【正文】 由于紅外線通信具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空調(diào)機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線通信技術(shù)。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線通信技術(shù)不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 由 89C51 單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和紅外通信系統(tǒng)組成，結(jié)合了紅外發(fā)射管， LT1838紅外接收模塊， NE555 定時(shí)器，以及 LED 發(fā)光二極管和 4 位七段數(shù)碼管等器件，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的發(fā)射、接收以及數(shù)據(jù)顯示功能。 Infrared Transmit。紅外線是波長(zhǎng)在 750nm~1mm 之間的電磁波，是人眼看不到的光線。 紅外通信是目前比較常用的一種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸手段，其具有無(wú)污染、信息傳輸穩(wěn)定、信號(hào)安全性高以及安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)，并且可以在很多場(chǎng)合應(yīng)用，如家電產(chǎn)品、工業(yè)控制、娛樂(lè)設(shè)施等領(lǐng)域。 常用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為 940nm 左右，外形與普通φ 5mm 發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率需用專用儀器測(cè)定，而業(yè)余條件下，只能憑經(jīng)驗(yàn)用拉距法進(jìn)行粗略判定。 然而現(xiàn)在不論是業(yè)余制作或正式的產(chǎn)品，大都采用成品的一體化接收頭。 ~15176。電路板分為兩塊，分別都可以實(shí)現(xiàn)紅外的發(fā)射和接收，所以通信方式采用異步半雙工通信。重新發(fā)送數(shù)據(jù) 信息 ，恢復(fù)正常通信。在紅外線通信系統(tǒng)中，由于紅外發(fā)射器的發(fā)射功率較小，而且信號(hào)采用紅外線進(jìn)行傳輸，易受外界環(huán)境的影響，這些因素導(dǎo)致了紅外接收器的信號(hào)很弱，并且電平變化范圍較大。此單片機(jī)的運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度 高 ，市場(chǎng)上比較多見(jiàn)，價(jià)格便宜且技術(shù)比較成熟容易實(shí)現(xiàn) 功能 。 在校期間一直學(xué)習(xí)與接觸的都只有 51 單片機(jī)，所以對(duì)此單片機(jī) 系統(tǒng) 有 較深刻 的了解 。 載波實(shí)現(xiàn) 方案 方案 1： 軟件產(chǎn)生載波 用程序編程實(shí)現(xiàn)載波的產(chǎn)生。在電源端也加上了 濾波 電容，盡可能的排除電源中的干擾， 進(jìn)一步確保產(chǎn)生波 準(zhǔn)確 。 紅外 通信 系統(tǒng) 的基本原理 發(fā)射系統(tǒng)的基本原理 單片機(jī)本身并不具備紅外通信接口，可以利用單 片機(jī)的串行接口與外圍的紅外發(fā)射電路和接收電路，組成應(yīng)用于單片機(jī) 系統(tǒng)的紅外串行通信接口。其中，為了保證 紅外接收模塊能夠接收的準(zhǔn)確性，要求發(fā)送端載波信號(hào)的頻率應(yīng)該盡可能接近 38KHz， 因此在設(shè)計(jì)脈沖振蕩器時(shí)，要選用精密元件并保證電源電壓穩(wěn)定。 單片機(jī)及其外圍電路 器接口電路 對(duì)于數(shù)字顯示電路，通常采用液晶顯示或者數(shù)碼管顯示。因此，本設(shè)計(jì)的顯示接口電路采用四位共陽(yáng)數(shù)碼管作為顯示器。 動(dòng)態(tài)顯示時(shí)一位一位輪流地點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，這種逐位的點(diǎn)亮顯示器的方式稱為位掃描。 LED 數(shù)碼管 的 4 個(gè)位選管腳分別接三極管 NPN，對(duì)電流進(jìn)行放大 后 更好的驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 ， 段選管腳直接與單片機(jī)相連。 S3~S12 分別賦予不同的鍵值， 用于 發(fā)送和 修改 LED 數(shù)碼管上 顯示 的數(shù)據(jù)。 圖 24 復(fù)位電路圖 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)由兩種電路產(chǎn)生：內(nèi)振蕩電路和外 振蕩 電路。圖中電容 C1 C12 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，電容值一般為5~33pF。