【正文】 會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。 鹽城工學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)（ 2020） 4 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 自單片機(jī)出現(xiàn)至今，單片機(jī)技術(shù)已走過(guò)了幾十年的發(fā)展路程?？v觀幾十年來(lái)單 片機(jī)發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器， MPU?技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展 為先導(dǎo)，拉動(dòng)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，表現(xiàn)出比微處理器更具個(gè)性的發(fā)展趨勢(shì) . 在過(guò)去的一段時(shí)間內(nèi)，單片機(jī)的指令運(yùn)行速度一直在 10MIPS 以下，這對(duì)于應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)的單片機(jī)來(lái)說(shuō)是足夠了，但當(dāng)單片機(jī)被應(yīng)用在通訊及 DSP領(lǐng)域作為高速運(yùn)算、編碼或解碼時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)因指令運(yùn)行速度不夠而限制單片機(jī)應(yīng)用的情形，因此提高單片機(jī)指令運(yùn)行速度已經(jīng)成為迫切需要解決的問(wèn)題。 基于 80C51 的飛利浦低功率、低系統(tǒng)成本微控制器 51LPC 系列是業(yè)界推動(dòng)單片機(jī)向低功耗方向發(fā)展的主導(dǎo)單片機(jī)系列之一。 51LPC 系列單片機(jī)采用以下三種方法降低功耗， a)使系統(tǒng)進(jìn)入空閑模式，在空閑模式下，只有外圍器件在工作，任意的復(fù)位及中斷均可結(jié)束空閑模式； b）使系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式，在低功耗模式下，振蕩器停止工作，使功耗降到最?。?c)使系統(tǒng)進(jìn)入低電壓 EPROM 操作， EPROM包含了模擬電路，當(dāng) Vcc 高于 4V 時(shí)，可通過(guò)軟件使這些模擬電路掉電以降低功耗，在上電情況下可使系統(tǒng)退出該模式。 Flash Memory 隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步， MPU 的 Flash 版本逐漸替代了原有的 OTP版本。 Flash MPU具有以下優(yōu)點(diǎn) ，與多次可編程的窗口式 EPROM 相比， Flash MPU的成本要低得多，在系統(tǒng)編程能力以及產(chǎn)品生產(chǎn)方面提供了靈活性，因?yàn)?Flash MPU 可在編程后面再次以新代碼重新編程，可減少已編程器件的報(bào)廢和庫(kù)存，有助于生產(chǎn)廠商縮短設(shè)計(jì)周期，使終端用戶產(chǎn)品更具有競(jìng)爭(zhēng)力。 目前單片機(jī)的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是在芯片上集成更多的功能。如模擬功能，包括模擬器比較， A/D 和 D/A轉(zhuǎn)換器等。具體表現(xiàn)在：兼容性座位設(shè)計(jì)的第一考慮；額外的新的特點(diǎn)是透明的，使用同一種編程器； OTP 使器件快速提升及標(biāo)準(zhǔn)化成為可能。 不斷加強(qiáng)抗干擾能力是單片機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的必然趨勢(shì)。 STMicroelectronics公司推出的 ST62 系列單片機(jī)在這方面是佼佼者，其優(yōu)良的抗干擾能力使得許多大公司將其應(yīng)用在系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件上。許多單片機(jī)開(kāi)發(fā)商也正朝著這個(gè)方向努力。 、全面化方向發(fā)展 各大單片機(jī)開(kāi)發(fā)商在增加產(chǎn)品功能的同時(shí)效力于形成產(chǎn)品的系列化、全面化，以滿足各種控制領(lǐng)域的要求，這也是單片機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)之一。日本 TOSHBA公司開(kāi)發(fā)了從 4位到 64 位的多系列單片機(jī)，日立公司也有從 4位到 32 位的單片機(jī)，目前還沒(méi)有哪個(gè)廠家生 產(chǎn)的單片機(jī)比東芝公司的種類(lèi)多。隨著單片機(jī)性能的不斷提高，不斷的克服和彌補(bǔ)自身的不足。