隨著遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的不斷發(fā)展和日趨完善，利用多媒體作為教學(xué)手段在各級(jí)各類學(xué)校都得到了廣泛應(yīng)用。近年來，在多媒體教學(xué)系統(tǒng)的使用、開發(fā)和研制中，經(jīng)常遇到同時(shí)使用多種設(shè)備，如：數(shù)字投影機(jī)、DVD、VCD、錄像機(jī)、電視機(jī)等，由于各種設(shè)備都自帶遙控器，而且不同的設(shè)備所遵循的紅外傳輸規(guī)約也不盡相同，操縱這些設(shè)備得使用多種遙控器，給使用者帶來了諸多不便。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主題就是紅外遙控電路設(shè)計(jì)。紅外遙控的特點(diǎn)是利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)，不影響周邊環(huán)境，不干擾其他電器設(shè)備。室內(nèi)近距離（小于10米），信號(hào)無干擾、傳輸準(zhǔn)確度高、體積小、功率低的特點(diǎn)，遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。通過基于單片機(jī)的控制指令來對(duì)多種設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，可以選擇不同的按鍵來控制不同的設(shè)備。從而方便快捷的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透明三種顏色。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣；用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測(cè)定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小，所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正（VDD）、電源負(fù)（GND）和數(shù)據(jù)輸出（VO或OUT）。紅外接收頭的引腳排列因型號(hào)不同而不盡相同，紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。1設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)紅外遙控是目前使用較多的一種遙控手段。紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)。在家庭生活中，錄音機(jī)、音響設(shè)備、空調(diào)彩電都采用了紅外遙控系統(tǒng)。設(shè)計(jì)要求利用紅外傳輸控制指令及智能控制系統(tǒng)，借助微處理器強(qiáng)大靈活的控制功能發(fā)出脈沖編碼，組成的一個(gè)遙控系統(tǒng)。紅外線編碼是數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)是一種脈寬調(diào)制的串行通訊。紅外線通訊的發(fā)送部分主要是把待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一定格式的脈沖，然后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管向外發(fā)送數(shù)據(jù)。接收部分則是完成紅外線的接收、放大、解調(diào)，還原成同步發(fā)射格式相同，但高、低電位剛好相反的脈沖信號(hào)，其主要輸出TTL兼容電平。最后通過解碼把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。本設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)如下：⑴遙控范圍：4—6米顯示可控制的通道接收靈敏可靠，抗干擾能力強(qiáng)控制用電器電流最高為2A2紅外遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，系統(tǒng)采用編/解碼專用集成電路和單片機(jī)芯片來進(jìn)行控制操作。設(shè)計(jì)的電路由如下的幾個(gè)基本模塊組成：直流穩(wěn)壓電源，紅外發(fā)射電路，紅外接收電路及控制部分。系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。圖2-1紅外遙控電路框圖（a）發(fā)射電路框圖圖2-1紅外遙控電路框圖（b）接收電路框圖3紅外收發(fā)電路的設(shè)計(jì)3.1主要芯片——閃電存儲(chǔ)型單片機(jī)AT89S52的介紹AT89S52具有下列主要性能：⑴8KB可改編程序Flash存儲(chǔ)器(可經(jīng)受1,000次的寫入/擦除周期)(2)三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密⑶256*8字節(jié)內(nèi)部RAM32條可編程I/O線3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源可編程串行通道片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器AT89S52是用靜態(tài)邏輯來設(shè)計(jì)的，并提供兩種可用軟件來選擇的省電方式一一空閑方式和掉電方式。在空閑方式中，CPU停止工作，而RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都繼續(xù)工作。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時(shí)鐘被“凍結(jié)”，一切功能暫停，只保存片內(nèi)RAM中的內(nèi)容，直到下一次硬件復(fù)位為止。AT89S52的引腳及功能89S52單片機(jī)的管腳說明如圖3-1所示。⑴主要電源引腳VSS電源端GND接地端⑵外接晶體引腳XTAL1和XTAL2①XTAL1接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，既把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。

