(tǒng)是以單片機(jī)為控制器的核心，本系統(tǒng)主要由光照檢測(cè)電路、熱釋電紅外線傳感器及處理電路、單片機(jī)系統(tǒng)及

5、控制電路組成。工作時(shí)，光照檢測(cè)電路和熱釋電紅外線傳感器采集光照強(qiáng)弱、室人是否有人等信息送到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)這些信息通過(guò)控制電路對(duì)LED照明設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作，從而實(shí)現(xiàn)照明控制，以達(dá)到節(jié)能的目的。1. 設(shè)計(jì)方案該設(shè)計(jì)由硬件和軟件共同組成。首先是硬件部分，該系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)選用的單片處理器（89S52）、鍵盤、LED顯示、單片機(jī)的串行接口電路。因此應(yīng)充分了解單片機(jī)，包括存儲(chǔ)空間，并行口，串行口，串行通信，定時(shí)器等，掌握非編碼鍵盤和LED的動(dòng)態(tài)顯示，并要在充分滿足系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能的基礎(chǔ)上考慮到器件的價(jià)格，制版的復(fù)雜度和軟件的實(shí)現(xiàn)難度。其次是軟件部分，該系統(tǒng)的軟件環(huán)境是S52，因此應(yīng)了解S52的編程方法

6、，常用的一些編程技巧，調(diào)試運(yùn)行程序，盡量使程序簡(jiǎn)潔，易懂，便于移植，編譯效率高，健壯性好。為了用計(jì)算機(jī)解決某一具體問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)某一特定的功能，總要先對(duì)問(wèn)題或功能要求進(jìn)行分析，確定相應(yīng)的算法和步驟，然后選擇相應(yīng)的指令，并按一定的順序排列起來(lái)，這就構(gòu)成了解決某一問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)某一特定功能的應(yīng)用程序。編制好的程序通過(guò)仿真器進(jìn)行調(diào)試，將調(diào)試成功的程序通過(guò)T寫入器寫入到芯片AT89S52中，最后把芯片AT89S52插入連接完畢的硬件系統(tǒng)中投入實(shí)際使用。1.1 系統(tǒng)方案選擇(1)紅外編碼和發(fā)射部分 方案一:專用芯片解決方案。 專用紅外編碼芯片種類很多，如日本三菱公司的M50426AP、PT2262、BL9148

7、、zD6631等，此類芯片一般集載波振蕩、編碼、發(fā)射于一體，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，外圍電路簡(jiǎn)單，使用很方便，而且價(jià)格也很低。通用的遙控器上大多使用此類專用芯片。但是，專用芯片也有致命的弱點(diǎn):專用芯片的應(yīng)用靈活性很差，其內(nèi)部編碼已經(jīng)固定，無(wú)法修改內(nèi)部數(shù)據(jù)，不適用于經(jīng)常需要改動(dòng)傳送數(shù)據(jù)的場(chǎng)合;專用芯片幾乎都是面向指令型的編碼遙控方式，傳輸效率較低;大多數(shù)的專用芯片的內(nèi)部編碼及技術(shù)數(shù)據(jù)已經(jīng)公諸于世，會(huì)產(chǎn)生安全漏洞。 方案二：微處理器單獨(dú)解決方案。電路如圖（a）所示。 該方案使用微處理器的I/O口直接產(chǎn)生38KHZ已調(diào)波，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管，發(fā)射紅外數(shù)據(jù)。38KHZ方波由CPU的定時(shí)器產(chǎn)生或由軟件編程

8、產(chǎn)生。紅外編碼工作由軟件完成，因此，紅外編碼方案可以任意設(shè)計(jì)，外部只需配接非常簡(jiǎn)單的硬件電路，大大降低了了電路的復(fù)雜性，有利于降低成本，減小遙控器的體積。由于使用軟件編碼方案，占用了CPU的一定的時(shí)間，CPU處理速度受到一定的影響，但是，對(duì)于遙控器這一類功能比較單一的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，處理任務(wù)比較少，根本影響不了CPU的處理效率，僅僅是增加了軟件編程的負(fù)擔(dān)。 經(jīng)比較，方案二既可滿足題目要求，電路又非常簡(jiǎn)單，硬件成本又很低，僅僅是增加了軟件的編程負(fù)擔(dān)，使得紅外編碼非常靈活，所以采用該方案。(2)紅外接收和解碼部分 方案一：分立元件解決方案，電路如圖2-1所示。 圖中RD1為紅外接收管;R3、R4，VT1

