【正文】 3(TXD ) 18 4XTAL2 17 5XTAL1 16 6(INT0) 15 7(INT1) 14 8(T0) 13 (AIN1)9(T1) 12 (AIN0)10GND 11 ...圖 AT89C2051 引腳圖 引腳功能說明VCC：電源電壓； GND：地； P1 口：是一組 8 位雙向 I/O, 提供內(nèi)部上拉電阻， 和 內(nèi)部上拉電阻，主要是考慮它們分別是內(nèi)部精密比較器的同相輸入端（AIN0）和反相輸入端，（AIN1），如果需要應(yīng)在外部接上拉電阻。P1 口宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文8輸出緩沖器可吸收 20MA 電流并可直接驅(qū)動 LED，當(dāng) P1 口引腳寫入“1”時刻作輸入端，當(dāng)引腳 用作輸入并被外部拉底時，他們將因內(nèi)部的上拉電阻而輸出電流。P1 口還在 FLASH 閃速編程及程序效驗時接受代碼數(shù)據(jù)。P3：P3 口的 , 是帶有內(nèi)部上拉電阻的 7 個雙向 I/O 口。 沒有引出，它作為一個通用 I/O 口但不可訪問，但可作為固定輸入片內(nèi)部比較器的輸出信號，P3 口緩沖器可吸收 20MA 電流，當(dāng) P3 口寫入1 時，他們比內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入時，被外部拉底的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。P3 口還用于實現(xiàn) AT89C51 特殊功能，如下表所示：表 P3 口 AT89C51 特殊功能端口引腳 功能特性 RXD（串行口輸入） TXD（并行口輸入） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（定時計數(shù)外部輸入 0） T1（定時計數(shù)外部輸入 0）P3 口還接受一些用于 FLASH 閃速存儲器編程和程序效驗控制信號。RST：復(fù)位輸入。其引腳一旦變成兩個機(jī)器周期以上的高電平，所有的I/O 口都將復(fù)位到 1 狀態(tài)，當(dāng)振蕩器正在工作時，持續(xù)兩個機(jī)器周期以上高電平便可完成復(fù)位，每個機(jī)器周期為 12 個振蕩時鐘周期。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： 振蕩器反相放大器輸出端 振蕩器特性XTAL1， XTAL2 位片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入和輸出，如下圖所示?？刹捎檬⒕w或陶瓷振蕩器組成時鐘振蕩器，如需從外部輸入時鐘驅(qū)動AT89C51，時鐘信號從 XTAL1 輸入， XTAL2 應(yīng)懸空。由于輸入到內(nèi)部電路是經(jīng)過一個 2 分頻觸發(fā)器，所以輸入的外部時鐘信號無需特殊要求，打它必須符合電平的最大和最小及時序規(guī)范。 Flash 閃速存儲器AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有 4K 字節(jié)的 Flash PEROM,這個 Flash 存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài)，用戶隨時可對其進(jìn)行編程。編程接口可接收高電壓或低電壓的允許編程信號。低電壓編程模式適合于用戶在 線編程系統(tǒng)，而高宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文9電壓編程模式可與通用 EPROM 編程器兼容。此單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號和讀取芯片內(nèi)的字節(jié)獲得該信息。 C 2C 1X T A L 2X T A L 1G N D..石英晶體時：C1,C2=30PF177。10PF陶瓷濾波器：C1,C2=40PF177。10PF圖 內(nèi)部振蕩電路 當(dāng)有鍵按下超過 36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組編碼脈沖,這組脈沖信號代碼由一個起始碼 ,一個結(jié)果碼,低 8 位地址碼，高 8 位地址碼,8位數(shù)據(jù)碼和這 8 位數(shù)據(jù)的反碼組成。 CD40106 簡介 CD40106 是六施密特觸發(fā)器，芯片 CD40106 內(nèi)部含有施密特觸發(fā)器，可將輸出脈沖整形，以消除“抖動”信號的干擾。經(jīng)過整形后其 2 腳得到的信號應(yīng)為整形后的方波。該施密特觸發(fā)器還有一個反相的作用。密特觸發(fā)器的用途很廣，其典型的應(yīng)用有：波形的整形和變換，整形通常是由測量裝置來的信號，經(jīng)放大后可能是不規(guī)則的波形，必須經(jīng)密特觸發(fā)器整形。作為整形電路時，如果要求輸出和輸入同相，則可在上述集成施密特反相器后在加一級反相器；幅度鑒別：利用施密特觸發(fā)器輸出狀態(tài)取決于 V1 幅度的工作特點，可以用它來作為幅度鑒別電路；多諧震蕩器：利用施密特觸發(fā)器也可以構(gòu)成多諧震蕩器CD40106 的引腳圖及功能框圖如下：宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文10 圖 CD40106 的引腳圖對于 CD40106 而言，施密特觸發(fā)器具有上限閾值電壓 V下限閾值電壓 V1 的特性，且受電源 限制。當(dāng) =5V 時，下限閾值電壓 V1=，DVD上限閾值電壓 V2=。