1p1.01p1.0VCC2p1.1P0.03p1.2P0.14p1.3P0.25p1.4P0.36p1.5P0.47p1.6P0.58p1.7P0.69RST/VPD_P0.710RXD/P3.0EA/VPP11TXD/P3.1ALE/PROG12INT0/P3.2PSEN13INT1/P3.3P2.714T0/P3.4P2.615T1/P3.5P2.516WR/P3.6P2.417RD/P3.7P2.318XTAL2P2.219XTAL1P2.120GNDP2.0403938373635343332313029282726252423222?圖3—1AT89C51的引腳②XTAL2接外部晶體的另一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。(3)輸入/輸出引腳P0.0?P0.7、P10.?P1.7、P2.0?P2.7和P3.0?P3.7。P0端口(P0.0?P0.7)P0是一個(gè)8位漏極開路型雙向I/O端口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL輸入，對(duì)端口寫1時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。P1端口(P1.0?P1.7)P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流方式)4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫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。作輸入口時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。P2端口(P2.0?P2.7)P2是一個(gè)帶有內(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)(吸收或輸出電流方式)4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫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。P2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(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。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(如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時(shí),P2送出高8位地址。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@Ri,A指令）時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。④P3端口（P3.0?P3.7）P3是一個(gè)帶有內(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)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫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。P3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(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。在AT89S52中，P3端口還用于一些專門功能，這些兼用功能如下：（1）P3.0RXD（串行輸入口）⑵P3.1TXD（串行輸出口）⑶P3.2/INT0（外部中斷0）（4）P3.3/INT1（外部中斷1）（5）P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）（6）P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）⑺P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）（8）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）（9）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)3.1.3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。由于輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。3.1.4芯片擦除：整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，ALE管腳處于低電平10ms來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。3.289C2051介紹89C2051共有20條引腳，如圖3-2所示。P1口共8腳，準(zhǔn)雙向端口。P3.0?P3.6共7腳，準(zhǔn)雙向端口，如P3.0、P3..1的串行通訊功能，P3.2、P3..3的中斷輸入功能，P3.4、P3.5的定時(shí)器輸入功能。在引腳的驅(qū)動(dòng)能力上，89C2051具有很強(qiáng)的下拉能力，P1,P3口的下拉能力均可