9、構(gòu)成反相放大器;VT2、R5、C2構(gòu)成濾波器，濾掉38KHZ的高頻載波;R6、R7、VT3構(gòu)成整形電路，將濾波后的波形處理為較好的方波;Cl、C3為耦合電容;R2為限流電阻，當(dāng)接收到較強(qiáng)的信號(hào)是保護(hù)VT1。該方案最大的優(yōu)點(diǎn)是供電電壓比較低，可用兩節(jié)電池3V電壓供電。但是，由于電路使用分立元件構(gòu)成，其穩(wěn)定性和抗干擾能力不高，影響紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。圖1-1低電壓紅外接收電路方案二：集成電路解決方案，電路如圖（b）所示。該方案使用一體化紅外接收器，集紅外接收和放大于一體，不需任何外接元件，就能完成從紅外接收到輸出與TTL電平兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣。結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)書比較以上

10、兩種方案，可知，利用電子電路裝置控制，其電路不是很復(fù)雜，相對(duì)來(lái)說(shuō)，制作更簡(jiǎn)單一些，而且成本也相對(duì)較低，但是其可調(diào)性能差，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，不能滿足當(dāng)代社會(huì)對(duì)彩燈的要求，也不能達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，或者說(shuō)很難實(shí)現(xiàn)， 經(jīng)比較，方案二既可滿足題目要求，電路又非常簡(jiǎn)單，硬件成本又很低，通過(guò)軟件編程，使得紅外編碼非常靈活，所以采用該方案。(3)器件選擇：采用12MHZ的晶振；紅外接收端采用價(jià)格便宜，性能可靠的一體化紅外接收頭：HSOO38；采用89S52進(jìn)行控制；控制方面采用小燈進(jìn)行模擬。1.2 系統(tǒng)構(gòu)成框圖單片機(jī)紅外發(fā)射電路一體化紅外接收頭單片機(jī)編碼調(diào)制發(fā)送接收解調(diào)解碼圖1-2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2.

11、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作原理：紅外遙控有發(fā)送和接收兩個(gè)組成部分：發(fā)送端采用單片機(jī)將待發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)編碼調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。紅外接收端普遍采用價(jià)格便宜，性能可靠的一體化紅外接收頭(如HSOO38，它接收紅外信號(hào)頻率為38KHz，周期約26US)接收紅外信號(hào)，它同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形，得到相應(yīng)電平的編碼信號(hào)，再送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼并執(zhí)行，去控制相關(guān)對(duì)象。（1）二進(jìn)制信號(hào)的編碼 本設(shè)計(jì)采用不同的脈寬寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制信號(hào)的編碼，可由發(fā)送單片機(jī)來(lái)完成。用圖2-1(a)表示二制信號(hào)中的高電平1，其特征是脈沖中低電平的寬度等于0.26ms，相當(dāng)于10個(gè)26us的寬度，

12、高電平的寬度等于0.52ms，相當(dāng)于20個(gè)26us的寬度；用圖2-1(b)表示二進(jìn)制信號(hào)中的低電平0，其特征是脈沖中高電平的寬度等于0.26mS，而低電平的寬度是高電平的二倍，等于0.52ms，相當(dāng)于20個(gè)26us的寬度。上述10個(gè)和20個(gè)脈沖寬度還可適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)不同數(shù)據(jù)傳輸速度的需要。圖2-1（a） 1的表示圖2-1（b） 0的表示（3）二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào) 二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)由一體化紅外接收頭HSOO38來(lái)完成，它把收到的紅外信號(hào)(圖2-2中波形D，經(jīng)內(nèi)部處理并解調(diào)復(fù)原，輸出圖2-2中波形E，HS0038的解調(diào)可理解為:在輸入有脈沖串時(shí)，輸出端輸出低電平，否則輸出高電平。二進(jìn)制信號(hào)的解碼由接

