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基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第1頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第1頁(yè)。摘要
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。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為940mm左右,外形與普通φ5發(fā)光二極管相同,只是顏色不同。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?。?00mW左右),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。通過對(duì)設(shè)計(jì)要求地認(rèn)真分析和研究,拿出了幾種可行方案,最終選定了一個(gè)最佳方案。該方案是采用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遙控的主要手段。該方案采用模塊化設(shè)計(jì),主要分為兩個(gè)模塊:紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊。紅外發(fā)射模塊中的單片機(jī)受開光控制,通過紅外發(fā)射管對(duì)另一單片機(jī)發(fā)出指令信號(hào),紅外接收模塊中的單片機(jī)受紅外接收管收到的信號(hào)控制,可對(duì)發(fā)光二極管的亮滅進(jìn)行控制。文章詳細(xì)地討論了實(shí)現(xiàn)上述紅外遙控過程的硬件組成及軟件設(shè)計(jì)。并給出了電路硬件和軟件的調(diào)試以及測(cè)試結(jié)果。
關(guān)鍵字:遙控電路;紅外發(fā)射;紅外接收;單片機(jī)作者:指導(dǎo)老師:基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第2頁(yè)。 ABSTRACT基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第2頁(yè)。Infraredremotecontrolsystemcommonlyuseditnormallytransmitandreceivetwoparts.Emissionfortheinfraredpartofthemaincomponentsoflight-emittingdiodes.Itisactuallyaspeciallight-emittingdiode;becauseofitslight-emittingdiodewithinthematerialisdifferentfromtheordinary,andthusacertainvoltageisappliedatbothends,itwillbeissuedintheinfraredratherthanvisiblelight.Currentlytheuseofalargenumberofinfraredlight-emittingdiodesforinfraredwavelengthofabout940mm,,butcolorsaredifferent.Infraredlightemittingdiodesaregenerallyblack,darkblue,transparentthreecolors.Infraredlight-emittingdiodestodetermineandjudgegoodorbadway,likeanordinarydiode;blocktheamountofpowerwithamultimeterwhatisinfraredlight-emittingdiode,canreverseresistance.Infraredlight-emittingdiodelight-emittingefficiencytouseaspecialinstrumenttoaccuratelydetermine,andcanonlybeusedunderthesee-sawamateurmethodtoroughlydeterminethesentence.Portionoftheinfraredreceiverisaphotodiode.Infraredlightemittingdiodesaregenerallycircularandsquare.
Becauseinfraredlight-emittingdiodesaregenerallysmallertransmitpower(100mWorso),sotheinfraredreceiverdioderelativelyweakreceivedsignal,itisnecessarytoincreasethehigh-gainamplifier.
Throughcarefulanalysisanddesignrequirementstoresearch,outofseveralpossibleoptions,andultimatelyselectedabestsolution.Theprogramistheuseofadvancedmicrocontrollertechnologytoachievetheprimarymeansofremotecontrol.Themodulardesignoftheprogram,dividedintotwomodules:infraredtransmittermoduleandinfraredreceivermodule.InfraredtransmittermoduleintheMCUbytheopeningcontrol,emissioncontrolthroughinfraredcommandsignalsenttoanothermicrocontroller,infraredreceivermoduleintheMCUbytheinfraredreceiverreceivesthesignalcontrol,LEDlightcanbecontrolledoff.Thearticlediscussedindetailtheprocessofachievingtheseinfraredremotecontrolhardwareandsoftwaredesign.Andgivesthecircuithardwareandsoftwaredebugandtestresults.Keywords:remote;control;circuit;infrared;transmitter;infrared;receiver;microcontroller
基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第3頁(yè)。:基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第3頁(yè)。PAGE目錄TOC\o"1-4"\h\z第一章前言 11.1紅外遙控的功能與特點(diǎn) 11.2紅外遙控的發(fā)展過程 11.3紅外遙控的發(fā)展趨勢(shì) 2第二章總體設(shè)計(jì)方案 4第三章系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 83.1.紅外遙控電路設(shè)計(jì) 83.1.1器件選擇 83.1.2電路設(shè)計(jì) 103.1.3接收電路部分 103.1.3.1器件選擇 103.1.3.2紅外遙控接收器的接收過程 133.1.3.3電路設(shè)計(jì) 133.2.系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)方法 163.2.1.遙控碼的編碼格式 163.2.2.設(shè)定遙控碼的發(fā)射 163.2.3.?dāng)?shù)據(jù)幀的接收處理 163.3.遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖: 173.3.1遙控發(fā)射部分: 17基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第4頁(yè)。3.3.2遙控接收部分: 19基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第4頁(yè)。