【正文】 K 定時(shí)器T1的位數(shù) TC定時(shí)器T1的預(yù)置初值SMOD = 0 ，fosc = = 11059200Hz，k = 8 ,TC = 0Xfd = 253代入公式中得 波特率 = （1 / 32）* (11059200 / 12) / (28 253 ) = 9600bps紅外解碼電路如圖25所示。1838的OUT管腳接到STC12C2052的INT0端，1838將紅外信號(hào)送到解碼芯片中去解碼。22k是上拉電阻，100歐是限流電阻。且當(dāng)LED發(fā)射管發(fā)射的是低電平的時(shí)候，1838紅外接收管輸出的是高電平；所以1838接收頭輸出的波形是與發(fā)射波形反向的。在本設(shè)計(jì)中，真正需要的是8位的數(shù)據(jù)碼，所以解碼過(guò)程中最重要的工作就是判斷出這8位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)碼是什么？需要逐次判斷出8位數(shù)據(jù)碼中每一位是0還是1，這就是所謂的解碼。遙控發(fā)射的信號(hào)調(diào)制在頻率38KHz的載波上；當(dāng)用戶按下按鍵時(shí)發(fā)送一個(gè)完整碼。如圖22所示。發(fā)送部分包括了遙控器鍵盤，編碼調(diào)制芯片，LED紅外發(fā)射器；接收部分包括了光/電轉(zhuǎn)化放大器[2]，解碼，解調(diào)。(4) 主機(jī) STC89C52 及其外圍電路，復(fù)位電路，晶振電路等。本設(shè)計(jì)硬件包含了5個(gè)主要部分。（2）軟件設(shè)計(jì)，在keil uVison3平臺(tái)上編寫步進(jìn)控制主程序，顯示程序，紅外解碼程序。由于紅外遙控和步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)越性，本設(shè)計(jì)中采用了單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)紅外解碼及產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)。紅外遙控是如今廣泛使用的一種通信和遙控手段；紅外線遙控利用紅外線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，這種情況下不需要實(shí)體連線，體積小，成本低，功能強(qiáng)；因此紅外遙控設(shè)備已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在如今的電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)交互和設(shè)備控制中[2]。本設(shè)計(jì)中通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。本設(shè)計(jì)中的主芯片是STC89C52單片機(jī)，主芯片和解碼芯片之間進(jìn)行串行通訊。如今紅外遙控技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用；其利用紅外線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，這種情況下不需要實(shí)體連線，體積小，成本低，功能強(qiáng)。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。我們?nèi)粘Ｉ钪械碾娨暀C(jī)，洗衣機(jī)，空調(diào)，航天飛機(jī)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備等都運(yùn)用了紅外遙控的技術(shù)。系統(tǒng)啟動(dòng)后，解碼芯片將解碼后得到的8位數(shù)據(jù)碼串行發(fā)送到主芯片中，然后通過(guò)主芯片來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加速，減速。關(guān)鍵詞： 紅外遙控技術(shù) 步進(jìn)電機(jī)控制 單片機(jī)控制AbstractThis design is based on the infrared remote control MCU system design, design elements include the infrared receiver, infrared decoding and stepper motor control three blocks.First, the infrared remote control technology has been a wide range of applications。比如航空航天及我們?nèi)粘Ｖ械碾娨暀C(jī)，洗衣機(jī)，空調(diào)等。因?yàn)榧t外遙控和步進(jìn)電機(jī)都得到了廣泛的應(yīng)用，所以此課題基于紅外遙控步進(jìn)電機(jī)是很有實(shí)際意義的。（3）軟硬件的調(diào)試，包括在protel99se平臺(tái)下原理圖的繪制，焊接電路板，keil平臺(tái)下程序的編寫及調(diào)試，STC_ISP下載等。(1) 紅外接收部分，包括1838紅外接收器及其外圍電路。(5) 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路，ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)4相5線的步進(jìn)電機(jī)。本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)成遙控器，此遙控器使用了專用的集成發(fā)射芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控碼的發(fā)射。