13、收單片機(jī)來(lái)完成的它把紅外接收頭送來(lái)的二進(jìn)制編碼波形通過(guò)解碼，還原出發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)。如圖2-2，把波形E解碼后還原成數(shù)據(jù)信息101。D、紅外接收頭接收的波形（輸入）E、解調(diào)后的輸出波形圖2-2、HS0038的輸入輸出波形（4）基于字節(jié)傳輸?shù)募t外遙控?cái)?shù)據(jù)格式在發(fā)送字節(jié)的開始先通過(guò)單片機(jī)發(fā)送20個(gè)脈沖寬度(每個(gè)脈沖周期26uS)的高電平作為傳輸開始，接著發(fā)送8位數(shù)據(jù)(字節(jié)高位在前，低位在后)，最后發(fā)送10個(gè)脈沖寬度的低電平作為傳輸結(jié)束，如圖2-3所示。傳輸開始8位數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束20個(gè)脈沖高位在前,低位在后10個(gè)脈沖圖2-3 基于字節(jié)傳輸?shù)募t外遙控?cái)?shù)據(jù)格式2.1 硬件原理2.1.1 硬件組成介紹 LE

14、D彩燈顯示電路：LED彩燈顯示電路(如圖所示)實(shí)際上是由8個(gè)發(fā)光二極管和8個(gè)電阻構(gòu)成的電路。發(fā)光二極管與電阻對(duì)應(yīng)串聯(lián),然后接在與之相對(duì)應(yīng)的P2口上。通過(guò)軟件編程對(duì)P2口輸出高低電平來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的閃爍花型。由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓一般為1.7V以上，另外，他的工作電流根據(jù)型號(hào)不同一般為1mA到30mA，電阻選擇范圍100歐姆3千歐姆在此我們這里選用560歐姆的電阻。新型 LED 彩燈系統(tǒng)包括 2 大部分，即 LED 彩燈控制器（ 89C51 主控模塊）和 LED 彩燈管（管內(nèi) LED 板模塊）。前者是主控模塊，具有按鍵、顯示等功能，并利用 89C51 的 P 口輸出控制信號(hào)；后者是受控模塊，上面焊

15、有三色 LED 彩燈和信號(hào)驅(qū)動(dòng)芯片，模塊置于 LED 的透明燈管內(nèi)。彩燈控制器可直接與 220 V 交流市電相連接，經(jīng)過(guò)開關(guān)電源變換，輸出直流工作電壓，一方面為管內(nèi) LED 模塊提供 12 V 工作電源，另一方面為主控模塊單片機(jī)系統(tǒng)（彩燈控制器）提供 5 V 工作電源。整個(gè)系統(tǒng)工作由軟件程序控制運(yùn)行，根據(jù)需要，用戶可以在 LED 彩燈工作時(shí)通過(guò)主控模塊上的按鍵來(lái)設(shè)定亮燈時(shí)間和燈光閃動(dòng)頻率。 芯片AT89S52：（1）主要性能： 與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器、1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作：0Hz33Hz、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器、32個(gè)可編程I/O口線、三個(gè)16

16、位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、八個(gè)中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時(shí)器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符。（2）功能特性描述： At89s52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng) 可編程Flash，使得AT89S52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。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Fla

17、sh，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 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。8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52 （3）管腳說(shuō)明：P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電

18、平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。 在flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和時(shí)

19、器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如下所示。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。 引腳號(hào)第二功能 P1.0 T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 P1.1 T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） P1.5 MOSI（在系統(tǒng)編程用） P1.6 MISO（在系統(tǒng)編程用） P1.7 SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻

20、的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用 8位地址（如MOVX RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）

21、。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收-一些控制信號(hào)。（4）振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。（5）時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。MCS-51單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率是因型號(hào)而異的典型值為12MHZMCS-51內(nèi)部都有一個(gè)反相放大器，XTAL1、XTAL2分別為反相放

