【正文】 ....... 8 3． 3 紅外遙控發(fā)射電路 ........................................................................................................ 9 3． 4 紅外遙控接收電路 ...................................................................................................... 11 3． 5 暖風(fēng)機(jī)控制電路 .......................................................................................................... 12 3． 6 紅外遙控暖風(fēng)機(jī)總電路 .............................................................................................. 14 4 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 15 4． 1 Keil 軟件 ..................................................................................................................... 15 4． 2 紅外遙控發(fā)射系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ...................................................................................... 16 4． 3 紅外遙控接收系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ...................................................................................... 17 5 系統(tǒng)仿真 ............................................................................................................................ 19 5． 1 Proteus 軟件 ............................................................................................................... 19 5． 2 Proteus 仿真過程 ....................................................................................................... 20 5． 3 Proteus 仿真結(jié)果 ....................................................................................................... 21 結(jié) 論 ...................................................................................................................................... 23 致 謝 ...................................................................................................................................... 24 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................................................................................ 25 附錄 A 程序清單 .................................................................................................................... 26 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 1 頁(yè) 共 39 頁(yè) 1 1 引言 1． 1 紅外遙控技術(shù)簡(jiǎn)介 紅外遙控技術(shù)是紅外技術(shù)、紅外通訊技術(shù)和遙控技術(shù)的結(jié)合。隨著生活水平的提高，人們對(duì)產(chǎn)品的追求是使用更方便、更具智能化，紅外遙控技術(shù)正是一個(gè)重點(diǎn)的發(fā)展方向。紅外光按波長(zhǎng) 范圍分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極紅外 4類。 紅外通訊技術(shù)一般采用紅外光波段內(nèi)的近紅外線，波長(zhǎng)在 m 至 25μ m 之間。 1． 1． 3 遙控技術(shù) 到底是誰(shuí)發(fā)明了第一個(gè)遙控器已無(wú)可考證了。 由于紅外線在頻譜上位于可見光之外，所以抗干擾性強(qiáng)，具有光波的直線傳播特性，不易產(chǎn)生相互間的干擾 ，是很好的信息傳輸媒體 。 由于其無(wú)法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡(jiǎn)單，只要按給定電路連接無(wú)誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容 易，可進(jìn)行多路遙控。近年來(lái)，隨著遙控制造產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，遙控器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，遙控器的價(jià)格也出現(xiàn)下滑趨勢(shì)，但高端產(chǎn)品的價(jià)格上升勢(shì)頭較好，因此，在未來(lái)一兩年內(nèi)，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商主要生產(chǎn)中低端紅外產(chǎn)品，而技術(shù)較強(qiáng)的臺(tái)灣同行則將把重點(diǎn)集 中在高端紅外線或轉(zhuǎn)向射頻遙控器。 