圖22 紅外線遙控系統(tǒng)框圖由于不同公司的遙控芯片，采用的遙控碼格式不一樣。一個(gè)完整碼[7] = 一位引導(dǎo)碼 + 8位用戶碼 + 8位用戶碼 + 8位數(shù)據(jù)碼 + 8位數(shù)據(jù)反碼 ，總共33位，其中引導(dǎo)碼是9ms = ms 的高電平 + ms的低電平；其中用戶碼16位，它的作用是用來(lái)區(qū)分不同的遙控設(shè)備，不至于不同的遙控設(shè)備互相干擾。然后發(fā)送給主機(jī)的就是解碼后的8位數(shù)據(jù)碼。紅外信號(hào)是從1838的OUT端獲得的，所以解碼時(shí)候要按照如下來(lái)判斷0，1：0的表示 ： + = 1的表示 ： ＋ = 顯而易見(jiàn)，由于低電平時(shí)間一致；，那么就是碼0；，那么這位碼就是1。1838紅外接收頭的OUT端是信號(hào)輸出端，GND端接地，VCC端供電。然后解碼芯片STC12C2052的TXD端接到主機(jī)STC89C52的RXD端[2]，STC12C2052將解碼后的8位數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)中去。圖25 紅外解碼電路（1）本設(shè)計(jì)采用的是4位合一的八段LED數(shù)碼管作為顯示模塊，4位8段數(shù)碼管采用共陽(yáng)接法，將4個(gè)八段數(shù)碼管的段選線分別并在一起，位選線獨(dú)立引出；這種4位合一的數(shù)碼管只能是動(dòng)態(tài)掃描形式；所以每一時(shí)刻只能片選一個(gè)數(shù)碼管，讓其選中，然后送出相應(yīng)的段碼（反碼）。由于位選線上的電流可能很大，比如8位數(shù)碼管一起亮，所以位選端要用PNP三極管驅(qū)動(dòng)。 表21 段碼表顯示字符反碼dpgfedcBA00xc01100000010xf91111100120xa41010010030xb01011000040x991001100150x921001001060x821000001070xf81111100080x801000000090x9010010000 A0x8810100000B0x8310110000C0xc611000000D0xa111010000E0x861110000F0x8e11110000數(shù)碼顯示電路如圖26所示。表22 步進(jìn)電機(jī)分類表分類方式具體類型 按力矩產(chǎn)生的原理[5]（1）反應(yīng)式：轉(zhuǎn)子無(wú)繞組，由被激磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行（我們現(xiàn)在大量用的是反應(yīng)式的步進(jìn)電機(jī)）（2）激磁式：定，轉(zhuǎn)子均有激磁繞組，或轉(zhuǎn)子是永久磁鋼由電磁力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行按輸出力矩大?。?）伺服式：輸出力矩在百分之幾至十分之幾（）只能驅(qū)動(dòng)較小的負(fù)載，要與液壓扭矩放大器配用，才能驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)等較大的負(fù)載（2）功率式：輸出力矩在5~，可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)等較大的負(fù)載（我們現(xiàn)在主要用的是功率式的，步進(jìn)電機(jī)和機(jī)床工作臺(tái)直接相連）按定子數(shù)（1）單定子式（2）雙定子式（3）三定子式（4）多定子式按各相繞組的分布（2） 徑向分布式：電機(jī)各相按圓周依次排列（2） 軸向分布式：電機(jī)各相按軸向依次排列我國(guó)使用的多為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，分為軸向分布式和徑向分布式兩種。假設(shè)先給A相通電以后，產(chǎn)生磁場(chǎng)，因?yàn)榇帕€力圖通過(guò)磁阻最小路徑，故而產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，使靠近A相轉(zhuǎn)子齒被吸引到與定子極A對(duì)齊的位置，這個(gè)磁力線經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子，將轉(zhuǎn)子磁化，因此在磁場(chǎng)力的作用下，這個(gè)時(shí)候，對(duì)齊后就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)了。（4）步進(jìn)電機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S的角位移或線位移的電動(dòng)機(jī)[10]，因此也稱為脈沖電機(jī)。 本設(shè)計(jì)中用到的步進(jìn)電機(jī)是28BYJ48 ，5V驅(qū)動(dòng)的4相5線的步進(jìn)電機(jī)，且是減速的步進(jìn)電機(jī)，參考手冊(cè)中這個(gè)步進(jìn)電機(jī)的減速比是1：64，176。/176。（8 *176。/ 176。：4相8拍（5） 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器本設(shè)計(jì)采用ULN2003做驅(qū)動(dòng)芯片[10]。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖27所示。圖29 主機(jī)電路本設(shè)計(jì)的主芯片采用STC89C52單片機(jī)，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。如表25所示。