【正文】 031沒(méi)有此部件，8051為4KB的ROM；8751為4KB的EPROM。片外最多可以擴(kuò)至64KB。4）4個(gè)8位并行I/O口（P0、PPP3）5）1個(gè)串行口：1個(gè)全雙工的串行口，具有4種工作方式?？梢杂脕?lái)進(jìn)行串行通信，擴(kuò)展并行I/O口，甚至與多個(gè)單片機(jī)相連接構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更加強(qiáng)且應(yīng)用更廣。6）2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。7) 中斷系統(tǒng)：具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。8) 特殊功能寄存器（SFR）：共有21個(gè)、用于CPU對(duì)片內(nèi)各功能部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。是一些控制器和狀態(tài)寄存器，具有特殊功能的RAM區(qū)。AT89C51是一種低功耗、高性能、內(nèi)含4KB閃速存儲(chǔ)器（Flash Memory）的8位CMOS控制器。這種器件系以ATMEL高密度不揮發(fā)存儲(chǔ)技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS——51指令系統(tǒng)和引腳完全兼容。片內(nèi)閃速存儲(chǔ)器的程序代碼或數(shù)據(jù)可以在線寫入,亦可通過(guò)常規(guī)的編程器編程。例如MP——100這樣的經(jīng)濟(jì)型編程器，它支持痛喲個(gè)EPROM等各種存儲(chǔ)器、PAL（可編程陣列邏輯）、GAL（通用陣列邏輯）以及Intel，ATMEL和Philips等公司全系列51單片機(jī)的編程。ME5103和ME5105仿真器支持AT89系列所有器件的調(diào)試、仿真和編程。AT89C51芯片內(nèi)部具有下列硬件資源：4KB閃速存儲(chǔ)器、128個(gè)字節(jié)RAM、32條I/O線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、五源兩級(jí)終端結(jié)構(gòu)、全雙工串行口、片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路等。正是由于AT89C51具有以上優(yōu)點(diǎn)，所以我選擇了它作為系統(tǒng)硬件所選單片機(jī)類型。 軟、硬件功能劃分 本次設(shè)計(jì)的硬件部分包括紅外發(fā)射和紅外遙控接收兩個(gè)部分的電路【3，4】。關(guān)于電路的工作原理將在相應(yīng)的章節(jié)介紹，在此就不做贅述。系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)就要求在紅外遙控發(fā)射端對(duì)紅外信號(hào)進(jìn)行編碼，在接收端對(duì)所讀取的編碼進(jìn)行解碼，這就要求編譯顯影的功能程序執(zhí)行各自操作，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件電路的智能控制的目的。軟件部分的程序包括鍵盤掃描程序、剪號(hào)處理程序、38KHz載波及編碼脈沖發(fā)射程序、遙控接收及處理程序、延遲子程序。 總體方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)組成如圖22所示【5】。系統(tǒng)由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射部分采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，將待發(fā)射信號(hào)調(diào)制成38KHz的載波信號(hào)，由紅外發(fā)射管進(jìn)行發(fā)射。接收部分由紅外接收管進(jìn)行解碼接收，單片機(jī)通過(guò)對(duì)所接收信號(hào)的分析，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，由發(fā)光二極管指示出發(fā)射部分按下的按鍵號(hào)。圖22 紅外遙控開(kāi)關(guān)系統(tǒng)組成3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件要求一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括兩大部分內(nèi)容：。它包括存儲(chǔ)器擴(kuò)展和I/O接口擴(kuò)展。存儲(chǔ)器的擴(kuò)展指RPROM、EEPROM和RAM的擴(kuò)展。他們屬于單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的內(nèi)容。如信號(hào)測(cè)量功能模塊、信號(hào)控制功能模塊、人機(jī)對(duì)話功能模塊、通信功能模塊等，根據(jù)系統(tǒng)功能要求配置相應(yīng)的A/D、D/A、鍵盤、顯示器、打印機(jī)等外圍設(shè)備。 由HRM5700B紅外先發(fā)射管及相關(guān)元件組成的紅外發(fā)射電路中的紅外信號(hào)經(jīng)過(guò)AT89C51單片機(jī)處理時(shí)對(duì)其定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式的選擇有直接影響。首先了解AT89C51單片機(jī)的4種工作方式是硬件設(shè)計(jì)必不可少的步驟。AT89C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)如下乳31所示【6】。圖31 89C51 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)圖定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0由特殊功能寄存器TH0、TL0構(gòu)成，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1由特殊功能寄存器TTL1構(gòu)成。特設(shè)功能寄存器TMOD用于選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1得工作模式和工作方式。特殊功能寄存器TCON用于控制T0、T1得啟動(dòng)和停止計(jì)數(shù)，同時(shí)包含了T0、T1得狀態(tài)。TMOD、TCON這兩個(gè)寄存器得內(nèi)容由軟件設(shè)置。