達(dá)到20mA.相比之下，89C51的端口下拉能力每腳最大為15mA。但是限定9腳電流之和小于71mA.這樣，引腳的平均電流只9mA。89C2051驅(qū)動(dòng)能力的增強(qiáng)，使得它可以直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管。相對(duì)于89C51它少了一些功能，但是它的功耗少，便于攜帶，更經(jīng)濟(jì)使它在發(fā)射電路中起著重要的地位。因此，在本設(shè)計(jì)紅外發(fā)射的電路中就用了它來實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的產(chǎn)生。U189C2051■RSTVCC，(RXD)P3.0P1.7，(TXD)P3.1P1.6■XTAL2P1.5,XTAL1P1.4■(INTD)P3.2P1.3?(INT17P3.3P1.2，(T0)P3.4P1.1(AIN1)，(T1)P3.5P1.0(AIN0)■GNDP3.720\918T7市1317偵17101T圖3—289C2051的引腳103.3系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方法3.3.1搖控碼的編碼格式該遙控器采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的碼，最小為2個(gè)脈沖，最大為17個(gè)脈沖。為了使接收可靠，第一位碼寬為3ms，其余為1ms，遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔大于10ms，如圖3—3所示。3.3.2遙控碼的發(fā)射采用的是89C2051芯片。用P1口組成鍵盤，獲取鍵值，用內(nèi)部的定時(shí)器1產(chǎn)生一個(gè)40KHz的軟件定時(shí)中斷，當(dāng)作紅外線的調(diào)制基波，當(dāng)某個(gè)操作按鍵按下時(shí)，單片機(jī)先讀出鍵值，然后根據(jù)鍵值設(shè)定遙控碼的脈沖個(gè)數(shù)，再調(diào)制成40kHz方波由紅外線發(fā)光管發(fā)射出去。P3.5端口的輸出調(diào)制波如圖3—3所示。

3.3.3數(shù)碼幀的接收處理當(dāng)紅外線接收器輸出脈沖幀數(shù)據(jù)時(shí)，第一位碼的低電平將啟動(dòng)中斷程序，實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)幀。在數(shù)據(jù)幀接收時(shí)，將對(duì)第一位（起始位）碼的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證。若第一位低電平碼的脈寬小于2ms，將作為錯(cuò)誤碼處理。當(dāng)間隔位的高電平脈寬大于3ms時(shí)，結(jié)束接收，然后根據(jù)累加器A中的脈沖個(gè)數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)輸出口的操作。圖3-4就是紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖。電器0的遙控輸出碼電器0的遙控輸出碼圖3-3端口輸出編碼波形圖第一位1ms圖3-4紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖

3.4紅外發(fā)射電路遙控發(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(hào)調(diào)制在40KHz的載波上，激勵(lì)紅外光二極管產(chǎn)生不同的脈沖，通過空間的傳送到受控機(jī)的遙控接收器。P1口作為按鍵部分，P3.5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。電路如圖3-5所示。89C2051+5VVCCP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2RST(RXD)P3.0(TXD)P3.1XTAL2XTAL1(INT0)P3.2(INT1)P3.3(T0)P3.4P1.1(AIN1(T1)P3.5P1.0(AIN(GNDP3.7I—19—18—17—16—15—14)二8050R489C2051+5VVCCP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2I—19—18—17—16—15—14)二8050R4R5R6R7R8R9R1)R31R11jl+5V在接收過程中，脈沖通過光學(xué)濾波器和紅外二極管轉(zhuǎn)換為40KHz的電信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過放大，檢波，整形，解調(diào)，送到解碼與接口電路，從而完成相應(yīng)的遙控功能。接收電路如圖3-6所示。圖3—6接收電路圖通常，紅外遙控器將遙控信號(hào)(二進(jìn)制脈沖碼)調(diào)制在40KHz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(hào)發(fā)射出去。將上述的遙控編碼脈沖對(duì)頻率為40KHz(周期為26.3ms)的載波信號(hào)進(jìn)行脈幅調(diào)制(PAM),再經(jīng)緩沖放大后送到紅外發(fā)光管，將遙控信號(hào)發(fā)射出去。根據(jù)遙控信號(hào)編碼和發(fā)射過程，遙控信號(hào)的識(shí)別一一即解碼過程是去除40KHz載波信號(hào)后識(shí)別出二進(jìn)制脈沖碼中的0和1。