在各種控制領(lǐng)域，單片機(jī)將擁有更加廣闊的使用天地。在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，它將一直是工程設(shè)計(jì)人員的首選控制芯片之一。 鹽城工學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)（ 2020） 5 2 課題研究的背景與意義 現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的告訴發(fā)展，不僅改變了人們的工作方式 ， 也逐漸地改變了人們的生活方式 ， 智能家居即是在這樣的背景下產(chǎn)生的 。 課題研究背景 紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控方式 ， 由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于 彩電，空調(diào)機(jī)，錄像機(jī)家用電器設(shè)備及其工業(yè)控制中。隨著現(xiàn)在人們生活中家電日益增加的需要 ， 使用紅外遙控器也越來(lái)越頻繁。因其各種紅外遙控器編碼格式不同 ， 使得各種紅外遙控器不能兼容。經(jīng)常需要更換遙控器 ， 這也給人們生活帶來(lái)了不便。再此情況下 ， 我們急需研究出一種新型的遙控器來(lái)解決上述帶來(lái)的不便 。 課題研究意義 目前國(guó)內(nèi)學(xué)習(xí)型遙控器大多采用復(fù)制遙控器紅外波形達(dá)到學(xué)習(xí)目的 ， 其方法簡(jiǎn)單 ， 實(shí)現(xiàn)起來(lái)較方便。但其采用專(zhuān)用遙控集成的芯片 ， 導(dǎo)致設(shè)計(jì)復(fù)雜 ， 成本高 ，并且遙控器的紅外信號(hào)形成都是采用紅外線遙控發(fā)射芯片產(chǎn)生 ， 其集成度高 ， 且價(jià)格昂貴。而且不同品牌、不同型號(hào)的設(shè)備之間易產(chǎn)生誤操作 ， 在不同的設(shè)備中使用不同的傳輸規(guī)則或者識(shí)別碼 ， 這就使得各個(gè)型號(hào)的遙控器都只是用于各自的遙控對(duì)象 ， 容易造成實(shí)際使用中遙控器多而復(fù)雜 ， 經(jīng)常搞混的結(jié)果。容易造成實(shí)際使用中遙控器多而復(fù)雜 ， 經(jīng)常搞混的結(jié)果。 3 方案論證 單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力（如算術(shù)運(yùn) 算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)只讀程序存儲(chǔ)器（ ROM）輸入輸出電路（ I/O口）可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器串行通信 口 (SCI)， 顯 示驅(qū)動(dòng)電路 (LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路 )脈寬調(diào)制電路 (PWM)模擬多路轉(zhuǎn) 換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小并且完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。單片機(jī)性能不斷提高 ， 其應(yīng)用系統(tǒng)也不斷發(fā)展 ， 就我國(guó)的 8位單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)而言，從 7080 年代盛行的 Z80 到 8090 年代的 INTEL8031，再到 902020 年代 的INTEL80C51 或 AT89C51，而目前流行使用的 AT89C52 單片機(jī)是 INTEL MCS51系列 的 8 位單片機(jī)。它具有 40 引腳 ， 片內(nèi)帶 8KB 閃速存儲(chǔ)器 EPROM， 一般作程序存儲(chǔ)器 片內(nèi)帶 256KBRAM；提供 32 條 I/O引腳，大部分引腳都可作數(shù)字和脈沖輸入和輸出； 3 個(gè) 16 位定時(shí)計(jì)數(shù)器 ， 對(duì)外計(jì)脈沖數(shù)可使用單片機(jī)的 (T0)或(T1)6 個(gè)中斷源 ， 其中直接提供外部中斷處理可使用 （ INTO） 或(INT1)； 2 個(gè)可編程標(biāo)準(zhǔn)串口，其 引腳為 (RXD)和 (TXD)時(shí)鐘頻率鹽城工學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)（ 2020） 6 可達(dá) 424MHz 具有睡眠狀態(tài)指令系統(tǒng)與 8031 指令系統(tǒng)完全兼容。除上述技術(shù)性能外還有價(jià)格低廉 ， 保密性強(qiáng) ， 功耗低 ， 應(yīng)用靈活、方便等優(yōu)點(diǎn)。故選擇 AT89S52單片機(jī)為本設(shè)計(jì)的核心是較佳的選擇。