22、大器輸入和輸出端，外接定時(shí)反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件。AT89S52是屬于CMOS8位微處理器，它的時(shí)鐘電路在結(jié)構(gòu)上有別于NMOS型的單片機(jī)。CMOS型單片機(jī)內(nèi)部（如AT89S52）有一個(gè)可控的負(fù)反饋反相放大器，外接晶振（或陶瓷諧振器）和電容組成振蕩器，圖31為CMOS型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖。振蕩器工作受/PD端控制，由軟件置“1”PD（即特殊功能寄存器PCON.1）使/PD0，振蕩器停止工作，整個(gè)單片機(jī)也就停止工作，以達(dá)到節(jié)電目的。清“0”PD，使振蕩器工作產(chǎn)生時(shí)鐘，單片機(jī)便正常運(yùn)行。圖中SYS為晶振或陶瓷諧振器，振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率主要由SYS參數(shù)確定（晶振上

23、標(biāo)明的頻率）。電容C1和C2的作用有兩個(gè)：其一是使振蕩器起振，其二是對(duì)振蕩器的頻率f起微調(diào)作用（C1、C2大，f變?。?，其典型值為30pF。（6）復(fù)位電路計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。MCS-51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，它是史密特觸發(fā)輸入(對(duì)于CHMOS單片機(jī)，RST引腳的內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻)，當(dāng)振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期(即24個(gè)時(shí)鐘周期)以上的高電平，使器件復(fù)位，只要RST保持高電平，MCS-51保持復(fù)位狀態(tài)。此時(shí)ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3接口都輸出高電平。RST變?yōu)榈碗娖胶螅?/p>

24、退出復(fù)位，CPU從初始狀態(tài)開始工作。本設(shè)計(jì)采用的復(fù)位方式是自動(dòng)復(fù)位方式。對(duì)于MOS(AT89S52)單片機(jī)只要接一個(gè)電容至VCC即可(見圖2-4)。在加電瞬間，電容通過(guò)電阻充電，就在RST端出現(xiàn)一定時(shí)間的高電平，只要高電平時(shí)間足夠長(zhǎng)，就可以使MCS-51有效的復(fù)位。RST端在加電時(shí)應(yīng)保持的高電平時(shí)間包括VCC的上升時(shí)間和振蕩器起振的時(shí)間，Vss上升時(shí)間若為10ms，振蕩器起振的時(shí)間和頻率有關(guān)。10MHZ時(shí)約為1ms，1MHZ時(shí)約為10ms，所以一般為了可靠的復(fù)位，RST在上電進(jìn)應(yīng)保持20ms以上的高電平。RC時(shí)間常數(shù)越大，上電進(jìn)RST端保持高電平的時(shí)間越長(zhǎng)。若復(fù)位電路失效，加電后CPU從一個(gè)隨

25、機(jī)的狀態(tài)開始工作，系統(tǒng)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2-4 接收器HS0038一體化紅外接收頭HSOO38的外部結(jié)構(gòu)如圖2-5所示，1腳GND接電源地，2腳VCC接十SV，3腳OUT為數(shù)據(jù)輸出端( TTL電平，反相輸出)，可直接與單片機(jī)相聯(lián)。以HSOO38作為紅外接收頭，介紹了紅外遙控信號(hào)的單片機(jī)軟件編碼解碼方法，包括編碼、調(diào)制和解碼的原理，以及硬件電路和程序?qū)崿F(xiàn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，該方法能使紅外遙控信號(hào)可靠發(fā)送和接收，并執(zhí)行相應(yīng)的功能。圖2-5 HS0038的外觀及引腳2.1.2 電路各部分功能原理（1）接收電路原理圖如圖2-6所示:圖2-6接收電路原理圖各個(gè)基本電路圖的設(shè)計(jì)（2）發(fā)射接收電路如圖2-7所示:

26、圖2-7(a)接收電路 圖2-7(b) 發(fā)射電路（3）控制電路：采用小燈的亮滅來(lái)模擬實(shí)際應(yīng)用中的電路，電路如圖2-8所示。圖2-8 小燈控制電路2.2 軟件流程單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，上述硬件原理圖搭建完成上電之后，我們還不能看到多控制、多閃爍方式的LED燈系統(tǒng)循環(huán)點(diǎn)亮的現(xiàn)象，我們還需要告訴單片機(jī)怎么樣進(jìn)行控制，即編寫程序控制單片機(jī)管腳電平的高低變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的明滅。軟件編程是多控制、多閃爍方式的LED燈系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分，是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。下面,我將闡述多控制、多閃爍方式的LED燈系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)，軟件部分的主要任務(wù)是完成對(duì)光照檢測(cè)電路和對(duì)熱釋電傳感器信號(hào)處理電路