第四章系統(tǒng)調(diào)試 22第五章結(jié)束語(yǔ) 24附錄 26程序清單 26基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第5頁(yè)。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第5頁(yè)。PAGE15第一章前言1.1紅外遙控的功能與特點(diǎn)紅外遙控技術(shù)是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù),其相應(yīng)的軟件和硬件技術(shù)都已比較成熟。它是把紅外線作為載體的遙控方式。由于紅外線的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無線電波的波長(zhǎng),因此在采用紅外遙控方式時(shí),不會(huì)干擾其他電器的正常工作,也不會(huì)影響臨近的無線電設(shè)備。紅外遙控是利用波長(zhǎng)為0.76μm-1.5μm之間的近紅外線來傳遞控制信號(hào)的。它具有以下特點(diǎn):1.由于為不可見光,因此,對(duì)環(huán)境影響很小。紅外線的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無線電波的波長(zhǎng),所以,紅外遙控不會(huì)干擾其它家用電器,也不會(huì)影響近鄰的無線電設(shè)備。2.紅外線為不可見光,具有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性,因此在防盜,警戒等安全保衛(wèi)裝置中也得到了廣泛的應(yīng)用。3.紅外線遙控的遙控距離一般為幾米至幾十米或更遠(yuǎn)一點(diǎn)。4.紅外線遙控具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作方便,成本低廉,抗干擾能力強(qiáng),工作可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn),特別是室內(nèi)遙控的優(yōu)先遙控方式。同時(shí),由于采用紅外線遙控器件時(shí),工作電壓低,功耗小,外圍電路簡(jiǎn)單,因此它在日常工作生活中的應(yīng)用越來越廣泛。它在技術(shù)上的主要優(yōu)點(diǎn)是:1.無需專門申請(qǐng)?zhí)囟l率的使用執(zhí)照;2.具有移動(dòng)通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點(diǎn);3.傳輸速率適合于家庭和辦公室使用的網(wǎng)絡(luò);4.信號(hào)無干擾,傳輸準(zhǔn)確度高;它的缺點(diǎn)是:由于它是一種視距傳輸技術(shù),采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接具有方向性,兩個(gè)設(shè)備之間如果傳輸數(shù)據(jù),中間就不能有阻擋物;而且通訊距離較短,此外紅外LED不是一種十分耐用的器件。1.2紅外遙控的發(fā)展過程基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第6頁(yè)。60年代初,一些發(fā)達(dá)國(guó)家開始研究民用產(chǎn)品的遙控技術(shù),但由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,遙控技術(shù)發(fā)展很緩慢。70年代末,隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,遙控技術(shù)才得到快速的發(fā)展。在遙控方式上大體經(jīng)歷了從有線到無線的超聲波、從振動(dòng)子到紅外線、再到使用總線的微機(jī)紅外遙控這樣幾個(gè)階段。無論采用何種方式,準(zhǔn)確無誤傳輸信號(hào),最終達(dá)到滿意的控制效果是非常重要的。最初的無線遙控裝置采用的是電磁波傳輸信號(hào),由于電磁波容易產(chǎn)生干擾,也易受干擾,因此逐漸采用超聲波和紅外線媒介來傳輸信號(hào)。與紅外線相比,超聲傳感器頻帶窄,所能攜帶的信息量少,易受干擾而引起誤動(dòng)作。較為理想的是光控方式,逐漸采用紅外線的遙控方式取代了超聲波遙控方式,出現(xiàn)了紅外線多功能遙控器,成為當(dāng)今時(shí)代的主流?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第6頁(yè)。由于紅外線在頻譜上居于可見光之外,所以抗干擾性強(qiáng),具有光波的直線傳播特性,不易產(chǎn)生相互間的干擾,是很好的信息傳輸媒體。信息可以直接對(duì)紅外光進(jìn)行調(diào)制傳輸,例如,信息直接調(diào)制紅外光的強(qiáng)弱進(jìn)行傳輸,也可以用紅外線產(chǎn)生一定頻率的載波,再用信息對(duì)載波進(jìn)調(diào)制,接收端再去掉載波,取到信息。從信息的可靠傳輸來說,后一種方法更好,這就是我們今天看到的大多數(shù)紅外遙控器所采用的方法。由于紅外線的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無線電波的波長(zhǎng),因此在采用紅外遙控方式時(shí),不會(huì)干擾其他電器的正常工作,也不會(huì)影響臨近的無線電設(shè)備。同時(shí),由于采用紅外線遙控器件時(shí),工作電壓低,功耗小,外圍電路簡(jiǎn)單,因此它在日常工作生活中的應(yīng)用越來越廣泛。1.3紅外遙控的發(fā)展趨勢(shì)紅外遙控技術(shù)在這十年來得到了迅猛發(fā)展,尤其在家電領(lǐng)域如彩電、DVD、空調(diào)等,也在其它電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,隨著人們生活水平的提高,對(duì)產(chǎn)品的追求是使用更方便、更具智能化,紅外遙控技術(shù)正是一個(gè)重點(diǎn)的發(fā)展方向。為了提高對(duì)紅外遙控產(chǎn)品的開發(fā)效率以及生產(chǎn)廠家的檢測(cè)手段等,重點(diǎn)推出該套紅外遙控編碼分析儀,她猶如一臺(tái)示波器,并且利用最先進(jìn)的電腦技術(shù),對(duì)紅外遙控信號(hào)進(jìn)行全面的分析,顯示詳盡的數(shù)據(jù),編碼、解碼信息,使開發(fā)人員對(duì)編、解碼情況一目了然,以便設(shè)計(jì)人員提高工作效率,增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性。紅外遙控信號(hào)分析儀采用MCS-51系列單片機(jī)為外部采樣處理控制器,并與微機(jī)通信完成整個(gè)處理過程,并由微機(jī)完成作圖、數(shù)據(jù)管理等等。由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了大量紅外遙控專用集成電路,需要時(shí)按圖索驥即可。因此,現(xiàn)在紅外遙控在加用電器、室內(nèi)近距離(小于10米)遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著紅外光電器的大量出現(xiàn),紅外遙控已經(jīng)廣泛應(yīng)用在家用電器,安全保衛(wèi),及人們的日常生活中的應(yīng)用就更加廣泛了。例如電視機(jī)的遙控,音響設(shè)備的遙控,錄象機(jī)的遙控,電風(fēng)扇的遙控,安全保衛(wèi)報(bào)警器,遙控空調(diào)器,自動(dòng)水龍頭,自動(dòng)門等均可采用紅外遙控技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第7頁(yè)。多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵,代表不同的控制功能。當(dāng)發(fā)射端按下某一按鍵時(shí),相應(yīng)地接收端有不同地輸出狀態(tài)。接收端地輸出狀態(tài)大致可分為脈沖、電平、自饋、互鎖、數(shù)據(jù)五種形式?!懊}沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時(shí),接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出一個(gè)“有效脈沖”,寬度一般在100ms左右。