由MCS—51系列單片機(jī)AT89S52、一體化紅外接收頭、存儲(chǔ)器、還原調(diào)制與紅外發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路組成。一體化紅外接收頭采用SIEMENSSFH506-38，它負(fù)責(zé)紅外遙控信號(hào)的解調(diào)。將調(diào)制在40kHz上的紅外脈沖信號(hào)解調(diào)后再輸入到AT89C51的INT0(P3.2)引腳，由單片機(jī)進(jìn)行高電平與低電平寬度的測(cè)量。遙控信號(hào)的還原是通過P3.1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(hào)時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生中斷，并在P3.1口記下脈沖的個(gè)數(shù)，這在后面的軟件設(shè)計(jì)中會(huì)具體介紹到，通過單片機(jī)處理后驅(qū)動(dòng)控制部分。并通過數(shù)碼管顯示用電設(shè)備的個(gè)數(shù)。3.6軟件設(shè)計(jì)3.6.1發(fā)射編碼的軟件設(shè)計(jì)首先，初始化定時(shí)器，定時(shí)為頻率為40KHz的時(shí)間段。當(dāng)按下某一按鍵時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)1，就開始工作。同時(shí)定時(shí)器溢出，也就是定時(shí)器記滿了，執(zhí)行定時(shí)器中斷，中斷程序如下：

INTT1：CPLP3.5；40KHZ紅外線遙控信號(hào)產(chǎn)生RETI;中斷返回由此就產(chǎn)生了40KHZ的載波信號(hào)。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)0時(shí)，定時(shí)器不工作。發(fā)送程序如下：REMOTE:MOVR1,A;裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)LJMPOUT3;轉(zhuǎn)第一個(gè)碼發(fā)射處理OUT:MOVR0,#55H;1MS寬低電平發(fā)射控制數(shù)據(jù)OUT1:SETBET1;開T1中斷SETBTR1;開啟定時(shí)器T1NOP;延時(shí)NOPNOPNOPNOPDJNZR0,OUT1;時(shí)間不到轉(zhuǎn)OUT1再循環(huán)MOVR0,#32H;1MS高電平間隙控制數(shù)據(jù)OUT2:CLRTR1;關(guān)定時(shí)器T1CLRET1;關(guān)T1中斷CLRP3.5;關(guān)脈沖輸出NOP;空操作延時(shí)NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPDJNZR0,OUT2;時(shí)間不到轉(zhuǎn)OUT2再循環(huán)DJNZR1,OUT;脈沖未發(fā)完，轉(zhuǎn)OUT再循環(huán)發(fā)射LCALLDL500MS;RETOUT3:;裝發(fā)謝3MS寬控制數(shù)據(jù)MOVR0,#0FFHLJMPOUT1;轉(zhuǎn)OUT13.6.2接收編碼的軟件設(shè)計(jì)OUT3:;裝發(fā)謝3MS寬控制數(shù)據(jù)單片機(jī)上電復(fù)位后，首先對(duì)其內(nèi)部定時(shí)器初始化，用定時(shí)器及軟件計(jì)數(shù)的方法，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生中斷，并在P3.1口進(jìn)行計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，測(cè)量P3.1高、低電平的寬度。P3.1引腳平時(shí)為高電平，當(dāng)接收到紅外遙控信號(hào)時(shí)，由于一體化紅外接收頭的反向作用，INT0引腳下跳至低電平，計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)后通過7447譯碼電路，數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)值。下面是第一個(gè)3ms脈沖的解碼程序。READ1:CLRMOVADPH,AMOVDPL,AHARD1:JBP3.1,HARD11INCDPTRNOPNOPAJMPHARD1HARD11:MOVA,DPHJZREADOUTT0CLRAREAD11:INCAREAD12:JNBP3.1,READ12MOVR1,#06HREAD13:JNBP3.1,READ11LCALLDELAYREADDJNZR1,READ13程序流程圖如圖3-7所示。圖3-7程序流程圖（a）按鍵流程圖圖3-7程序流程圖（b）發(fā)射流程圖4直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源主要功能是為后兩個(gè)部分提供電壓的輸出。在設(shè)計(jì)中分出了2個(gè)支路，一個(gè)輸出的電壓為9V,另外一個(gè)輸出的電壓為5V。直流穩(wěn)壓電源的主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成?？驁D如圖4-1所示。圖4-1直流穩(wěn)壓電源的方框圖4.1直流穩(wěn)壓電源采用單相橋式整流電路整流電路主要實(shí)現(xiàn)將交流電變換成直流電。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔?，因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。我采用的是單橋式整流電路。本設(shè)計(jì)整流電路如圖4-2所示。

