【正文】 專用的遙控編碼及解碼集成電路，但是由于功能受到特定的限制，只適合于某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。 最早的遙控器之一，是一個叫尼古拉在遙控方式上大體經(jīng)歷了從有線到無線的超聲波、從振動子到紅外線、再到使用總線的微機(jī)紅外遙控這樣幾個階段。 尤其是紅外遙控技術(shù)在這十年得到了迅猛發(fā)展，在家電和其他電子領(lǐng)域都得到了廣 泛應(yīng)用，隨著生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的追求是使用更方便、更智能化，紅外線遙控技術(shù)正是一個重點發(fā)展方向 。 研究的目標(biāo)及內(nèi)容 由于 在工業(yè)、航空以及儀器儀表等紅外控制當(dāng)中 通常 需要 使用專用的配對編、解碼芯片 ,組成紅外發(fā)射和接收電路 ,完成對設(shè)備或電器的 遠(yuǎn)程 控制。因此 ,不同的編、解碼芯片幾乎沒有互換性。 （ 3） 采用 C程序語言進(jìn)行相關(guān)程序的模塊化編程并調(diào)試 。 值得注意的是，由于繼電器的控制線圈有電感，在關(guān)斷的瞬間會產(chǎn)生較大的反電勢，因此需要在繼電器線圈上反向并聯(lián)一個二極管，以保護(hù)驅(qū)動三極管不被擊穿，該設(shè)計采用的二極管是 IN4007，系統(tǒng)框圖 如 圖 所示： 圖 系統(tǒng) 框架 原理圖 遙控發(fā)射模塊： 在本設(shè)計中應(yīng)用到的是普通的成品遙控發(fā)射器，用來發(fā)射含有鍵碼值的紅外線，供紅外接收頭接收。 繼電器 控制模塊 遙控發(fā)射模塊 單片機(jī)解碼模塊 紅外接收 模塊 5 紅外遙控的基本原理 紅外遙控的發(fā)射電路是采用 紅外發(fā)光二極管 來發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波 ， 紅外接收電路由 紅外接收二極管 、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號 ，再送后置放大器。接收電路將發(fā)射器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號接收下來，并進(jìn)行放大后送解調(diào)電路，解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號解調(diào)出來，即還原為編碼信號。 紅外遙控器 鍵盤接收、放大、檢波 、整形 編碼和調(diào)制 紅外接收頭 光電放大 解調(diào) 解碼單 片機(jī) 6 圖 本設(shè)計使用的成品遙控器鍵碼圖 當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。 WD6122 產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進(jìn)制碼組，所發(fā)射的一幀碼含有一個引導(dǎo)碼， 16 位用戶編碼和八位數(shù)據(jù)編碼，數(shù)據(jù)編碼的反碼也同時被傳送，編碼結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 遙控器發(fā)射的 32 位碼組圖 7 引導(dǎo)碼由一個 9ms 的載波波形和一個 的關(guān)斷時間構(gòu)成，它作為隨后發(fā)射碼的引導(dǎo)碼，這樣當(dāng)接收系統(tǒng)是由微處理器構(gòu)成的時候，能更有效的處理碼的接受與檢測及其他各項控制之間的時序關(guān)系。 當(dāng)遙控器上任意一個按鍵按下超過 36ms 時， 控制 芯片的振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一個特定的同步碼頭，對于接收端而言就是一個 9ms 的低電平 ,和一個 的高電平 ，這個同步碼頭可以使程序知道從這個同步碼頭以后可以開始接收數(shù)據(jù)。 單片機(jī)把解碼所得的二進(jìn)制存入相應(yīng)的存儲單元，這樣就完成了某一按鍵的紅外解碼 操作，同樣地，按此可以實現(xiàn)其它按鍵的 紅 外解 碼 ，最后形成遙控器按鍵相應(yīng)的鍵值表。 （ 1） STC90C516RD+的特點 ○ 1 增強型 12 時鐘 / 機(jī)器周期 8051 CPU； ○ 2 工作電壓： （ 5V 單片機(jī)） ； ○ 3 工作頻率范圍： 040MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz； ○ 4 用戶應(yīng)用程序空間 61K； ○ 5 片上集成 1280 字節(jié) RAM； ○ 6 通用 I/O 口 32 個，復(fù)位后為 :P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口 / 弱上拉（普通 8051 傳統(tǒng)I/O 口）， P0 口是開漏輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需 加上拉電阻 ； ○ 7 ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器 / 仿真器可通過串口（ ）直接下載用戶程序， 8K 程序 3 5 秒即可完成一片 ； ○ 8 EEPROM 功能 ； ○ 9 看門狗 ； ○10 內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路，外部晶體 12M 以下時，可省外部復(fù)位電路，復(fù)位腳可直接接地 ； ○11 共 3 個 16位定時器 /計數(shù)器，其中定 時器 0還可以當(dāng)成 2 個 8 位定時器使用 ； ○12 外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷， Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 ； ○13 通用異步串行口（ UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個 UART； ○14 工作溫度范圍： 075℃（商業(yè)級） ； （ 2） STC90C516RD+的 DIP 封裝 40 引腳分布 STC90C516RD+單片機(jī)的 DIP 封裝擁有 40 個引腳，其中 P0\P1\P2\P3 四組 I/0口， 總共 32 個 I/O 口 引腳 ， 另外包括 一個電源 VCC 引腳，兩個晶振引腳一個接地端引腳，一個復(fù)位引腳，以及 EA 引腳、 ALE 引腳、 PSEN 引腳 ，總共 40 個引腳 ， 引腳分布如圖 所示。