下面是 CD40106 原理與結(jié)構(gòu)圖：圖 CD40106 原理圖 圖 CD40106 結(jié)構(gòu)圖 CD40106 的封裝是 DIP14，在圖 7 遙控器原理圖中電源，地線和其它的宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文11引腳都隱藏了。 8050 簡介8050 三極管是 NPN 的小功率三極管，它的引腳是 1E2B3C，驅(qū)動紅外發(fā)射管發(fā)射紅外遙控信號。8050 三極管的參數(shù)：晶體管類型:開關(guān)型。 極性:NPN。 材料:硅。 最大集存器電流(A): A。 直流電增益:10 to 60。 功耗:625 mW。 最大集存器發(fā)射電壓（VCEO）:25。 頻率:150 KHz 紅外發(fā)射 紅外發(fā)射原理發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、紅外發(fā)送器。使用 89C2051 芯片 將按鍵信號調(diào)制在 38KHz 的載波信號上通過三極管放大后發(fā)射出去。紅外編碼為： 全碼 =引導(dǎo)碼+系統(tǒng)碼+系統(tǒng)反碼+數(shù)據(jù)碼+數(shù)據(jù)反碼。 89C2051 的 P1 口構(gòu)成矩陣式鍵盤，用 INT0 產(chǎn)生定時中斷，驅(qū)動 產(chǎn)生一個 38K 的方波，作為紅外線的調(diào)制基波。將發(fā)送的數(shù)據(jù)和 進(jìn)行邏輯與后，經(jīng)過40106 整形，用三極管驅(qū)動紅外發(fā)射管發(fā)射。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，相應(yīng)地在接收端有不同的輸出狀態(tài)。接收端的輸出狀態(tài)大致可分為脈沖、電平、自鎖、互鎖、數(shù)據(jù)五種形式。 “脈沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時，接收端對應(yīng)輸出端輸出一個“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，接收端對應(yīng)輸出端輸出“有效電平” ，發(fā)射端松開鍵時，接收端“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)時為低，則“高”為有效；如靜態(tài)時為高，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鍵，接收端對應(yīng)輸出端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖剑瓉頌榈碗娖阶優(yōu)楦唠娖?。此種輸出適合用作電源開關(guān)、靜音控制等。有時亦稱這種輸出形式為“反相” 。 “互鎖”輸出是指多個輸出互相清除，在同一時間內(nèi)只有一個輸出有效。 按鍵說明 K1 低檔、中檔、高檔，相應(yīng)的指示燈亮，鍵值為 01H K2 控制彩燈，鍵值為 02H K3 風(fēng)扇速度調(diào)整開關(guān)，實現(xiàn)自然風(fēng)、睡眠風(fēng)、正常風(fēng)手動控制，值為03H 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文12K4 每按動一次可分別設(shè)定 30 分鐘，1 小時，2 小時，4 小時的累計定時。并由相應(yīng)的指示燈點亮，鍵值為 04HK5 具有開機(jī)功能和關(guān)機(jī)功能 ，它能切斷風(fēng)扇功能和已經(jīng)設(shè)定的 30 分鐘，1 小時，2 小時，4 小時的累計定時，鍵值為 05H 當(dāng)無鍵按下時，延時 10 秒后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，系統(tǒng)處于低功耗模式。 當(dāng)有按鍵按下時，INT0 中斷產(chǎn)生中斷，同時喚醒 CPU 進(jìn)行工作狀態(tài)。 紅外發(fā)射的編碼方式 遙控發(fā)射器及其編碼遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運(yùn)用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現(xiàn)以日本 NEC 的uPD6121G 組成發(fā)射電路為例說明編碼原理。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的“1”。 “0”和“1”組成的 32 位二進(jìn)制碼經(jīng) 38kHz 的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管發(fā)射。遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進(jìn)制碼組，其中前 16 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進(jìn)制 0FFH；后 16 位為 8 位操作碼（功能碼）及其反碼，UPD6121G最多有 128 種不同組合的編碼。 遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種 32 位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個數(shù)不同而不同，大約在 45～63ms 之間。 