圖4—2單橋式整流電路圖在圖中，輸入電壓V1通過電源變壓器成V2。它的作用是將交流電電壓V1變成整流電路要求的交流電壓V2。其中的電阻是要求支流供電的負(fù)載電阻。四個(gè)整流二極管D1到D4接成電橋的形式。通過負(fù)載R的電流I以及電壓V3的波形如圖4—3。它們都是單方向的全波脈動(dòng)波形。4.2濾波電路在整流電路輸出波形中由于含有較多的紋波成分，與所要求的波形不太符合。所以在整流電路后接濾波電路以濾去整流輸出電壓的紋波。而濾波電路常有電容濾波，電感濾波和RC濾波等。本電路采用的是電容濾波電路。如圖4—4所示。圖4—3單相橋式整流電路波形圖

圖4-4電容濾波電路圖4.3穩(wěn)壓電路典型應(yīng)用電路如圖4-5所示。圖中C1、C2用于頻率補(bǔ)償，防止自激振蕩和抑制高頻干擾；C3采用電解電容，以減少電源引入的低頻干擾對(duì)輸出電壓的影響；D是保護(hù)二極管，當(dāng)輸入端短路時(shí)，給C3一個(gè)放電的通路，防止C3兩端電壓激穿調(diào)整管的發(fā)射結(jié)。圖4-4電容濾波電路圖U1Vin+5V+5V—I—C19C20100u0.1GNDVin+5V+5V—I—C19C20100u0.1GND圖5-5穩(wěn)壓電路圖5LED顯示電路的設(shè)計(jì)LED顯示主要是顯示所發(fā)射的所發(fā)送的信號(hào)的個(gè)數(shù)，它就實(shí)現(xiàn)以下的作用。當(dāng)按下某一按鍵比方說2鍵，LED會(huì)顯示01,如果再按下2鍵，LED就顯示00。如果同時(shí)按下2個(gè)鍵，那么LED就顯示02。下面介紹LED的主要性能。LED顯示器由7個(gè)發(fā)光二極管組成，又叫7段LED顯示器，顯示器中還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管，用于顯示小數(shù)點(diǎn)。通過七個(gè)發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其它符號(hào)。LED顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法：共陽極接法把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。使用時(shí)公共陽極接+5V。這樣陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。共陰極接法而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。原理圖如5-1而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。原理圖如5-1所示。它顯示十六進(jìn)制數(shù)在設(shè)計(jì)的電路中，采用了共陽極接法，的字形代碼如表5-2所示。R*8COMdp1I圖5-1LED顯示原理圖

R*8表5—2十六進(jìn)制數(shù)的字形代碼表6控制部分在控制部分采用了隔離驅(qū)動(dòng)電路，用光電器件作為隔離元件，利用光耦來隔離強(qiáng)電，以防止強(qiáng)電影響單片機(jī)的工作。光電耦合器是由發(fā)光二極管和光敏三極管組合起來的器件，發(fā)光二極管是把輸入邊的電信號(hào)變換成相同規(guī)律變化的光，而光敏三極管是把光又重新變換成變化規(guī)律相同的電信號(hào)，因此，光起著媒介的作用。由于光電耦合器抗干擾能力強(qiáng)，容易完成電平匹配和轉(zhuǎn)移，又不受信號(hào)源是否接地的限制。所以應(yīng)用日益廣泛。光電隔離的目的是割斷兩個(gè)電路的電氣聯(lián)系，使之相互獨(dú)立，從而也就割斷了噪聲從一個(gè)電路進(jìn)入另一個(gè)電路的通路。光電隔離是通過光電耦合器實(shí)現(xiàn)的。外殼有金屬的或塑料的兩種。發(fā)光二極管和光敏三極管之間用透明絕緣體填充，并使發(fā)光管與光敏管對(duì)準(zhǔn)，以提高其靈敏度，光電耦合器的電路符號(hào)如圖6-1所示。U11圖6-1光電耦合器原理圖輸入信號(hào)使用OPTOISO2其光線又使光敏三極管產(chǎn)生電信號(hào)輸出，從而既完成了信號(hào)的傳遞又實(shí)現(xiàn)了電氣上的隔離。光電耦合的響應(yīng)時(shí)間一般不超過幾個(gè)微秒。光電耦合器的輸入端與輸出端在電氣上是絕緣的，且輸出端對(duì)輸入端也無反饋，因而具有隔離和抗干擾兩方面的獨(dú)特性能。通常使用光電耦合器是為實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)主要功能：電平轉(zhuǎn)換：TTL電路與電源電路之間不需另加匹配電路就可以傳輸信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了電平轉(zhuǎn)換。隔離：這時(shí)由于信號(hào)電路與接收電路之間被隔離，因此即使兩個(gè)電路的接地電位不同，也不會(huì)形成干擾。光電耦合器中光敏三極管的基極有引出和不引出兩種形式?；鶚O引出通常是經(jīng)一個(gè)電阻接地。通過接地電阻可以控制耦合的響應(yīng)速度和靈敏度?？偟膩碚f，電阻越小，響應(yīng)速度越高。電路如圖6-2所示。

