【正文】 ................................. 33 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 34 附錄 A ................................................................................................................ 35 附錄 B ................................................................................................................ 36 附錄 C ................................................................................................................ 37 致 謝 ................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 1 第一章 緒論 紅外遙控系統(tǒng)的簡介 紅外遙控是利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。它一般由紅外發(fā)射和接收系統(tǒng)兩部分組成。發(fā)射系統(tǒng)對一個紅外輻射源進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射紅外信號，而接收系統(tǒng)用光學(xué)裝置和紅外探測器進(jìn)行接收，這兩 部分 就構(gòu)成紅外遙控 通信 系統(tǒng)。 紅外遙控技術(shù)的發(fā)展 紅外通信由來已久 ， 但是進(jìn)入 90 年代 ， 這一通信技術(shù)又有新的發(fā)展 ,應(yīng)用范圍更加廣泛 。 遙控器是一種用于遠(yuǎn)端控制機(jī)械的裝置?，F(xiàn)代的遙控器，主要是由專用集成電路板和用來產(chǎn)生不同信息的按鈕所組成。 1995 年，一個由部件、計算機(jī)系統(tǒng)、外圍設(shè)備和電信廠商組成的大型集團(tuán) ——紅外數(shù)據(jù)協(xié)會 (IrDA)就紅外通信的一套標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致?，F(xiàn)在約有 120 家以上的廠商支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)。其中的許多廠商已推出符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)并支持 Windows 95 的產(chǎn)品。 此外， 紅外數(shù)據(jù)協(xié)會開發(fā)的這種新的無線通信標(biāo)準(zhǔn)還得到 PC 機(jī)產(chǎn)業(yè)的有力支持 [1]。 此外，紅外通信的連通性已用在大多數(shù)新的 便攜式 筆記本中，并成為一種最具成本效益和便 于使用的無線通信技術(shù)而問鼎市場。 紅外遙控 技術(shù) 的特點(diǎn) 由于紅外遙控裝置具有體積小、功耗低、成本低、編碼 /解碼容易等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而在很多家用電器中得到廣泛的應(yīng)用。工業(yè)控制方面，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下采用紅外遙控不僅安全可靠，而且可以有效地隔離電氣干擾。 保密性強(qiáng)，息容量大，結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn) ， 使紅外通信技術(shù)既可以是室內(nèi)使用，也可以在野外使用，由于它具有良好的方向性， 所以 適用于國防邊界哨所與哨所在之間的保密通信， 故國外軍事通信機(jī)構(gòu)歷來重視這一技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是 軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。 紅外遙控器是一種非常容易買到且價格便宜的產(chǎn)品種類很多 ,但它們都是配合某種特定電子產(chǎn)品的， 如各種電視機(jī)、 VCD、空調(diào)器等。 2 紅外遙控技術(shù)的發(fā)展前景 目前，符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計算機(jī)和打印機(jī)已推向市場，然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過個人通信系統(tǒng) (PCS)和全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來。 紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計，執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有 的局域網(wǎng) (LAN)的數(shù)據(jù)率提高到 10Mb/s。 紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前，惠普移動計算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計算機(jī)和手持式計算機(jī)的用戶，可以把計算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機(jī)、手持式計算機(jī)和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器 [2]。 紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為 PC 設(shè)計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計算機(jī)、筆記本計算機(jī)、個人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計算機(jī)之間的 文件交換；在計算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備等近距離傳輸領(lǐng)域有很大的發(fā)展空間和更廣闊的前景 。 課題的意義 目前市場上一般設(shè)備系統(tǒng)均采用專用的遙控編碼及解碼集成電路，具有制作簡單等特點(diǎn)，但由于這些芯片價格較貴，功能鍵數(shù)及功能受到特定的限制，且相互之間采用的遙控編碼格式互不兼容，所以各機(jī)型的遙控器通常只能針對各自的遙控對象而無法通用，只適用于某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。 采用單片機(jī)進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計，具有硬件接口簡單方便，編程靈活多樣，操作碼個數(shù)可隨意設(shè)定等 優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計目的就在于介紹軟件解碼研究的一般方法和紅外遙控器進(jìn)行二次開發(fā)的應(yīng)用技術(shù)。 3 第二章 單片機(jī)的工作原理 AT89C52 的簡介 AT89C52是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有 著 廣泛的應(yīng)用 [2]。 AT89C52 的功能特性 AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8 字節(jié) FLASH 閃速存儲器， 256 字竹內(nèi)部 RAM , 32個 I/O 口線， 3 個 16 位定時／計數(shù)器，一個 6 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時， AT89C52 可降至 OHz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電上作模式。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時／計數(shù)器．串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù) 位。 AT89C52 的引腳功能 AT89C52 為 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主 IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等 [3]。 如圖 ， AT89C52 的 主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電 容組成的復(fù)位電路。 VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的正負(fù)端。 P0~P3為可編 程通用 I/O腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中， P0端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（ 18腳）和 SCLS 4 （ 19 腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫 “ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電 阻。在 Flash 編 程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1 口： P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫 “1”，通過內(nèi)部 的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。與 AT89C51 不同之處是， 和 為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口， 作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。在訪問外部程序存儲器或 1 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @RI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash 編 程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號 [4]。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入 “ 1” 時，它們被內(nèi)部上拉 電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的 。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。對 Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C52 5 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個 脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP ：外 部訪問允許 。欲使 CPU 僅訪 問外部程序存 儲器（地址為0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 [13]Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩 器反相放大器的輸出端。 單片機(jī) 最小 系統(tǒng) 單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括單片機(jī)、電源、晶振電路、復(fù)位電路等幾部分 （如圖 2. 1） 。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) The smallest singlechip system 6 單片機(jī)的 STAL1 和 XTAL2 兩引腳是片內(nèi)振蕩電路輸入線，這兩個段子用來外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來連接單片機(jī)內(nèi)部 OSC 的定時反饋回路，如圖 所示。 石英晶振起振后，應(yīng)能在 TXAL2 線上輸出一個 3V 左右的正弦波，以便是單片機(jī)內(nèi)部的 OSC 電路按石英晶振 相同的頻率自激震蕩。通常， OSC 的輸出時鐘頻率 fosc 為~16MHz，典型值為 12MHz 或 。電容 C3 和 C4 可以幫助起振，一般在30pF 左右 ，微調(diào)它們可以達(dá)到微調(diào) fosc 的目的。 為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為 5V177。5%，即 ~。由于微機(jī)電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當(dāng)VCC 超過 低于 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時 ，復(fù)位信號才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。 單片機(jī)在啟動時都需要復(fù)位，以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