“電平”輸出是指發(fā)射端按下鍵時(shí),接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出“有效電平”消失。此處的“有效脈沖”和“有效電平”,可能是高、也可能是低,取決于相應(yīng)輸出腳的靜態(tài)狀況,如靜態(tài)時(shí)為低,則“高”為有效;如靜態(tài)時(shí)為高,則“低”為有效。大多數(shù)情況下“高”為有效。“自鎖”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個(gè)鍵,接收端對(duì)應(yīng)輸出端改變一次狀態(tài),即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?,原來低電平變?yōu)楦唠娖健4朔N輸出適合用作電源開關(guān)、靜音控制等。有時(shí)亦稱這種輸出形式為“反相”。“互鎖”輸出是指多個(gè)輸出互相清除,在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)輸出有效。電視機(jī)的選臺(tái)就屬此種情況,其他如調(diào)光、調(diào)速、音響的輸入選擇等?!皵?shù)據(jù)”輸出是指把一些發(fā)射鍵編上號(hào)碼,利用接收端的幾個(gè)輸出形成一個(gè)二進(jìn)制數(shù),來代表不同的按鍵輸入。一般情況下,接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外,還應(yīng)有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端,以便以后適時(shí)地來取數(shù)據(jù)。這種輸出形式一般用于與單片機(jī)或微機(jī)接口。除以上輸出形式外,還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。所謂“鎖存”輸出是指對(duì)發(fā)射端每次發(fā)的信號(hào),接收端對(duì)應(yīng)輸出予以“儲(chǔ)存”,直至收到新的信號(hào)為止;“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類似。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第7頁(yè)。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第8頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第8頁(yè)。第二章總體設(shè)計(jì)方案根據(jù)任務(wù)書的要求,利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)遙控開關(guān)電路,可以擬定以下的幾種方案。方案一:(簡(jiǎn)易紅外遙控電路)在不需要多路控制的應(yīng)用場(chǎng)合,可以使用由常規(guī)集成電路組成的單通道紅外遙控電路。這種遙控電路不需要使用較貴的專用編譯碼器,因此成本較低。紅外發(fā)射部分紅外發(fā)射紅外發(fā)射產(chǎn)生震蕩頻率圖2-1考慮到本方案電路是簡(jiǎn)單的單通道遙控器,可直接產(chǎn)生一個(gè)控制功能的震蕩頻率,再通過紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。紅外接收部分受控電器解調(diào)受控電器解調(diào)控制紅外接收?qǐng)D2-2當(dāng)紅外接收頭接收到控制頻率時(shí),由一個(gè)電路對(duì)其進(jìn)行解調(diào)并產(chǎn)生相應(yīng)的控制功能。方案二:(利用紅外遙控開關(guān)電路)基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第9頁(yè)。紅外線發(fā)射/接收控制電路均采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn),輸出控制方式可選擇,實(shí)用性強(qiáng)。
方案結(jié)構(gòu)圖:基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第9頁(yè)。紅外發(fā)射部分:?jiǎn)螁纹瑱C(jī)遙控遙控按鈕紅外紅外發(fā)射圖2-3當(dāng)按下遙控按鈕時(shí),單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖,由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。紅外接收部分:紅外接收紅外接收單片機(jī)受控電器受控電器控制方式選擇開關(guān)控制方式選擇開關(guān)圖2-4當(dāng)紅外接收器接收到控制脈沖后,由控制方式選擇開關(guān)選擇是“互鎖”還是單路控制,再由單片機(jī)處理后,對(duì)相應(yīng)的受控電器產(chǎn)生控制。方案三:利用紅外遙控開關(guān)電路用單片機(jī)制作一個(gè)紅外電器遙控器,可以分別控制5個(gè)電器的電源開關(guān),和一個(gè)電燈開關(guān),并且可以對(duì)電燈進(jìn)行亮度的調(diào)光控制。紅外發(fā)射部分結(jié)構(gòu)圖如下:基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第10頁(yè)。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第10頁(yè)。單單片機(jī)紅外發(fā)射紅外發(fā)射按鍵控制圖2-5當(dāng)按下遙控按鈕時(shí),單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖,由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。受控電器電源開關(guān)受控電器電源開關(guān)顯示單顯示單片機(jī)電燈電燈紅外接收調(diào)光電路紅外接收調(diào)光電路圖2-6當(dāng)紅外接收器接收到控制脈沖后,經(jīng)單片機(jī)處理由顯示設(shè)備顯示出當(dāng)前受控電器的序號(hào),并判斷是否對(duì)電燈進(jìn)行調(diào)光,如需調(diào)光則經(jīng)調(diào)光電路處理后實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第11頁(yè)。方案比較基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第11頁(yè)。綜上所述通過比較三套方案,方案一未采用單片機(jī)控制,功能過于單一,僅能對(duì)一路電器進(jìn)行簡(jiǎn)單的遙控;方案二和方案三的紅外線發(fā)射/接收控制電路采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn),電路簡(jiǎn)單,實(shí)用性強(qiáng)。方案二雖可雖可控制多個(gè)電器,但控制功能過于單調(diào),僅能實(shí)現(xiàn)電器開關(guān)的控制,實(shí)用價(jià)值不大;方案三不僅可用控制鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)電器的控制,而且可對(duì)一路電燈進(jìn)行亮度控制,方便實(shí)用。且本設(shè)計(jì)用到的元器件較少,電路相對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)用。所以本設(shè)計(jì)采用方案三作為設(shè)計(jì)藍(lán)本。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第12頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第12頁(yè)。第三章系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1.