這種單片機(jī)具有足夠的空余硬件資源 ， 可以實(shí)現(xiàn)其他的擴(kuò)充功能。如果考慮使用電池供電則可采用 LV 系列單片機(jī) 。 對(duì)此次作品的方案選定 ?采用 AT89S52 作為主控制系統(tǒng)、 SM381 為紅外接收器為主要器件的接收單元和由三極管驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管的發(fā)射單元電路。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求 ， 初步確定系統(tǒng)由主控模塊、紅外發(fā)射模塊、紅外接收解調(diào)器模塊、指示燈模塊及按鍵模塊組成 ， 學(xué)習(xí)型紅外遙控器的總體設(shè)計(jì)框圖如圖31。學(xué)習(xí)型紅外線遙控器要求可以學(xué)習(xí)不同遙控器的某個(gè)按鍵碼功能。使用時(shí)先用 原遙控器對(duì)著紅外接收器按一下某操作鍵 ， 學(xué)習(xí)器就可實(shí)現(xiàn)原遙控器中該鍵的遙控功能。 圖 31學(xué)習(xí)型紅外遙控器的總體設(shè)計(jì)框圖 電路采用 AT89S52 單片機(jī)最小化應(yīng)用系統(tǒng) ， 因此控制線 /PSEN、 ALE 不用 ,/ELA 接高電平 ,使用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ； 口接遙控發(fā)射按鍵 ； 口用作狀態(tài)指示 ， 綠燈亮代表學(xué)習(xí)狀態(tài) ， 綠燈熄滅代表碼已讀入 ； 口用于指示遙控鍵的操作 ， 閃爍代表遙控碼正在發(fā)射中 ； 第 9 引腳 （ RST） 為單片機(jī)的復(fù)位引腳 ， 采用簡(jiǎn)單的 RC 上電復(fù)位電路 ； 第 12引腳為單片機(jī)中斷輸入口 ， 用于工作方式的轉(zhuǎn)換控制 ， 當(dāng)該引腳為地點(diǎn)平時(shí) ， 系統(tǒng)進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài) ； 第 14 引腳用于紅外線接收解碼器的輸出信號(hào)輸入 ， 第 15 引腳為遙控碼紅外調(diào)制信號(hào)的輸出口 ， 輸出 40kHz 的方波脈沖 ， 第 1 19 引腳接 12MHz 晶振 。 單片機(jī)系統(tǒng) AT89S52 單片機(jī)具有足夠的空余硬件資源，可以實(shí)現(xiàn)其他的擴(kuò)充功，還有價(jià)格低廉，保密性強(qiáng)，功耗低，應(yīng)用靈活，方便等優(yōu)點(diǎn)。故選 AT89S52 單片機(jī)為本設(shè)計(jì)的核心是較佳的選擇。 AT89S52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，內(nèi)含 8kbbytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的 FLASH 只讀程序存儲(chǔ) 器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件鹽城工學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)（ 2020） 7 采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89S52 單片機(jī)可以提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。 AT89S52 芯片引腳如圖 41 圖 41 AT89S52芯片 AT89S52 有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含兩個(gè)外中斷斷口， 3個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2 個(gè)全雙工串行通信口 ， 2個(gè)讀寫(xiě)口線， AT89S52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。 AT89S52 有 PDIP,PQFP/TQPF 及 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。主要性能參數(shù) ： ? 與 MCS51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 ? 8k字節(jié)可重擦寫(xiě) Flash 閃速存儲(chǔ)器 ? 1000 次擦寫(xiě)周期 ? 全靜態(tài)操作； 0Hz24MHz ? 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 ? 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM線 ? 32個(gè)可編程 I/O 口線 ? 3個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ? 6個(gè)中斷源