27、的輸出信號(hào)進(jìn)行處理。在光照較強(qiáng)時(shí)，系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)光照檢測(cè)電路的輸出狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。光照較弱時(shí)，系統(tǒng)對(duì)信號(hào)處理電路的輸出狀態(tài)Vo進(jìn)行檢測(cè)。若室內(nèi)有人時(shí)Vo為高電平，系統(tǒng)控制照明設(shè)備點(diǎn)亮并按設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行延時(shí)。在延時(shí)時(shí)間內(nèi)再一次檢測(cè)到有人時(shí)，則系統(tǒng)又按設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行延時(shí)；若在延時(shí)時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到室內(nèi)無(wú)人時(shí)，則系統(tǒng)控制照明設(shè)備熄滅并重新對(duì)信號(hào)處理電路的輸出狀態(tài)Vo進(jìn)行檢測(cè)?；谏鲜龇治?，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程如圖2-9所示。：數(shù)據(jù)10解碼8位結(jié)束yesono開始初始化接收1解碼接收下一位數(shù)據(jù)判別取值控制noyeso圖2-9、流程圖程序如下：#include <reg51.h>#include <i

28、ntrins.h>#define uchar unsigned charuchar distemp;sbit IRIN = P33; uchar IRCOM7;table1=0xff,0x00,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x00;table2=0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0x7e,0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f;table3=0xaa,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0x55,0xff,0x00;v

29、oid delay(unsigned char x) /x*0.14MS unsigned char i; while(x-) for (i = 0; i<13; i+) /*/ void Delay100ms(uchar x)/11.0592MHzunsigned char i, j,n;for(n=0;n<x;n+)i = 180;j = 73;dowhile (-j); while (-i); /*/int main() IE = 0x84; TCON = 0x10; IRIN=1; Delay100ms(1); P2 = 0xff; while(1); /*/void IR

30、_IN() interrupt 2 unsigned char j,k,N=0,i=0; EX1 = 0; delay(15); if (IRIN=1) EX1 =1; return; while (!IRIN) delay(1); for (j=0;j<4;j+) for (k=0;k<8;k+) while (IRIN) delay(1); while (!IRIN) delay(1); while (IRIN) delay(1); N+; if (N>=30) EX1=1; return; IRCOMj=IRCOMj >> 1; if (N>=8) I

31、RCOMj = IRCOMj | 0x80; N=0; if (IRCOM2!=IRCOM3) EX1=1; return; switch(IRCOM2) case 0x16:for(;i<11;i+)P2 = table1i;Delay100ms(10);break;case 0x0c:for(;i<15;i+)P2 = table2i;Delay100ms(10);break;case 0x18:for(;i<12;i+)P2 = table3i;Delay100ms(10);break; EX1 = 1; 2.3 實(shí)驗(yàn)與仿真根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：

32、硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)法，所以方便對(duì)各電路模塊功能進(jìn)行逐級(jí)測(cè)試：LED驅(qū)動(dòng)模塊的調(diào)試，單片機(jī)最小系統(tǒng)的調(diào)試，最后將各模塊組合后進(jìn)行整體測(cè)試10。硬件調(diào)試：對(duì)各個(gè)模塊的功能進(jìn)行調(diào)試，主要調(diào)試各模塊能否實(shí)現(xiàn)指定的功能。軟件調(diào)試：軟件調(diào)試采用仿真軟件Proteus 6.9 SP4，將程序調(diào)入MCS-51 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行編譯，然后調(diào)入仿真軟件Proteus 6.9 SP4中運(yùn)行，主要是檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤，程序在硬件上的可執(zhí)行性。硬件軟件聯(lián)調(diào)：將調(diào)試好的硬件和軟件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，主要調(diào)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)功能。即仿真圖如2-10所示圖2-10 仿真圖經(jīng)過(guò)測(cè)驗(yàn)，紅外遙控信號(hào)的發(fā)送和接