紅外遙控電路設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)為一紅外遙控裝置,根據(jù)所選擇方案將其分為發(fā)射和接收兩大模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.1.1器件選擇單片機(jī)的選擇:本設(shè)計(jì)所用的單片機(jī)可以用C-31,AT89C-51,羚羊單片機(jī)等多種單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。但是C-31沒有內(nèi)部存儲(chǔ)器,本設(shè)計(jì)需要編寫程序,那么就要用外部擴(kuò)展,比較麻煩。本設(shè)計(jì)所編寫的程序比較簡(jiǎn)單,功能也比較少,如用羚羊單片機(jī)過于麻煩,大材小用,本設(shè)計(jì)所用到的輸入輸出端口也不是很多,所以我們決定用AT89C-51單片機(jī)來完成本設(shè)計(jì),既方便也很實(shí)用。下面對(duì)AT89C-51做一下簡(jiǎn)單的介紹:AT89C-51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(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。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中,ATMEL的AT89C-51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。主要特性:
·與MCS-51兼容
·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器
壽命:1000寫/擦循環(huán)
數(shù)據(jù)保留時(shí)間:10年
·全靜態(tài)工作:0Hz-24Hz
·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定
·128*8位內(nèi)部RAM
·32可編程I/O線
·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
·5個(gè)中斷源
·可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式
·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第13頁(yè)。振蕩器基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第13頁(yè)。
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。89C51的時(shí)鐘有兩種方式,一種是片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式,但需在18和19腳外接石英晶體(2-12MHz)和振蕩電容,振蕩電容的值一般取10p-30p。另外一種是外部時(shí)鐘方式,即將XTAL1接地,外部時(shí)鐘信號(hào)從XTAL2腳輸入。兩種方式分別如下圖所示:
圖3-189C51時(shí)鐘的兩種方式芯片擦除: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,并保持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。
此外,AT89C-51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯,可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯,支持兩種軟件可選由上可見,89C51芯片的功能強(qiáng)大,其震蕩特性能很好的滿足本設(shè)計(jì)的要求,與同類51芯片(如89C2051)相比,其引腳較多,在滿足對(duì)控制方式的選擇的同時(shí),還可加入調(diào)光控制電路,這更能符合本設(shè)計(jì)的需要。因此本設(shè)計(jì)決定選用芯片89C51作為核心芯片。按鍵控制選擇由于本設(shè)計(jì)所控制的電器數(shù)目較少,所以不用外接擴(kuò)充鍵盤,直接使用單片機(jī)上的接口,直接使用8個(gè)點(diǎn)觸式開關(guān)即可。頻率發(fā)生選擇基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第14頁(yè)??捎靡?2M晶體震蕩器發(fā)生滿足要求的頻率。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第14頁(yè)。3.1.2電路設(shè)計(jì)本遙控發(fā)射器采用碼分制遙控方式,碼分制紅外遙控就是指令信號(hào)產(chǎn)生電路以不同的脈沖編碼(不同的脈沖數(shù)目及組合)代表不同的控制指令。在確定選擇AT89C-51作為本設(shè)計(jì)發(fā)射電路核心芯片和點(diǎn)觸式開關(guān)作為控制鍵后,加上一個(gè)簡(jiǎn)單紅外發(fā)射電路和12M晶體震蕩器便可實(shí)現(xiàn)紅外發(fā)射。下圖為本紅外遙控設(shè)計(jì)核心部分之一的發(fā)射電路原理圖:圖3-2發(fā)射電路原理圖其中芯片端口P1.0至P1.7接8個(gè)點(diǎn)觸式開關(guān),端口P1.0至P1.4用來遙控電器電源開關(guān),端口P1.5為本遙控器的開關(guān),端口P1.6和端口P1.7為調(diào)節(jié)電燈亮度的控制開關(guān),其中P1.6實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光二極管的增亮控制,P1.7實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光二極管的減暗控制,端口RST為單片機(jī)的復(fù)位腳,采用簡(jiǎn)單的RC上復(fù)位電路,端口P3.5作為紅外線遙控碼的輸出口,用于輸出40kHz載波編碼,端口XTAL2和端口XTAL1接12MHz晶振.晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用,本設(shè)計(jì)采用的是一個(gè)NPN型的三級(jí)管9013,為了得到更大的放大倍數(shù),采用了類似共射級(jí)接法。因?yàn)閺膒3.5口出來的為高電壓,而三級(jí)管9013不能承受此電壓,所以采用了一個(gè)阻值較大的電阻來起分壓作用,從而緩沖了加到三級(jí)管上的電壓。3.1.3接收電路部分3.1.3.1器件選擇單片機(jī)的選擇基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第15頁(yè)。與發(fā)射部分一樣,本設(shè)計(jì)所用到的輸入輸出端口不多,用AT89C-51單片機(jī)完全可以完成本設(shè)計(jì),其方便實(shí)用的性能相對(duì)其他同類芯片更適合于本設(shè)計(jì)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第15頁(yè)。顯示設(shè)備選擇在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,使用的顯示器主要有LED(發(fā)光二極管),LCD(夜晶顯示器)。這兩種顯示器成本低廉,配置靈活,與單片機(jī)接口方便。但是他們也是各有特點(diǎn)的:LED接口非常簡(jiǎn)單,不需要專用的驅(qū)動(dòng)程序,在設(shè)計(jì)程序時(shí)也非常的簡(jiǎn)單;LCD顯示的字比較豐富,也比較清楚,給人的感覺很好,但是他接口復(fù)雜,且要自己造字庫(kù),難度不小。對(duì)于本設(shè)計(jì)遙控器的接收電路來說,在配置一些指示燈的前提下,只顯示數(shù)字就夠了,故沒必要采用LCD,用LED就夠了。下面簡(jiǎn)單介紹一下LED顯示器的結(jié)構(gòu)和引腳LED顯示器是有發(fā)光二極管來顯示字段的器件。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用七段顯示器。