三個管腳分別是地 (GND)、＋ 5 V 電源 (VCC)、解調(diào)信號輸出端 (接單片機(jī)外部中 斷 )。 PC838 的經(jīng)典應(yīng)用原理圖 如圖 所示 ： 10 OUTPUT 單片機(jī) I/O 口 GND C1 VCC（ +5V） R2 圖 PC838 的經(jīng)典應(yīng)用電路 MAX232 MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用 +5V 單電源供電 ， RS232 接 口為 異步傳輸 標(biāo)準(zhǔn)接口 ， 因此一般用于 20m 以內(nèi)的通信 ，其引腳分布 如圖 所示： 圖 MAX232 引腳分布圖 （ 1） 引腳介紹 第一部分是電荷泵電路。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。 第三部分是供電。 圖 MAX232 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用電路 USB 接口 本 設(shè)計采用的是 USB 接口來對整個遙控系統(tǒng)進(jìn)行適配供電，從而使得本設(shè)計的電源部分穩(wěn)定且對電路實現(xiàn)了最大簡化，相比較的單片機(jī)傳統(tǒng)供電系統(tǒng)來說更為節(jié)能，成本更節(jié)約。 USB 是在 1994 年底由英特爾、康柏、 IBM、 Microsoft 等多家公司聯(lián)合提出的 ， 引腳分布 如圖 ： 圖 USB 接 口 引腳 分布圖 （ 2） 選擇 USB 接口為本設(shè)計供電的原因及 注意事項 由于 USB 供電可以提供每個 U 口 最大為 500MA 的 電流 ，供電電壓為 5V， 與單片機(jī)的供電系統(tǒng)相適配，能滿足本設(shè)計絕大部分元器件的供電要求 ，而且本設(shè)計過程中并不存在大功率元器件 ，所以本設(shè)計選用 USB 作為整個紅外遙控系統(tǒng)的供電電源，但是為了 防 止 電路上短路燒壞電腦的 USB 接口 ， USB接口 應(yīng)加 自恢復(fù)保 險 。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。輸入量可分為電氣量（如電流、電壓、頻率、功率等）及非電氣量（如溫度、壓力、速度等 ）兩大類。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位 置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。 圖 電磁繼電器內(nèi)部示意圖 硬件系統(tǒng)相關(guān)電路圖 本節(jié)將提供該設(shè)計中所涉及到的系統(tǒng)整體原理圖以及模塊電路的原理圖，如紅外 14 接收模塊、 USB 供電模塊、單片機(jī)解碼控制模塊等。 遙控器發(fā)出的紅外遙控信號經(jīng)紅外接收器 PC838 接收 處理后 直接送給 單片機(jī) 的中斷口 1,如圖 。 當(dāng)然，為了避免后置電路中的電源對整個控制系統(tǒng)造成干擾，如有條件，更好的是在三極管與單片機(jī)之間增加一個光耦 進(jìn)行光電隔離，值得注意的是，光耦不能夠與整個控制電路共用同一個電源，不然 不能夠?qū)崿F(xiàn)隔離效果，所以加上隔離光耦 為 使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定，則還需要設(shè)計一獨立電源。 循 環(huán) 判 斷 主程序 開始 初始化 中斷繼電器控制程序 是否按鍵？ 紅外解碼程序 中斷返回 中斷開始 19 模塊化程序簡介 模塊化程序設(shè)計即模塊化設(shè)計，簡單地說就是程序的編寫不是開始就逐條錄入計算機(jī)語句和指令，而是首先用主程序、子程序、子過程等框架把軟件的主要結(jié)構(gòu)和流程描述出來，并定義和調(diào)試好各個框架之間的輸入、輸出鏈接關(guān)系。 （ 1） C 語言源文件 *.c 提到 C 語言源文件，大家都不會陌生。理想的模塊化應(yīng)該可以看成是一個黑盒子。而在編寫這個模塊的時候很可能就需要利用到別人寫好的模塊的接口 ，這個時候我們關(guān)心的是它的模塊實現(xiàn)了什么樣的接口，我該如何去調(diào)用，至于模塊內(nèi)部是如何組織的，對于我而言，無需過多關(guān)注。在我們的 C 文 件中，由于需要對外提供接口，因此必須有一些函數(shù)或者是變量提供給外部其它文件進(jìn)行調(diào)用。我們可以把這個頭文件理解成為一份說明書，說明的內(nèi)容就 20 是我們的模塊對外提供 的接口函數(shù)或者是接口變量。同時， 我 們自身模塊也需要包含這份模塊頭文件 (因為其包含了模塊源文件中所需要的宏定義或 者是結(jié)構(gòu)體 )，好比我們平常所用的文件都是一式三份一樣，模塊本身也需要包含這個頭文件。 //允許總中斷中斷 ,使能 INT1 外部中斷 。 //驅(qū)動晶體管是高電平，所以一開始將 while(1) // I/O 的電平拉低 。 } } } void Exter1() interrupt 2 //外部中斷程序 。 include sbit IRIN=P3^3。 EX1 = 0。//再次打開外部中斷，接收系統(tǒng)碼和數(shù)據(jù)碼 以及 return。 delay(1)。k8。 if (N=30) //判斷是否超時 { EX1=1。 //數(shù)據(jù)最高位補“，不是接 if (N=8) //收 串口數(shù)據(jù)，而是 根據(jù) 脈 23 { //沖的延時來判斷 ‘ 1’和‘ 0’ 。 EX1=1。 EX1 = 1。 sbit Relay_3=P2^2。 Relay_1=~Relay_1。 Relay_2=~Relay_2。 break。 PassWord=0。 i13。 26 參考文獻(xiàn) [1]譚浩強 . 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