本設(shè)計(jì)中的，串行口設(shè)定工作方式一，SM0,SM1 = 01,方式1，10位異步接收/發(fā)送，其波特率可變，由定時(shí)器1控制，由于設(shè)定為波特率可變的10位異步通信方式，發(fā)送或接收一幀信息包括1個(gè)起始位0，8位數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位1。表26 TOMD寄存器TMODD7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0TMOD的功能是用于控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0,T1的工作方式的，TMOD寄存器不能位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置其內(nèi)容，字節(jié)地址是89H[1]。給TH0和TL0賦初值TH0 = 0x4c ； TL0 = 0x00。這樣只要啟動(dòng)定時(shí)器0后，就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生50ms的定時(shí)了。表27 IP寄存器IPD7D6D5D4D3D2D1D0PSPT1PX1PT0PX0STC89C52有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，即高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源都可以設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)，或者低優(yōu)先級(jí)，以便CPU對(duì)所有的中斷實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷嵌套。(176。)；那么步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一圈需要的步數(shù)是512步（360176。T0中斷20次后要調(diào)用 time_chuli()函數(shù)[10]。//a是十位數(shù)，b個(gè)位數(shù)，c是小數(shù)點(diǎn)后第一位 uint k。 b=k /10。//T1波特率9600bps, TL1 = 0xfd。//開(kāi)串行中斷 PS=1。// TL0 = 0x00。 ET0=1。圖32 定時(shí)器T0中斷函數(shù) 圖33 串行中斷子函數(shù) 解碼程序設(shè)計(jì)解碼程序主要部分: if(Infrared_in==0) //等待9MS的引導(dǎo)碼低電平 { Time=0。 TimeLead_max) //如果大于最小,并且//小于最大,那么是真正的引導(dǎo)碼 { while(Infrared_in) // { } /*循環(huán)16次，略過(guò)16位無(wú)用的用戶碼*/ for(i=0。i++) //16位需要的的數(shù)據(jù)碼及較驗(yàn)補(bǔ)碼 { while(Infrared_in==0)//把每一位數(shù)據(jù)碼的低電平略//過(guò)去，因?yàn)?，無(wú)法區(qū)分，略過(guò)去 { }//等待數(shù)據(jù) Time=0。 TimeShort_max) { Decode_Data16[i]=0。//數(shù)據(jù)位為1 } else { Decode_Data16[i]=2。i++) { if(Decode_Data16[i]==2) { right=1。// } } } }}紅外解碼流程圖如圖34所示。硬件電路中紅外接收管是1838，左起分別是信號(hào)輸出，接地和電源端，別弄混了，查閱手冊(cè)后，我得知紅外接收頭內(nèi)部的放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在1838接收頭的供電腳上我加上了濾波電容，且在信號(hào)輸出端加上了上拉電阻。 軟件調(diào)試和開(kāi)發(fā)環(huán)境（1）本設(shè)計(jì)中軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境是keil uVison3 軟件，單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。（2）下載軟件是STC_ISP，將用戶代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，不用編程器，STC89 系列單片機(jī)大部分具有在系統(tǒng)可編程（ISP）特性，ISP 的好處是：省去購(gòu)買通用編程器，單片機(jī)在用戶系統(tǒng)上即可下載/ 燒錄用戶程序，而無(wú)須將單片機(jī)從已生產(chǎn)好的產(chǎn)品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部。不要用通用編程器編程，否則有可能將單片機(jī)內(nèi)部已固化的ISP系統(tǒng)引導(dǎo)程序擦除，造成無(wú)法使用STC提供的ISP。第三步先確認(rèn)硬件連接正確，按如圖點(diǎn)擊“打開(kāi)文件”并在對(duì)話框內(nèi)找到您要下載的HEX文件。Keil編譯目標(biāo)代碼 hexUSB串口單片機(jī)編譯軟件keilSTCISPUSB驅(qū)動(dòng)C語(yǔ)言源代碼 圖42 軟件開(kāi)發(fā)流程5 總結(jié)和改進(jìn) 設(shè)計(jì)總結(jié)此次設(shè)計(jì)中我完成了紅外遙控步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)焊接調(diào)試出來(lái)實(shí)物能夠?qū)崿F(xiàn)紅外遙控步進(jìn)電機(jī)的