發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起稱共陽(yáng)極顯示器,陰極連在一起的稱共陰極顯示器。圖a中為七段顯示器的結(jié)構(gòu)。一個(gè)顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成,其中七個(gè)發(fā)光二極管控制a~g七段的亮或暗,另外一個(gè)發(fā)光二極管控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮或暗。這種七段顯示器能顯示的字符較少,字符的形狀有些失真,但與單片機(jī)的控制接口非常簡(jiǎn)單,使用方便。圖3-3LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)LED有兩種顯示方式:動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。下面簡(jiǎn)要介紹一下各自的原理:(1)靜態(tài)顯示方式靜態(tài)顯示方式就是當(dāng)顯示器顯示某一個(gè)字符是,相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止,直到顯示另一個(gè)字符為止。例如對(duì)于共陰極LED顯示器,當(dāng)其a,b,c,d,e,f為高電平,g,dp為低電平時(shí),為高電平的引腳恒定截止,顯示器顯示“0”。這種顯示方式每一個(gè)七段LED顯示器需要一個(gè)8位輸出口控制段選位,個(gè)顯示器的位選位連在一起接低電平(共陰極時(shí))或接高電平(共陰極時(shí))或接高電平(共陰極時(shí))?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第16頁(yè)。靜態(tài)顯示方式,顯示器中的各位相互獨(dú)立,而且各位的顯示字符一經(jīng)確定,相應(yīng)鎖存的輸出將維持不變。正因?yàn)槿绱?,靜態(tài)顯示的亮度較高。這種顯示方式編程容易,管理也較簡(jiǎn)單,但占用I/O口資源較多,因此在顯示位數(shù)較多時(shí),一般采用動(dòng)態(tài)顯示方式。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第16頁(yè)。(2)動(dòng)態(tài)顯示方式在多位LED顯示時(shí),為了節(jié)省I/O口線,降低成本,一般采用動(dòng)態(tài)顯示方式。動(dòng)態(tài)顯示方式是一位一位地分時(shí)輪流點(diǎn)亮各位顯示器,對(duì)沒一位顯示器來說,每隔一段時(shí)間輪流點(diǎn)亮一次。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān),也與點(diǎn)亮和熄滅時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整導(dǎo)通電流和時(shí)間參數(shù),可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。這種顯示方式將七段LED顯示器的所有段選位并聯(lián)在一起,有一個(gè)8位I/O口控制,而共陰極或共陽(yáng)極的公共端分別由相應(yīng)的I/O口控制,實(shí)現(xiàn)各位顯示器的分時(shí)選通。下圖利用P2口控制各顯示器輪流選通,P0口接各顯示器的段選位,提供各顯示器的顯示數(shù)據(jù)。由于單片機(jī)I/O口有限,而靜態(tài)顯示需要占用大量的接口。比如在本設(shè)計(jì)中需要采用5個(gè)數(shù)碼管,一個(gè)要9個(gè)口子,那總共需要45個(gè)口子,這是無法達(dá)到的,而動(dòng)態(tài)只要8個(gè)就可以了。如果是需要顯示的數(shù)碼管實(shí)在是太多,則還可以在數(shù)碼管和單片機(jī)之間加上譯碼器來進(jìn)一步減少口子的數(shù)目。調(diào)光設(shè)備選擇光電耦合器具有體積小、使用壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬、抗干擾性能強(qiáng)。無觸點(diǎn)且輸入與輸出在電氣上完全隔離等特點(diǎn),因而在各種電子設(shè)備上得到廣泛的應(yīng)用。光電耦合器可用于隔離電路、負(fù)載接口及各種家用電器等電路中。光電耦合器的種類較多,但在家電電路中,常見的只有4種結(jié)構(gòu):1.第一類,為發(fā)光二極管與光電晶體管封裝的光電耦合器,結(jié)構(gòu)為雙列直插4引腳塑封,內(nèi)部電路見表一,主要用于開關(guān)電源電路中。
2.第二類,為發(fā)光二極管與光電晶體管封裝的光電耦合器,主要區(qū)別引腳結(jié)構(gòu)不同,結(jié)構(gòu)為雙列直插6引腳塑封,內(nèi)部電路見表一,也用于開關(guān)電源電路中。
3.第三類,為發(fā)光二極管與光電晶體管(附基極端子)封裝的光電耦合器,結(jié)構(gòu)為雙列直插6引腳塑封,內(nèi)部電路見表一,主要用于AV轉(zhuǎn)換音頻電路中。
4.第四類,為發(fā)光二極管與光電二極管加晶體管(附基極端子)封裝的光電耦合器,結(jié)構(gòu)為雙列直插6引腳塑封,內(nèi)部電路見表一,主要用于AV轉(zhuǎn)換視頻電路中。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第17頁(yè)。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所用到的調(diào)光功能僅僅是調(diào)節(jié)電燈的亮暗,所以無需使用復(fù)雜的調(diào)光控制系統(tǒng),可直接使用一個(gè)光電藕合器,來實(shí)現(xiàn)此功能。本設(shè)計(jì)采用的就是以上第二類的一個(gè)型號(hào)為PS2019?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第17頁(yè)。3.1.3.2紅外遙控接收器的接收過程紅外接收紅外接收前置放大解調(diào)指令解碼記憶驅(qū)動(dòng)執(zhí)行圖3-4紅外接收器接收過程框圖由上述可見,紅外遙控系統(tǒng)中的指令信號(hào)及檢出電路,在碼分制系統(tǒng)中由編碼電路和解碼電路構(gòu)成,而且要有調(diào)制和解調(diào)的過程,因?yàn)榇a分制系統(tǒng)編碼脈沖的頻率極低,為超低頻,如果不用調(diào)制與解調(diào)電路,外界突然的光線變化可能會(huì)對(duì)接收電路造成干擾,產(chǎn)生誤動(dòng)作,系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性就難以保證。編碼分制紅外遙控就是指令信號(hào)產(chǎn)生電路以不同的脈沖編碼(不同的脈沖數(shù)目及組合)代表不同的控制指令。當(dāng)不同的指令鍵被按下時(shí),指令信號(hào)電路產(chǎn)生不同脈沖編碼的指令信號(hào),然后經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制,變?yōu)榫幋a脈沖調(diào)制信號(hào),再由驅(qū)。動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射器發(fā)射紅外光信號(hào)。接收器接收下來的信號(hào)經(jīng)過前置放大后,送入出解調(diào)電路,對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào),再經(jīng)過指令信號(hào)檢出指令信號(hào)。智力的指令信號(hào)檢出電路是與發(fā)射器中編碼電路相對(duì)應(yīng)的譯碼電路,它將指令信號(hào)譯出。3.1.3.3電路設(shè)計(jì)顯示電路的設(shè)計(jì)以51芯片的P1端口直接與數(shù)碼管相連,但為保證51芯片的正常工作,須在P1端口連電源時(shí)加上470Ω的限流電阻。設(shè)計(jì)電路圖如下:基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第18頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第18頁(yè)。