【正文】 由于紅外線通信具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而繼彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設(shè)備、空調(diào)機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 定時器，以及 LED 發(fā)光二極管和 4 位七段數(shù)碼管等器件，實現(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線數(shù)據(jù)傳輸手段，其具有無污染、信息傳輸穩(wěn)定、信號安全性高以及安裝使用方便等優(yōu)點，并且可以在很多場合應(yīng)用，如家電產(chǎn)品、工業(yè)控制、娛樂設(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定，而業(yè)余條件下，只能憑經(jīng)驗用拉距法進行粗略判定。 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，而且信號采用紅外線進行傳輸，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很弱，并且電平變化范圍較大。此單片機的運算能力強，軟件編程靈活，自由度 高 ，市場上比較多見，價格便宜且技術(shù)比較成熟容易實現(xiàn) 功能 。 在校期間一直學(xué)習(xí)與接觸的都只有 51 單片機，所以對此單片機 系統(tǒng) 有 較深刻 的了解 。 載波實現(xiàn) 方案 方案 1： 軟件產(chǎn)生載波 用程序編程實現(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， 進一步確保產(chǎn)生波 準確 。 紅外 通信 系統(tǒng) 的基本原理 發(fā)射系統(tǒng)的基本原理 單片機本身并不具備紅外通信接口，可以利用單 片機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 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確性，要求發(fā)送端載波信號的頻率應(yīng)該盡可能接近 38KHz， 因此在設(shè)計脈沖振蕩器時，要選用精密元件并保證電源電壓穩(wěn)定。 單片機及其外圍電路 器接口電路 對于數(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)計的顯示接口電路采用四位共陽數(shù)碼管作為顯示器。 動態(tài)顯示時一位一位輪流地點亮各位數(shù)碼管，這種逐位的點亮顯示器的方式稱為位掃描。 LED 數(shù)碼管 的 4 個位選管腳分別接三極管 NPN，對電流進行放大 后 更好的驅(qū)動數(shù)碼管 ， 段選管腳直接與單片機相連。 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 單片機的時鐘信號由兩種電路產(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 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， 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廉的方案。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8 個 TTL 門電流。 P1 口： P1 口是一個內(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 TTL 門電流。因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 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 時器 0 外部輸入） T1 （計 時器 1 外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。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：外部程序存儲器的選通信號。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET ；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 NE555 時基電路芯片 簡介 NE555 時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）只需要簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。 （ 2） Pin 2 （觸發(fā)點）：這個管腳是觸發(fā) NE555 使其啟動它的時間周期。在高電位是的最大輸出電流約為200mA 。當(dāng)計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下 ,這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。 （ 8） Pin 8 （ VCC） : 這是 555 個計時器 IC 的正電源電壓端。輸入控制端有直接復(fù)位 Reset 端，通過比較器 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)中用來發(fā)射信號的一個非常重要的元件， 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 確定了上面的通信方案，接下來就可以對通信的硬件電路進行具體的設(shè)計了。這便是硬件電路具體實現(xiàn)的設(shè)計思想。其中脈沖振蕩器由 NE555 定時器、電阻 (R R10 )和電容（ C C7 ）組成。 若傳送的比特率設(shè)為 1200bps，則每個數(shù)位“ 0 ”對應(yīng) 32 個載波脈沖調(diào)制信號的時序，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 軟件的設(shè)計，要求準確無誤的實現(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相關(guān)計時變量 key=1。(1i))==0) { wait_flag=0。 Y N 圖 52 顯示程序流程圖 顯示待機狀態(tài) 延時 5ms 返 回 開 始 初始化 查表取顯示數(shù)據(jù) 送顯示 判斷是 否待機 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。串行口對外也有兩條獨立的收發(fā)信號線 RXD 和 TXD。 REN=1 時，允許接收， REN=0 時，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， n=16,(本設(shè)計中 SMOD=0 )則 波特率 =fosc／ [192 (256－ X)] 所以定時器 /計數(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)定定時初值 SCON=0XC0。 //啟動定時器 1 REN=1。 6 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)測試 在前面幾章中，詳細討論了紅