紅外光通信裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-wenkub
2023-07-11 08:19:23 本頁(yè)面
【正文】 iving Keil to edit software part,also,for can simply conclude the process as the fact that the emission module send keyvalue,then,the keyvalue will be received by received by analyzing the keyvalue,the circuit board will change its function,and the result will be shown on the LCD1602 board.Keywords: infrared munication device, Keil, two basic modules,emission module,receving module,keyvalue,LCD. 目錄上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明 I上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題登記表 II上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄表 III中文摘要及關(guān)鍵詞 IV英文摘要及關(guān)鍵詞 V1緒論 12 整體方案的統(tǒng)籌與設(shè)計(jì) 3 基于原理 3 3 4 整體方案 4 紅外光發(fā)射模塊的設(shè)計(jì) 5 紅外光接收模塊的設(shè)計(jì) 63 電路的設(shè)計(jì)與搭建 8 發(fā)射電路 8 8 11 接收電路 11 11 12 其他電路 12 12 13 144 部分軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試 15 15 15 LCD1602電路程序設(shè)計(jì) 185 總結(jié)與致謝 20參考文獻(xiàn) 21附錄 22V1緒論紅外光（紅外線）是波長(zhǎng)為1mm~770nm的一類電磁波，波長(zhǎng)長(zhǎng)于可見(jiàn)光，在光譜上的位置在紅色光的上側(cè)。本次設(shè)計(jì)將利用已經(jīng)學(xué)過(guò)的編程以及電路知識(shí)，將設(shè)備細(xì)分為兩項(xiàng)基本模塊，分別是紅外光發(fā)射模塊、紅外光接收模塊。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明。除此之外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。通過(guò)軟硬件相結(jié)合，利用Keil編輯軟件部分，并進(jìn)行仿真，再將硬件進(jìn)行連接和搭建，實(shí)現(xiàn)指定的功能。紅外光通信是利用紅外線傳輸信息的一種方式，利用了紅外光可以集中成一束發(fā)射信號(hào)的特點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。一、研究背景：首先介紹一下紅外光發(fā)現(xiàn)與利用的歷史：1800年郝謝爾（英國(guó)）推理發(fā)現(xiàn)紅外光。紅外光通信的應(yīng)用領(lǐng)域： 紅外照相/攝像機(jī) 夜視儀 生活家居（遙控器家電等） 航空航天衛(wèi)星 汽車（倒車?yán)走_(dá)等） 軍事領(lǐng)域目前中國(guó)的紅外通信市場(chǎng)還處在較為低端的水平，但是隨著智能化的普及，紅外通信在中國(guó)也開(kāi)始逐漸發(fā)展起來(lái)，與此同時(shí)，相應(yīng)的難點(diǎn)也在發(fā)展中一點(diǎn)一點(diǎn)地出現(xiàn)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，紅外設(shè)備的核心部分無(wú)非是紅外探測(cè)+單片機(jī)，相當(dāng)于眼睛和大腦的關(guān)系。四、研究方法由于本實(shí)驗(yàn)對(duì)硬件的要求較高，所以我采用了電路板和已有的紅外光遙控器進(jìn)行簡(jiǎn)單的程序更改，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)不同硬件之間的互通。第三章開(kāi)始著重研究硬件和內(nèi)部程序，并將所有模塊（發(fā)射模塊和接收模塊中的詳細(xì)小模塊），包括調(diào)制、發(fā)射、解調(diào)、溫度、顯示等，并附有相關(guān)圖片和程序。發(fā)送端采用單片機(jī)將要發(fā)送的鍵值命令（二進(jìn)制碼）調(diào)制成一系列的電磁脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管，將這些紅外信號(hào)無(wú)需介質(zhì)地傳送到接收端，從而完成整個(gè)發(fā)射的過(guò)程。流程圖如圖2所示：圖2 接收端流程圖 整體方案整體方案的流程圖如圖3：按 鍵鍵 值 信號(hào) 輸 入紅 外 發(fā)射 管紅 外 接受 管數(shù) 字 信 號(hào)傳 輸電 路 板功 能圖3 總體框圖其中，鍵值信號(hào)的傳輸有鍵值紅外發(fā)射和鍵值紅外接收兩個(gè)部分，鍵值信號(hào)的接收部分是由5v的USB端口供電。具體控制器原理圖如圖4所示：控 制 模 塊（STC90C54RD+）LCD1602顯示器CLK模塊按鍵模塊串口更新時(shí)間TEMP模塊圖4 控制器原理圖 紅外光發(fā)射模塊的設(shè)計(jì)由于工藝原因，本次課題采用的紅外光發(fā)射裝置為已搭建好的遙控器。該紅外發(fā)射器的紅外發(fā)射元件為紅外二極管，發(fā)射波長(zhǎng)為940nm左右。若要實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的紅外光通信，由于語(yǔ)音為一串復(fù)雜的模擬信號(hào)，則需要增加一步模數(shù)轉(zhuǎn)換（A\D），再進(jìn)行發(fā)送。值得注意的一點(diǎn)是，由于紅外光傳輸有“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的特性，所以在一定的傳輸距離內(nèi)，我們還需要注意紅外光傳輸?shù)慕嵌?，在不考慮客觀因素的干擾下，紅外光發(fā)射管的輻射角度一般在60度上下。AT89C51采用了ATMEL公司先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，使其具有其他單片機(jī)不具備的簡(jiǎn)單，優(yōu)良的特性，十分符合本設(shè)計(jì)的要求[4]。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)擦寫的FLASH存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。另外，P0口每腳能吸收8TTL門電流，P1,P2,P3口皆能接收4TTL門電流。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。其中，B、△、T的單位均為毫秒。32位編碼的位置決定了它的功能，如圖11所示。由上面的描述已經(jīng)可以看出，發(fā)射“0”和“1”所用的時(shí)間是不同的，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，一組碼的周期約在45~63毫秒之間。圖13 發(fā)射端電路圖 鍵值編碼由圖13中“信號(hào)輸入”位置進(jìn)入該發(fā)射端，耦合電容C1的隔離作用使三極管的B極通過(guò)一個(gè)波形和鍵值信號(hào)一樣浮動(dòng)的電流信號(hào)。另外，考慮到紅外LED的輻射角度，在安裝過(guò)程中需要注意LED在遙控和電路中的位置。電路板的電源模塊原理圖如圖16下所示：圖16 電源模塊原理圖本課題采用的顯示模塊為L(zhǎng)CD1602，LCD1602是專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、文字及符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。其引腳圖如圖18所示。其原理圖和引腳圖如圖19所示。 引腳6：I/O數(shù)據(jù)線。DS1302時(shí)鐘芯片的寄存器樣式如圖21：圖21 寄存器樣式圖由上圖可以看出寄存器第7位固定為1。DS1302的讀寫時(shí)序圖如圖22：圖22 DS1302讀時(shí)序圖2
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