單片機(jī)復(fù)位時(shí)，兩個(gè)寄存器得所有位都被清0。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器得4種工作方式：：為13位計(jì)數(shù)器，由TLX(X=0,1)得低5位和THX得高8位所構(gòu)成。TLX低5位溢出則向THX進(jìn)位，THX計(jì)數(shù)溢出則置位TCON中的溢出標(biāo)志位TFX。這時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的等效框圖如圖32所示。圖32 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式0邏輯結(jié)構(gòu)圖圖中C/T位控制的電子開(kāi)關(guān)決定了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器得工作模式：(1) C/T=0，電子開(kāi)關(guān)打在上面位置，T1為定時(shí)器工作模式，以系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器12分頻后的信號(hào)作為計(jì)數(shù)信號(hào)。(2) C/T=1，電子開(kāi)關(guān)打在下面位置，T1位計(jì)數(shù)器工作模式，當(dāng)引腳上發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1.GATE位的狀態(tài)決定定時(shí)器/計(jì)時(shí)器運(yùn)行控制取決于TRX一個(gè)條件還是TRX和INTX引腳這兩件。 2. 方式1：當(dāng)MM0為01是，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作于方式1，這時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的等效電路如下圖33圖33 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式1邏輯結(jié)構(gòu)圖3 方式2： 方式0和方式1的最大特點(diǎn)是計(jì)數(shù)溢出后。這不僅影響定時(shí)精數(shù)，而且也給程序設(shè)計(jì)帶來(lái)麻煩。方式2就是針對(duì)此問(wèn)題而設(shè)置的。當(dāng)MM2為10時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器處于工作方式2，這時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器得等效框圖如圖34所示。這種工作方式可以省去用戶軟件中得重裝初值的程序，簡(jiǎn)化定時(shí)初值的計(jì)算方法，可以相當(dāng)精確的確定定時(shí)時(shí)間。圖34定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式2邏輯結(jié)構(gòu)圖紅外遙控開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的硬件電路包括紅外發(fā)射電路和接收電路兩部分。 鍵盤接口 鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。鍵盤實(shí)質(zhì)上是一組案件開(kāi)關(guān)的集合。通常，鍵盤開(kāi)關(guān)利用了機(jī)械觸點(diǎn)的斷開(kāi)、閉合作用。鍵的閉合與否，反映在行線輸出電壓上就是呈現(xiàn)高電平或低電平，如果高電平表示鍵斷開(kāi)，低電平表示鍵閉合，通過(guò)對(duì)行線電平高低狀態(tài)的檢測(cè)，便可以確認(rèn)案件按下與否。為了確保CPU對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次案件有效，必須消除抖動(dòng)期的影響。 常用的鍵盤接口分為獨(dú)立式和行列式鍵盤接口【7】。獨(dú)立式鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合。行列式（也稱矩陣式）鍵盤用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。本次設(shè)計(jì)所采用的鍵盤接口就是獨(dú)立式。如圖3－5所示： 　　　　　　　　　　　圖3－5　獨(dú)立式鍵盤實(shí)驗(yàn)仿真截圖 獨(dú)立式鍵盤工作原理：當(dāng)按鍵沒(méi)按下時(shí)，CPU對(duì)應(yīng)的I/O接口由于內(nèi)部有上拉電阻，其輸入為高電平；當(dāng)某鍵被按下后，對(duì)應(yīng)的I/O接口變?yōu)榈碗娖健Ｖ灰诔绦蛑信袛郔/O接口的狀態(tài)，即可知道哪個(gè)鍵處于閉合狀態(tài) 。 LED燈 常用的LED燈是由一個(gè)PN結(jié)組成，具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。 如圖36所示。通常陰極桿接低電平，當(dāng)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。 　　　　　　　　　　　　　　圖36 LED燈結(jié)構(gòu)及外形 發(fā)射部分 發(fā)射部分由紅外發(fā)射電路、信號(hào)調(diào)理電路、鍵盤及狀態(tài)指示電路組成。 遙控器有兩種狀態(tài)：學(xué)習(xí)狀態(tài)和控制狀態(tài)。當(dāng)遙控器處于學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)，使用者每按一個(gè)控制鍵，紅外線接收電路就開(kāi)始接收外來(lái)紅外信號(hào)，同時(shí)將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)檢波、整形、放大，再由CPU定時(shí)對(duì)其采樣，將每個(gè)采樣點(diǎn)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以8位為一個(gè)單位，分別存放到指定的存儲(chǔ)單元中去，供以后對(duì)該設(shè)備控制使用。當(dāng)遙控器處于控制狀態(tài)時(shí)，使用者每按下一個(gè)控制鍵，CPU從指定的存儲(chǔ)單元中讀取一系列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，串行輸出（位和位之間的時(shí)