圖6—2控制電路圖通過光耦后，利用繼電器就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的設(shè)備或者其他要控制的設(shè)備進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了弱電來控制強(qiáng)電的功能，也能控制不同的設(shè)備。這里用發(fā)光二極管來代替，實(shí)際上可以控制多個(gè)不同的強(qiáng)電設(shè)備。7調(diào)試結(jié)果及其分析本電路總共設(shè)計(jì)了8個(gè)輸入按鍵，7,8為特殊按鍵。當(dāng)輸入一個(gè)按鍵5時(shí)，通過紅外發(fā)射和接收電路，對(duì)應(yīng)的繼電器5的設(shè)備工作即5號(hào)發(fā)光二極管發(fā)光，而數(shù)碼管顯示工作的設(shè)備的個(gè)數(shù)，就顯示1。當(dāng)再次按下按鍵5時(shí)，5號(hào)發(fā)光二極管滅，數(shù)碼管顯示0。當(dāng)同時(shí)按下兩個(gè)鍵3和4時(shí)，3號(hào)和4號(hào)二極管亮，數(shù)碼管顯示2。當(dāng)按下按鍵7時(shí)，所有設(shè)備都不工作，數(shù)碼管顯示0，發(fā)光二極管都不發(fā)光。當(dāng)按下按鍵8時(shí)，所有設(shè)備都工作，數(shù)碼管顯示6,發(fā)光二極管都發(fā)光。本設(shè)計(jì)在調(diào)試過程中也遇到很多問題。⑴電路要求遙控控制距離為4—6m，在利用38KHz的接收頭時(shí)，雖然能接收到信號(hào)，但是接收的距離很有限。經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，換用40KHz的接收頭時(shí)基本滿足了設(shè)計(jì)需求。由于將3ms的接收脈沖放在1ms的后面，編碼解調(diào)出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致接受端無信號(hào)輸出。解決方法是將3ms的接收脈沖放在前面就可以接收到信號(hào)。因?yàn)樵陔娐返慕獯a過程中，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)碼幀的接收處理，首先是對(duì)3ms的脈沖檢驗(yàn)，當(dāng)?shù)谝晃坏碗娖酱a的脈寬小于2ms時(shí)就會(huì)錯(cuò)誤處理。在初始化過程中，將P1口全置0，但是繼電器仍工作，通過反復(fù)調(diào)試，將初始化的P1口全置1，通過反向使得輸出全為0，從而滿足上電復(fù)位，繼電器掉電，滿足初始化要求。8結(jié)論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。但是本電路也有不完善的地方，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。在設(shè)計(jì)過程中，通過大量的查閱資料，認(rèn)真研究教材，對(duì)單片機(jī)有了更為深刻的理解，在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，須仔細(xì)的分析硬件電路，畫出程序流程圖，培養(yǎng)了我的耐性和刻苦鉆研的精神。參考文獻(xiàn)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì).第五屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編，第1版，北京理工大學(xué)出版社，2005年，P10-17.康華光，陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分，第4版，高等教育出版社，1999年，第四版，P82-155.康華光，鄒壽彬.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分，第4版，高等教育出版社，2000年，第四版，P83-155.李錦春，蔡仁明.常用晶體二極管、大功率三極管手冊(cè)，人民郵電出版社1981年，第一版，P23-55.黃智偉，王彥，陳文光全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程，第1版，電子工業(yè)出版社，2005年，P304-P314.吳金戌，沈慶陽，郭庭吉.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用，第1版，清華大學(xué)出版社，2002年，P147-167.青木英彥.模擬電路的設(shè)計(jì)與制作，第1版，科學(xué)出版社，2005年，119-131.李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)，第2版，北京航空航天大學(xué)出版社，2001年，P13-71.梅麗風(fēng)，王艷秋，張軍等.單片機(jī)原理及接口技術(shù)，第1版，清華大學(xué)出版社，2004年，P296-323.何立民.單片機(jī)應(yīng)用文集，第一版，北京航空航天大學(xué)出版社，1991，P1-310.何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)一一系統(tǒng)配置與接口技術(shù)，第2版，北京航空航天大學(xué)出版社，1995，P31-175.趙亮，侯國(guó)銳.單片機(jī)C語言編程與實(shí)例，第一版，人民郵電出版社，2003.9，P1-152.劉勝利.新型顯示器電路分析，第一版，電子工業(yè)出版社，1999，P122-344.胡偉.單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例人民郵電出版社，2003.7,P1-247.實(shí)用電子元器件手冊(cè).上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998.2,P1-21.李廣弟等.單片機(jī)基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社，2002.6,P1-223.MichaelA.MillDataandNetworkCommunication^一版，科學(xué)出版社，2002年JBhaskr著，徐振林譯.