當(dāng)一個鍵按下超過 36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組 108ms 的編碼脈沖,這 108ms 發(fā)射代碼由一個起始碼（9ms）,一個結(jié)果碼（）,低8 位地址碼（9ms～18ms）,高 8 位地址碼（9ms～18ms）,8 位數(shù)據(jù)碼（9ms～18ms）和這 8 位數(shù)據(jù)的反碼（9ms～18ms）組成。如果在鍵按下超過108ms 仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（）組成。代碼格式（以接收代碼為準(zhǔn)，接收代碼與發(fā)射代碼反向）（1）位定義 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文130 .56 m sD ata Period (1. 12 ms ) 0. 　 　 　 　 （2）單發(fā)代碼格式 9 m s4 .5 m s3 2代 代 代 (4 .5 m s6 3m s)(A 0 A 1 5 +D 0 D 7 + D 0D 7) .　 　 　 注釋：前 16 位為用戶識別碼，后 16 位為 8 位操作碼（功能碼）及其反碼，（3）連發(fā)代碼格式9 m s2 .5 m s圖 三種代碼格式 代碼寬度算法：16 位地址碼的最短寬度：16=18ms 16 位地址碼的最長寬度：16=36ms，易知 8 位數(shù)據(jù)代碼及其 8 位反代碼的寬度和不變：（+）8=27ms 所以 32 位代碼的寬度為（18ms+27ms）—(36ms+27ms) 其相關(guān)的波形圖如下：宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文149MS 560US 560US 560US 1687US圖 遙控編碼 硬件設(shè)計 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文15圖 遙控器電路原理圖 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文16 軟件設(shè)計 采用中斷的處理程序完成整個系統(tǒng)的操作，INT0 中斷處理完成鍵盤掃描以及發(fā)送。初始化系統(tǒng)寄存器：這是上電之后進(jìn)入的第一個程序模塊，同時也是 RESET 進(jìn)入的程序模塊。在這個程序模塊中，系統(tǒng)首先對系統(tǒng)寄存器進(jìn)行了初始設(shè)置，包括：開中斷，中斷服務(wù)寄存器清零，TM0 和 BTM 初始設(shè)置，定義 PORTA 為輸入口、PORTB 為輸出口，定義 PA1 為 38K 載波紅外發(fā)射口并對 PSG 進(jìn)行紅外發(fā)射初始化。接著初始化用戶寄存器，大部分用戶寄存器初始值為 00H，但也有少部分寄存器要設(shè)置初始值。程序流程圖如下所示： 開始初始化主程序延時 10 秒進(jìn)入待機(jī)模式有鍵閉合時進(jìn)入中斷系統(tǒng) 圖 遙控器軟件主程序流程圖 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文17鍵盤中斷處理程序讀列線有鍵閉和讀行線有鍵閉和延時消抖動取按鍵編號存鍵值發(fā)送RET1YesYesNONO圖 遙控器軟件中斷流程圖 第二章 電風(fēng)扇控制板 工作原理 紅外接收部分包括光電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。 CPU 板將單片機(jī)、控制、鍵盤組合在一起完成了人機(jī)對話。 用 AT89C51 單片機(jī)來作主芯片控制，采用紅外 T1838 接收頭，用雙向可控硅 MC97A6 控制電機(jī)檔位，具有紅外遙控功能。 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文18 電源部分圖 電源部分電路交流 220V 經(jīng)變壓器降壓為 28V，全波整流后再由三端穩(wěn)壓器 LM7805穩(wěn)壓，供給控制板。LM7805 是+5V 輸出普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源，為后級供+5V 電的穩(wěn)壓塊。通常是 LM7805 的實際應(yīng)用輸出端并聯(lián)一個電容來降低高頻阻抗, 改善 “暫態(tài)反應(yīng)” (transient response). 使用時,輸入端也常常加上一個 mf 以上的電容。如果需要負(fù)電壓供應(yīng),可以換用 LM7905 輸出 – 5 V,7805 最不方便的地方是輸出電壓已經(jīng)固定。串聯(lián)穩(wěn)壓電源有一個共同的缺點，就是調(diào)整管上必須有一定的電壓降。例如 LM7805, 最少需要 3VDC 的電壓降，這樣最少輸入電壓必須達(dá)到10VDC。這時電源效率最大，三端固定穩(wěn)壓器 LM7805，例如它的參數(shù)為輸入電壓 8～20V，輸出電壓 5V，最大電流 500mA。另外它還有輸出短路保護(hù)功能。 電風(fēng)扇控制框圖D1IN4007D2IN4007ZDINGNDOUTU178L05EC1470UF/16VC2100UF/10VC4104P12 345T1T5VR510K R14FG220V..宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文19紅外接受頭 89C51 狀態(tài)指示燈彩燈 風(fēng)扇電機(jī)高中低擋鍵盤 圖 電風(fēng)扇控制板框圖 控制部分 R31680R32680R33