圖3-5顯示電路電路圖其中芯片端口P1.0至P1.7接數(shù)碼管的a至h這8個(gè)引腳,用來顯示被控發(fā)光二極管的序號(hào)。受控電器電源開關(guān)的設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)無法使用6個(gè)家用電器開關(guān)作為受控開關(guān),故用6個(gè)發(fā)光二極管來代替.其中接端口P0.5的二極管作為可調(diào)節(jié)亮度的燈.為了保證發(fā)光二極管安全正常工作,特取1kΩ電阻作為限流電阻.設(shè)計(jì)電路圖如下:圖3-6受控電源開關(guān)設(shè)計(jì)電路圖調(diào)光電路設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第19頁(yè)。晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用,本設(shè)計(jì)采用的是一個(gè)9012三極管,為了得到更大的放大倍數(shù),采用了類似共射級(jí)接法。因?yàn)閺腜2.7口出來的為高電壓,而三極管9012不能承受此電壓,所以采用了一個(gè)阻值較大的電阻來起分壓作用,從而緩沖了加到三級(jí)管上的電壓。而對(duì)于調(diào)光控制則采用了一個(gè)光電耦合器實(shí)現(xiàn)對(duì)一路電器的亮度控制?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第19頁(yè)。圖3-7調(diào)光電路電路圖接收頻率部分和紅外接收設(shè)計(jì)為了與發(fā)射端對(duì)應(yīng),同樣采用一個(gè)12M晶體震蕩器與一個(gè)紅外接收的二極管配合可對(duì)發(fā)射出的頻率進(jìn)行接收。遙控接收器電路原理圖下圖為本紅外遙控設(shè)計(jì)的另一核心部分接收電路原理圖,其中芯片端口P1.0至P1.7接數(shù)碼管的a至h這8個(gè)引腳,用來顯示被控發(fā)光二極管的序號(hào)。端口P0.0至P0.5接6個(gè)發(fā)光二極管的電源控制輸出。其中可對(duì)端口P0.5接的發(fā)光二極管進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)。端口P2.7為可控硅調(diào)光燈的調(diào)光脈沖輸出,端口P3.0為50Hz交流市電相位基準(zhǔn)輸入,端口P3.2為中斷輸入口,端口P3.1用于接收紅外遙控碼輸入信號(hào)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第20頁(yè)。圖3-8遙控接收器電路原理圖基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第20頁(yè)。3.2.系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)方法3.2.1.遙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,如下圖所示:端口P3.0輸出編碼波形圖3-9編碼格式圖3.2.2.設(shè)定遙控碼的發(fā)射當(dāng)某個(gè)被控電器的電源開關(guān)被按下時(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)身出去。發(fā)射電路的端口P3.5的輸出調(diào)制波如下圖所示:圖3-10發(fā)射電路輸出調(diào)制波基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第21頁(yè)。3.2.3.?dāng)?shù)據(jù)幀的接收處理基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第21頁(yè)。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.下圖為紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖.圖3-11遙控碼波形圖3.3.遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖:3.3.1遙控發(fā)射部分:下圖是遙控發(fā)射的主程序,首先初始化程序,然后調(diào)用鍵掃描處理子程序.開始 開始初始化初始化調(diào)用鍵掃描處理子程序調(diào)用鍵掃描處理子程序圖3-12遙控發(fā)射主程序框圖掃鍵過程:首先判斷控制鍵是否按下,若有控制鍵按下則進(jìn)行逐行掃描,按照P口值查找鍵號(hào).最后按照鍵號(hào)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序如下所示.基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第22頁(yè)。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第22頁(yè)。掃鍵開始掃鍵開始鍵按下?鍵按下?返回NY返回逐行掃描,按P逐行掃描,按P口值查鍵號(hào)按鍵號(hào)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序按鍵號(hào)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序圖3-13發(fā)射程序框圖紅外信號(hào)發(fā)射過程:首先裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)(發(fā)射時(shí)為3ms脈沖,停發(fā)時(shí)為1ms脈沖),此時(shí)若發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)為1則返回主程序,若不為1則發(fā)1ms脈沖,然后停發(fā)1ms脈沖,這樣便結(jié)束整個(gè)發(fā)射過程.在實(shí)踐中,采用紅外線遙控方式時(shí),由于受遙控距離,角度等影響,使用效果不是很好,如采用調(diào)頻或調(diào)幅發(fā)射接收碼,可提高遙控距離,并且沒有角度影響?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第23頁(yè)。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第23頁(yè)。發(fā)射開始發(fā)射開始裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)(R1)裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)(R1)發(fā)3ms脈沖發(fā)3ms脈沖停發(fā)1ms停發(fā)1ms(R1)-1=0(R1)-1=0返回N返回發(fā)1ms脈沖發(fā)1ms脈沖停發(fā)1ms停發(fā)1ms圖3-14紅外信號(hào)發(fā)射過程3.3.2遙控接收部分:遙控接收部分的主程序及初始化及延時(shí)過程如下:首先初始化,然后按照顯示亮度數(shù)據(jù)設(shè)定調(diào)光脈沖延時(shí)值,看P3.0口的脈沖是否為0,若不為0則調(diào)入延時(shí)程序,此時(shí)P2.7口輸出調(diào)光脈沖然后返回;若為0則直接返回。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第24頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第24頁(yè)。開始開始初始化初始化 按顯示亮度數(shù)據(jù)設(shè)定調(diào)光脈沖延時(shí)值按顯示亮度數(shù)據(jù)設(shè)定調(diào)光脈沖延時(shí)值P3.0=0?NP3.0=0?調(diào)延時(shí)程序Y調(diào)延時(shí)程序P2.7口輸出調(diào)光脈沖P2.7口輸出調(diào)光脈沖圖3-15遙控接收工作過程中斷過程:首先判斷低電平脈寬度是否大于2ms,若脈寬不到2ms,則中斷返回;若低電平大于2ms,則接收并地低電平脈沖計(jì)數(shù),接下來看判斷高電平脈寬度沖是否大于3ms,若脈寬不到3ms,則返回上一接收計(jì)數(shù)過程;若高電平脈寬大于3ms,則按照脈沖個(gè)數(shù)至對(duì)應(yīng)功能程序.