睫r(nóng)ilogHDL硬件描述語言，第一版電子□業(yè)出版±,2004年附錄1:發(fā)射程序ORG0000H;程序執(zhí)行開始地址AJMPSTART;跳至START執(zhí)行ORG001BH;定時(shí)器T1中斷入口地址LJMPINTT1;跳至INTT1中斷服務(wù)程序ORG0030HSTART:MOVSP,#70H;設(shè)堆?；窞?0HCLRP3.5;關(guān)遙控輸出MOVIE,#00H;關(guān)所有中斷MOVIP,#01H;設(shè)優(yōu)先級(jí)MOVTMOD,#22H;8位自動(dòng)重裝初值模式MOVTH1,#0F3H;定時(shí)為13微秒初值MOVTL1,#0F3H;SETBEA;開總中斷允許;鍵盤MOVP1,#0FFHJIAN:LCALLDELAY2MOVA,P1CJNEA,#0FFH,JIAN1LJMPJIANJIAN1:MOVA,P1CJNEA,#0FEH,JIAN2LJMPMN4JIAN2:MOVA,P1CJNEA,#0FDH,JIAN3LJMPMN0JIAN3:MOVA,P1CJNEA,#0FBH,JIAN4LJMPMN6JIAN4:MOVA,P1CJNEA,#0F7H,JIAN5LJMPMN2JIAN5:MOVA,P1CJNEA,#0EFH,JIAN6LJMPMN5JIAN6:MOVA,P1CJNEA,#0DFH,JIAN7LJMPMN1JIAN7:MOVA,P1CJNEA,#0BFH,JIAN8LJMPMN3JIAN8:MOVA,P1CJNEA,#07FH,NNLJMPMN7NN:LJMPJIANmn0:MOVA,#02H;發(fā)2個(gè)脈沖LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序ajmpnnmn1:MOVA,#03H;發(fā)3個(gè)脈沖LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序ajmpnnmn2:MOVA,#04H;發(fā)4個(gè)脈沖LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序ajmpnnmn3:MOVA,#05H;發(fā)5個(gè)脈沖LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序ajmpnnmn4:MOVA,#06H;發(fā)6個(gè)脈沖LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序ajmpnnmn5:MOVA,#07H;發(fā)7個(gè)脈沖LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序ajmpnnmn6:MOVA,#08H;發(fā)8個(gè)脈沖LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序ajmpnn

mn7:MOVLCALLajmpnnA,#09HREMOTE;發(fā)9個(gè)脈沖;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;mn8:MOVA,#0AH;發(fā)10個(gè)脈沖;LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;ajmpnn;mn9:MOVA,#0BH;發(fā)11個(gè)脈沖;LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;ajmpnn;mn10:MOVA,#0CH;發(fā)12個(gè)脈沖;LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;ajmpnn;mn11:MOVA,#0DH;發(fā)13個(gè)脈沖;LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;ajmpnn;mn12:MOVA,#0EH;發(fā)14個(gè)脈沖;LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;ajmpnn;mn13:MOVA,#0FH;發(fā)15個(gè)脈沖;LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;ajmpnn;mn14:MOVA,#10H;發(fā)16個(gè)脈沖;LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;ajmpnn;mn15:MOVA,#11H;發(fā)17個(gè)脈沖;LCALLREMOTE;轉(zhuǎn)發(fā)送程序;ajmpnn“““““““““““““““““““““““““““““““““““““?*************************************;;*編碼發(fā)射程序*“““““““““““““““““““““““““““““““““““““;*************************************;REMOTE:MOVR1,A;裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)LJMPOUT3;轉(zhuǎn)第一個(gè)碼發(fā)射處理OUT:MOVR0,#55H;1MS寬低電平發(fā)射控制數(shù)據(jù)OUT1:SETBET1;開T1中斷