由于將多功能 8 位C32 2PFC42 2PFY11 2M H zX1X2R12100R2110kC510uFS1SWPBVCCREST CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89S52 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8 個(gè) TTL 門(mén)電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口也可作為 AT89C52 的一些特殊功能口，介紹如下： 口 管腳 備選功能 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （外部中斷 0） /INT1 （外部中斷 1） T0 （ 計(jì) 時(shí)器 0 外部輸入） T1 （計(jì) 時(shí)器 1 外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET ；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 NE555 時(shí)基電路芯片 簡(jiǎn)介 NE555 時(shí)基電路封形式有兩種，一是 DIP 雙列直插 8 腳封裝，另一種是 SOP8 小型（ SMD ）封裝形式。 芯片的主要特性 （ 1）只需要簡(jiǎn)單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。 （ 2） Pin 2 （觸發(fā)點(diǎn)）：這個(gè)管腳是觸發(fā) NE555 使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。在高電位是的最大輸出電流約為200mA 。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下 ,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。 （ 8） Pin 8 （ VCC） : 這是 555 個(gè)計(jì)時(shí)器 IC 的正電源電壓端。輸入控制端有直接復(fù)位 Reset 端，通過(guò)比較器 A1，復(fù)位控制端的 TH 、比較器 A2 置位控制的 T 。 圖 35 一些常用 NE555應(yīng)用電路圖 紅外發(fā)射二極管 紅外發(fā)射二極管是紅外通信系統(tǒng)中用來(lái)發(fā)射信號(hào)的一個(gè)非常重要的元件， 常用的紅外發(fā)光二極管其外形和發(fā)光二極管 LED 相似，發(fā)出紅外光（近紅外線約 ）。 紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。 紅外接收器 紅外接收器是紅外發(fā)光二極管的受控裝置，其里面有相應(yīng)的紅外光電轉(zhuǎn)換電路。 圖 36 一體化紅外接收頭 LT1838 4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 確定了上面的通信方案，接下來(lái)就可以對(duì)通信的硬件電路進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)了。這便是硬件電路具體實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)思想。其中脈沖振蕩器由 NE555 定時(shí)器、電阻 (R R10 )和電容（ C C7 ）組成。 若傳送的比特率設(shè)為 1200bps，則每個(gè)數(shù)位“ 0 ”對(duì)應(yīng) 32 個(gè)載波脈沖調(diào)制信號(hào)的時(shí)序，如圖 42所示。 電路如圖 44 所示 圖 44 紅外接收器電路圖 5 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì) 軟件的設(shè)計(jì)，要求準(zhǔn)確無(wú)誤的實(shí)現(xiàn)紅外通信系統(tǒng)的控制功能，并要求系統(tǒng)具有高的可靠性、快的反應(yīng)速度、以及低的系統(tǒng)功耗。 time_t=0。//有按鍵按下則清除待機(jī)相關(guān)計(jì)時(shí)變量 key=1。(1i))==0) { wait_flag=0。 Y N 圖 52 顯示程序流程圖 顯示待機(jī)狀態(tài) 延時(shí) 5ms 返 回 開(kāi) 始 初始化 查表取顯示數(shù)據(jù) 送顯示 判斷是 否待機(jī) 數(shù)碼管顯示程序如下： void dis_dat(uchar txbuf,uchar rxbuf) //數(shù)碼管顯示函數(shù)，前兩位顯示發(fā)送字符，后兩位顯示接收到的字符 0~9 { if(txbuf15)txbuf=15。 w2=0。 w0=0。 P0=table[txbuf]。 w2=1。 w0=0。 P0=table[rxbuf]。 w2=1。串行口對(duì)外也有兩條獨(dú)立的收發(fā)信號(hào)線 RXD 和 TXD。 REN=1 時(shí)，允許接收， REN=0 時(shí)，禁止接收； (4)RB8： 接收數(shù)據(jù)位 8。接收前用指令清零，接收過(guò)程中 RI維持 0 不變，接收完一幀數(shù)據(jù)后被硬件電路置 1。 中斷允許寄存器 IE ES 為串行中斷允許控制位。當(dāng) SMOD=1 時(shí)， n=16,(本設(shè)計(jì)中 SMOD=0 )則 波特率 =fosc／ [192 (256－ X)] 所以定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T1 初值為： X=256－ fosc／ (192波特率 ) 串口初始化程序如下： void uart_init(uint baud)//串口初始化 { uchar a。 //設(shè)定定時(shí)初值 SCON=0XC0。 //啟動(dòng)定時(shí)器 1 REN=1。 6 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)測(cè)試 在前面幾章中，詳細(xì)討論了紅