此時(shí)中斷返回.基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第25頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第25頁(yè)。中斷開始中斷開始低電平脈寬>2msN低電平脈寬>2msY接收并對(duì)低電平脈沖計(jì)數(shù)接收并對(duì)低電平脈沖計(jì)數(shù)高電平脈寬>3ms?N高電平脈寬>3ms?按脈沖個(gè)數(shù)至對(duì)應(yīng)的功能程序按脈沖個(gè)數(shù)至對(duì)應(yīng)的功能程序Y中斷返回中斷返回圖3-16中斷過程程序圖 基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第26頁(yè)。基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第26頁(yè)。第四章系統(tǒng)調(diào)試控制電路板的安裝與調(diào)試在整個(gè)系統(tǒng)研制中占有重要位置,它是把理論付諸實(shí)踐的過程,也是把紙面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變位實(shí)際產(chǎn)品的必經(jīng)階段。對(duì)試驗(yàn)階段的電路板的安裝一般有兩種方式即焊接方式和面包板插接方式。使用面包板焊接更加方便,容易更換線路和器件,而且可以多次使用。但在多次使用的面包板中彈簧片會(huì)變松,彈性變差,容易造成接觸不良,這是需要注意的。實(shí)驗(yàn)和調(diào)試常用的儀器有:萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器等。調(diào)試的主要步驟。
1.調(diào)試前不加電源的檢查
對(duì)照電路圖和實(shí)際線路檢查連線是否正確,包括錯(cuò)接、少接、多接等;用萬用表電阻檔檢查焊接和接插是否良好;元器件引腳之間有無短路,連接處有無接觸不良,二極管、三極管、集成電路和電解電容的極性是否正確;電源供電包括極性、信號(hào)源連線是否正確;電源端對(duì)地是否存在短路(用萬用表測(cè)量電阻)。
若電路經(jīng)過上述檢查,確認(rèn)無誤后,可轉(zhuǎn)入靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試。
2.靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試
斷開信號(hào)源,把經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量的電源接入電路,用萬用表電壓檔監(jiān)測(cè)電源電壓,觀察有無異常現(xiàn)象:如冒煙、異常氣味、手摸元器件發(fā)燙,電源短路等,如發(fā)現(xiàn)異常情況,立即切斷電源,排除故障;
如無異常情況,分別測(cè)量各關(guān)鍵點(diǎn)直流電壓,如靜態(tài)工作點(diǎn)、數(shù)字電路各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關(guān)系、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態(tài)下,如不符,則調(diào)整電路元器件參數(shù)、更換元器件等,使電路最終工作在合適的工作狀態(tài);
對(duì)于放大電路還要用示波器觀察是否有自激發(fā)生。
3.動(dòng)態(tài)檢測(cè)與調(diào)試
動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,調(diào)試的方法地在電路的輸入端加上所需的信號(hào)源,并循著信號(hào)的注射逐級(jí)檢測(cè)各有關(guān)點(diǎn)的波形、參數(shù)和性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求,如必要,要對(duì)電路參數(shù)作進(jìn)一步調(diào)整。發(fā)現(xiàn)問題,要設(shè)法找出原因,排除故障,繼續(xù)進(jìn)行?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第27頁(yè)。我們所設(shè)計(jì)的遙控器電路是采用碼分制遙控方式,我們用示波器對(duì)發(fā)射電路輸出端及接收電路輸入端的信號(hào)波型的進(jìn)行了檢查,發(fā)現(xiàn)當(dāng)按下不同的開關(guān)按鈕時(shí)所顯示的波型是不同的。這說明了此電路是工作在正常狀態(tài)的。
4.調(diào)試注意事項(xiàng)
(1)正確使用測(cè)量?jī)x器的接地端,儀器的接地端與電路的接地端要可靠連接;
(2)在信號(hào)較弱的輸入端,盡可能使用屏蔽線連線,屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上,在頻率較高時(shí)要設(shè)法隔離連接線分布電容的影響,例如用示波器測(cè)量時(shí)應(yīng)該使用示波器探頭連接,以減少分布電容的影響。
(3)測(cè)量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠(yuǎn)大于被測(cè)處的等效阻抗。
(4)測(cè)量?jī)x器的帶寬必須大于被測(cè)量電路的帶寬。
(5)正確選擇測(cè)量點(diǎn)和測(cè)量
(6)認(rèn)真觀察記錄實(shí)驗(yàn)過程,包括條件、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、波形、相位等。
(7)出現(xiàn)故障時(shí)要認(rèn)真查找原因基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第27頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第28頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第28頁(yè)。第五章結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過幾個(gè)月的努力,我們?cè)诿琅蠋煹哪托膸椭妥约旱呐ο陆K于完成了此次設(shè)計(jì),并按設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)了遙控器的各項(xiàng)功能。通過這次設(shè)計(jì)使我們從中學(xué)到到了很多課本上學(xué)不到的知識(shí),了解了紅外遙控器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),并學(xué)會(huì)了用單片機(jī)開發(fā)產(chǎn)品的完整的過程。通過自己親自去動(dòng)手和調(diào)試我明白的實(shí)踐的重要性,明白了理論結(jié)合實(shí)踐的含義,同時(shí)也大大的提高了自己的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力,這在我以后的工作中都是非常有用的。在這次設(shè)計(jì)中,張老師不厭其煩的給我講解問題和修正錯(cuò)誤,在此表示衷心的感謝!!基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第29頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第29頁(yè)。參考文獻(xiàn)[1]舒經(jīng)文.最新彩電機(jī)芯及其遙控系統(tǒng)的原理與維修[M].北京:電子工業(yè)出版社,1993[2]梁延貴.遙控電路可控硅觸發(fā)電路語(yǔ)音電路分冊(cè)[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2002[3]李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京:航天航空大學(xué)出版社,1999[4]麥山.