33、收沒(méi)有出現(xiàn)傳輸誤碼，發(fā)光二極管可以準(zhǔn)確地顯示發(fā)射信號(hào)，可靠使用，在編碼解碼方面降低了硬件成本。若在數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議中，加上地址幀（設(shè)備號(hào)識(shí)別）和校驗(yàn)幀，該方法在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中將有更廣泛的應(yīng)用。 2.4 實(shí)物圖實(shí)物圖正面：實(shí)物圖反面：結(jié) 論通過(guò)這兩周的學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題，也認(rèn)識(shí)到團(tuán)體合作的的重要性，同學(xué)之間積極主動(dòng)，相互督促，團(tuán)結(jié)協(xié)作，也增強(qiáng)了我們之間的感情和動(dòng)手動(dòng)腦能力。在焊接過(guò)程中，雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)耐心、仔細(xì)地排查后終于解決了這些問(wèn)題。因此，我們懂得了在工作時(shí)要有耐心和細(xì)心，這兩樣缺一不可，并且在平日里就要養(yǎng)成這樣的好習(xí)慣，會(huì)對(duì)以后的道路很有幫助，在我們的努力下終于成功地完成

34、了這次實(shí)驗(yàn)。對(duì)一些不懂得新知識(shí)進(jìn)行查閱，認(rèn)真學(xué)習(xí)，而且增強(qiáng)了運(yùn)用書本所學(xué)的理論知識(shí)到實(shí)踐中的能力，對(duì)模擬電路充滿了興趣，從而增加了對(duì)模擬電路學(xué)習(xí)的熱情。通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)的電路，然后再參考一些書籍上的電路并經(jīng)過(guò)修改和創(chuàng)造，設(shè)計(jì)成了最終符合要求的電路原理圖，并進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)了整個(gè)電路的各個(gè)部分的具體工作原理，達(dá)到了理論的要求。最后用Multisim軟件對(duì)電路圖進(jìn)行了部分仿真。經(jīng)過(guò)對(duì)前面部分電路的仿真掌握了仿真的基本方法。由于目前的遙控裝置大多對(duì)某一設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)控制，而在本設(shè)計(jì)中的紅外遙控電路設(shè)計(jì)了多個(gè)控制按鍵，可以對(duì)不同的設(shè)備，也可以對(duì)同一設(shè)備的多個(gè)功能進(jìn)行不同的控制?；痉霞夹g(shù)要求。 

35、但是本電路也有不完,它只能單通道實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)設(shè)備的控制,即它不能同時(shí)控制兩個(gè)或者兩個(gè)以上的設(shè)備。我深深知道，每一次的學(xué)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)都是那么的來(lái)之不易，都是通過(guò)老師的深思熟慮后，才給我們定下目標(biāo)。然后讓我們?cè)谥R(shí)的海洋里翱翔，讓我們隨著年齡的增長(zhǎng)不斷的擴(kuò)充自己的知識(shí)領(lǐng)域，也逐漸成熟，逐漸長(zhǎng)大，老師同時(shí)也教導(dǎo)我們逐漸成為一個(gè)能夠?yàn)樯磉叺娜?，為家庭，為?guó)家做出點(diǎn)點(diǎn)貢獻(xiàn)的人，教導(dǎo)我們學(xué)會(huì)感恩。參考文獻(xiàn)1 張友德著.單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn). 復(fù)旦大學(xué)出版社.177-179 2 徐煜明、韓雁著.單片機(jī)原理及接口技術(shù). 電子工業(yè)出版社.151-1523 何立民著.單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用. 航空航天大學(xué)出版社.101-103 4 王文升.智能照明控制與節(jié)能J. 智能建筑與城市信息.2005.323-325 5 李林功.單片機(jī)原理與應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.6 陳濤,毛信偉.智能照明控制系統(tǒng)的工程應(yīng)用J. 智能建筑與城市信息.2005.37-38 7 何立民著.單片機(jī)高級(jí)教程. 北京航空航天大學(xué)出版社.201-2038 余孟嘗主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程M.北京：高等教育出版社,2009 .9 孫麗霞. 基于單片機(jī)的LED彩燈控制器的設(shè)計(jì)西安電子科技大學(xué)出版社.55-57附錄1原理圖附錄2 源程序#include