SETBTR1；開啟定時(shí)器T1NOP?延時(shí)NOPNOPNOPNOPDJNZR0,OUT1；時(shí)間不到轉(zhuǎn)OUT1再循環(huán)MOVR0,#32H；1MS高電平間隙控制數(shù)據(jù)OUT2:CLRTR1；關(guān)定時(shí)器T1CLRET1；關(guān)T1中斷CLRP3.5；關(guān)脈沖輸出NOP；空操作延時(shí)NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPDJNZR0,OUT2；時(shí)間不到轉(zhuǎn)OUT2再循環(huán)DJNZR1,OUT；脈沖未發(fā)完，轉(zhuǎn)OUT再循環(huán)發(fā)射LCALLDL500MS；RET?OUT3:MOVR0,#0FFH；裝發(fā)謝3MS寬控制數(shù)據(jù)LJMPOUT1；轉(zhuǎn)OUT1“““““““““““““““““““““““““““““““““““““??*************************************;;?*?延時(shí)513us*“““““““““““““““““““““““““““““““““““““?*************************************?;513微秒延時(shí)程序DELAY:MOVR2,#0FFHDELAY1:DJNZR2,DELAY1RETDELAY2:MOVR2,#0FFHDELAY3:MOVR3,#0FFHDJNZR3,$DJNZR2,DELAY3RET“““““““““““““““““““““““““““““““““““““;*************************************;延時(shí)10ms“““““““““““““““““““““““““““““““““““““;*************************************;;10毫秒延時(shí)程序DL10MS:MOVR3,#14HDL10MS1:LCALLDELAYDJNZR3,DL10MS1DL10MS:MOVR3,#14HDL10MS1:LCALLDELAYDJNZR3,DL10MS1RET;500毫秒延時(shí)程序DL500MS:MOVR4,#32HDL500MS1:LCALLDL10MSDJNZR4,DL500MS1DL500MS:MOVR4,#32HDL500MS1:LCALLDL10MSDJNZR4,DL500MS1RET“““““““““““““““““““““““““““““““““““““;*************************************;;*;;*;T1中斷服務(wù)程序“““““““““““““““““““““““““““““““““““““;*************************************;INTT1:CPLP3.5RETIEND;40kHZ紅外線遙控信號(hào)產(chǎn)生;中斷返回;程序結(jié)束附錄2：接收程序ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPINTEX0ORG0030HSTART:MOVSP,#70HMOVIE,#00H;關(guān)所有中斷SETBEX0;開外中斷SETBEA;總中斷允許MOVP1,#00HMAIN:LCALLDELAY;持續(xù)512微秒MOV31H,#00HMOV30H,P1MOVR7,#08HXUN:CLRCMOVA,30HRLCAMOV30H,AMOVA,31HADDCA,#00HMOV31H,ADJNZR7,XUNMOVA,31HSWAPAMOVP2,ALJMPMAIN;轉(zhuǎn)MAIN循環(huán)NOP;PC值出錯(cuò)處理LJMPSTART;出錯(cuò)時(shí)重新初始化““““““““““““““““““““““““““““““?******************************;;遙控接收程序““““““““““““““““““““““““““““““;******************************;;采用中斷接收INTEX0:MOV32H,A

MOV20H,CCLREX0;關(guān)外中斷JNBP3.1,READ1;P3.5口為低電平轉(zhuǎn)READ1READOUTT0:SETBEX0;P3.5口為高電平開中斷（系干擾）MOVA,32HMOVC,20HRETI;退出中斷READ1:CLRA;清AMOVDPH,A;清DPTRMOVDPL,A;HARD1:JBP3.1,HARD11;P3.5變高電平轉(zhuǎn)HARD11INCDPTR;用DPTR對(duì)低電平計(jì)數(shù)NOP;1微秒延時(shí)NOPAJMPHARD1;轉(zhuǎn)HARD1循環(huán)（循環(huán)周期為8微秒）HARD11:MOVA,DPH;DPTR高8位放入AJZREADOUTT0;為0（脈寬小于8*255=2毫秒）退出CLRA;不為0說明是第一個(gè)寬脈沖（3毫秒）READ11:INCA;脈沖個(gè)數(shù)計(jì)1READ12:JNBP3.1,READ12;低電平時(shí)等待MOVR1,#06H;高電平寬度判斷定時(shí)值READ13:JNBP3.1,READ11;變低電平時(shí)轉(zhuǎn)READ11脈沖計(jì)數(shù)LCALLDELAYREAD;延時(shí)（512微秒）DJNZR1,READ13;6次延時(shí)不到轉(zhuǎn)READ13再延時(shí)DECA;超過3毫秒判為結(jié)束，減1DECA;減1JZFUN0;為0執(zhí)行FUN0（2個(gè)脈沖）DECA;減1JZFUN1;為0執(zhí)行FUN1（3個(gè)脈沖）DECA;JZFUN2;為0執(zhí)行FUN2（4個(gè)脈沖）DECA;JZFUN3;為0執(zhí)行FUN3（5個(gè)脈沖）DECA;

JZFUN4;為0執(zhí)行FUN4（6個(gè)脈沖）DECA;JZFUN5;為0執(zhí)行FUN5（7個(gè)脈沖）DECA;JZFUN6;為0執(zhí)行FUN6（8個(gè)脈沖）DECA;JZFUN7;為0執(zhí)行FUN7（9個(gè)脈沖）DECA;JZFUN8;為0執(zhí)行FUN8（10