基于單片機(jī)的協(xié)議紅外遙控系統(tǒng).電子技術(shù):1998[5]何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),系統(tǒng)配置與接口技術(shù)[M].北京:航空航天大學(xué)出版社,1995[6]劉寧生周哨山.脈沖與數(shù)字電路[M].北京:中國(guó)廣播電視出版社,1995[7]康光華,陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)[M].高等教育出版社.1999.6.第四版.[8]李建華.實(shí)用遙控器原理與制作[M].北京:人民郵電出版社,1996[9]蘇長(zhǎng)贊.紅外線與超聲波遙控[M].北京:人民郵電出版社,1995[10]焦李成.電流模式信號(hào)處理的進(jìn)展與展望.電子學(xué)報(bào).1992.20(7):87-92[11]紀(jì)紅紅外技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,1993[12]王明亮等.廣播.電視調(diào)頻發(fā)送技術(shù),上、下冊(cè)[M].北京:中國(guó)廣播電視出版社,1993[13]陳汝全.電子技術(shù)常用器件手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第30頁(yè)?;趩纹瑱C(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第30頁(yè)。附錄程序清單偽定義:KEYX0EQUP1.0KEYX1EQUP1.1KEYX2EQUP1.2KEYX3EQUP1.3KEYYEQUP0主程序和中斷程序入口ORG0000HORGAJMPSTARTORG0003HRETIORG000BHRETIORG0013HRETIORG001BHLJMPINTT1ORG0023HRETIORG002BHRETI初始化程序CLEARMEMIO:CLRADECAMOVP0,AMOVP1,AMOVP2,AMOVP3,ACLRP3.5CLEARMEM:MOVSP,#70HMOVIE,#00HMOVIP,#01HMOVTMOD,#22HMOVTH1,#0F3HMOVTL1,#0F3HSETBEARET基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第31頁(yè)。主程序基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第31頁(yè)。START:LCALLCLEARMEMIO;MAIN:LCALLKEYWORKLJMPMAINNOPNOPNOPLJMPSTART;T1中斷服務(wù)程序INTT1:CPLP3.5RET1KEYWORK:MOVKEYY,#0FFHCLRKEYX0CLRKEYX1CLRKEYX2CLRKEYX3MOVA,KEYYMOVB,ACLNEA,#0FFHKKEYHITKEYOUT:RET;KEYHIT:LCALLDL10MSMOVA,KEYYCJNEA,B,KEYOUTSETBKEYX1SETBKEYX2SETBKEYX3MOVA,KEYYCJNEA,#0FFH,KEYVAL0SETBKEYX0CLRKEYX1MOVA,KEYYCJNEA,#0FFH,KEYVAL1SETBKEYX1CLRKEYX2MOVA,KEYYCJNEA,#0FFH,KEYVAL2SETBKEYX2CLRKEYX3MOVA,KEYYCJNEA,#0FFH,KEYVAL3LJMPKEYOUT;基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第32頁(yè)。KEYVAL0:MOVR2,#00H基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第32頁(yè)。LJMPKEYVAL4;KEYVAL1:MOVR2,#08HLJMPKEYVAL4;KEYVAL2:MOVR2,#10HLJMPKEYVAL4;KEYVAL3:MOVR2,#18HLJMPKEYVAL4;KEYVAL4:MOVDPTR,#KEYVALTABMOVB,ACLRAMOVR0,AKEYVAL5:MOVA,R0SUBBA,#08HJNCKEYOUTMOVA,R0MOVCA,@A+DPTRINCR0CJNEA,B,KEYVAL5DECR0MOVA,R0ADDA,R2MOVB,ARLAADDA,BMOVDPTR,#KEYFUNTABJMP@A+DPTRKEYFUNTAB:LJMPKEYFUN00LJMPKEYFUN01LJMPKEYFUN02LJMPKEYFUN03LJMPKEYFUN04LJMPKEYFUN05LJMPKEYFUN06LJMPKEYFUN07KEYVALTABDB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,ODFH,0BFH,7FH;RET;KEYFUN00:MOVA,#02HLJMPREMOTE基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第33頁(yè)。RET基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第33頁(yè)。;KEYFUN01:MOVA,#03HLJMPREMOTERET;KEYFUN02:MOVA,#04HLJMPREMOTERET;KEYFUN03:MOVA,#05HLJMPREMOTERET;KEYFUN04:MOVA,#06HLJMPREMOTERET;KEYFUN05:MOVA,#07HLJMPREMOTERET;KEYFUN06:MOVA,#08HLJMPREMOTERET;KEYFUN07:MOVA,#09HLJMPREMOTERET;編碼發(fā)射程序REMOTE:MOVR1,ALJMPOUT3OUT:MOVR0,#55HOUT1:SETBET1SETBTR1NOPNOPNOPNOPNOPDJNZR0,OUT1MOVR0,#32HOUT2:CLRTR1基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第34頁(yè)。CLRET1基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第34頁(yè)。CLRP3.5NOPNOPNOPNOPNOPDJNZR0,OUT2DJNZR1,OUTLCALLDL500MSRETOUT3:MOVR0,#0FFHLJMPOUT1延時(shí)513μSDELAY:MOVR2,#0FFHDELAY1:DJNZR2,DELAY1RET10ms延時(shí)程序DL10MS:MOVR3,#14HDL10MS1:LCALLDELAYDJNZR3,DL10MS1RET;END主程序和中斷程序入口ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPINTEX0ORG000BHRETIORG0013HRETIORG001BHRETIORG0023HRETIORG002BHRETI初始化程序CLEARMEMIO:CLRADECAMOVP0,A基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第35頁(yè)。MOVP1,A基于單片機(jī)的電器遙控器的設(shè)計(jì)(含程序)全文共39頁(yè),當(dāng)前為第35頁(yè)。MOVP2,AMOVP3,ACLEARMEM:MOVIE,#00HSETBEX0SETBEARET;主程序START:LCALLCLEARMEMIOLCALLLOOP;MAIN:JBP3.0,MAINLCALLDLXCLRP2.7LCALLDELAYSETBP2.7LJMPMAINNOPNOPLJMPSTARINTEX0:CLREX0JNBP3.1,READ1READOUTT0:SETBEX0RET1;READ1:CLRAMOVDPH,AMOVDPL,AHARD1:JBP3.1,HARD11INCDPTRNOPNOPAJMPHARD1HARD11:MOVA,DPHJZREADOUTT0CLAAREAD11:INCAREAD12:JNBP3.1,READ12MOVR1,#06HREAD13:JNB
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