由此可見，發(fā)展紅外遙控技術(shù)，不但有巨大的市場(chǎng)前景，促進(jìn)整個(gè)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。 其紅外遙控裝置主要包括 紅外發(fā)射 系統(tǒng)和 紅 外遙控 接收系統(tǒng)。其中 核心器件是單片機(jī) AT89S51， 該芯片主要完成紅外遙控編碼 ，按鍵采用 4 4矩陣式編碼，發(fā)射電路主要元件為紅外發(fā)光二極管，發(fā)射指示燈用來(lái)表示紅外遙控碼已經(jīng)發(fā)出。發(fā)射電路由單片機(jī)，矩陣鍵盤， 紅外線發(fā)射電路組成；接收電路由單片機(jī)， 指示燈， 暖風(fēng)機(jī)控制部分組成。這種單片機(jī) 的運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大，市場(chǎng)上比較多圖 2 接收控制系統(tǒng) 發(fā)射部分 接收部分 時(shí)鐘振蕩 指示燈 定時(shí) 按鍵開關(guān) 紅外接收 調(diào) 溫控制 51 單 片 機(jī) 單片機(jī)復(fù)位 暖 風(fēng) 機(jī) 控 制 按鍵 編碼 調(diào)制 紅外發(fā)射 紅外接收 解調(diào) 解碼 功能控制 載波 38kHz 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 5 頁(yè) 共 39 頁(yè) 5 見，價(jià)格便宜 ,技術(shù)比較成熟 且 容易實(shí)現(xiàn)。 ?P1 口 :是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。做一般 I/O 口時(shí)，用法同 P1。 端口 引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外中斷 0） INT1（外中斷 1） T0（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0外部輸入） T1（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） ?RST： 復(fù)位輸入。 當(dāng) AT89S51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。 ?XTALl： 振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。在使用石英晶體時(shí)， 電容一般使用 30pF177。 3． 1． 4 復(fù)位 電路 AT89S51 復(fù)位引腳 RST/VP 通過片內(nèi)一個(gè)施密特觸發(fā)器 (抑制噪聲作用 )與片內(nèi)復(fù)位電路相連，施密特觸發(fā)器的輸出在每一個(gè)機(jī)器周期由復(fù)位電路采樣一次。所以，當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，可按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。前者將復(fù)位端通過電阻與 Vcc相接；后者利用 RC 微分電路產(chǎn)生正脈沖來(lái)達(dá)到復(fù)位目的。編碼鍵盤基本任務(wù)是識(shí)別按鍵，提供按鍵讀數(shù)。按鍵的作用只是簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通或斷開，須有一套相應(yīng)的程序與之配合，才能產(chǎn)生相應(yīng)的鍵碼，非編碼鍵盤幾乎不需要附加什么硬件電路。 硬件消抖，也就是采用電子元器件所構(gòu)成的電子電路來(lái)消除按鍵觸點(diǎn)抖動(dòng)，應(yīng)用于按鍵數(shù)量較少的鍵盤。其中編碼由單片機(jī)軟件編程實(shí)現(xiàn)。根據(jù)其功能的不同，可將他們分為 5部分，分別為引導(dǎo)碼、用戶碼、用戶反碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。在同一個(gè)遙控器中用戶碼是一樣的。在同一個(gè)遙控器上，所有按鍵的數(shù)據(jù)碼均不相同。 3． 3． 2 載波信號(hào)產(chǎn)生 、調(diào)制 電路 紅外發(fā)射管 需以 38kHz 的載波發(fā)射信號(hào)。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管， 由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。 三極管基極偏流 R2 由下式選取 : R2=(Vbes+UbesU的 )/(Ic/β ) 其中， Vbes 為三極管基極 發(fā)射級(jí)的飽和導(dǎo)通壓降，一般取 ； Ud 為三極管導(dǎo)通時(shí)輸入低電平電壓，其值小于 ，一般取 ； Ic 為三級(jí)管的集電極電 流，因?yàn)楸灸K電路中，紅外發(fā)射管工作時(shí)以通斷比 1:1 的方式發(fā)射信號(hào)，為獲得最佳的發(fā)射距離，可取 Ic 約等于 2 fmI ，但不要超過 2 fmI ，否則易損壞紅外發(fā)射管；β為三極管的電流放大系數(shù)，一般取 50 左右較為可靠。 為了減少干擾，采用的是價(jià)格便宜、性能可靠的一體化紅外接頭（ HS0038，它接收紅外線信號(hào)頻率為 38kHz，周期為 26μ s） 接收紅外信號(hào)，再送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼去執(zhí)行控制相關(guān)對(duì)象。 3． 5． 1 指示燈電路 如圖 12， D1表示冷風(fēng)指示燈， D2 表示低熱風(fēng)指示燈， D3 表示高熱風(fēng) 。實(shí)現(xiàn)開機(jī)送 風(fēng)的 方法是 單片機(jī) 中 的 ～ 口 ， 可用三支二極管 D D1 D12 組成三與門電路。 3． 6 紅外遙控暖風(fēng)機(jī)總 電路 該紅外遙控暖風(fēng)機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)。 Keil 作為一種專門的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件，它具有很強(qiáng)大的功能。 Keil C51 提供了包括 C語(yǔ)言編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。如果引導(dǎo)碼正確，準(zhǔn)備接收下面一幀遙控?cái)?shù)據(jù)，以查詢方式判斷遙控?cái)?shù)據(jù)的 0和 1，如果非引導(dǎo)碼，則退出外部中斷； 4） 數(shù)據(jù)接收順序：用戶碼，用戶反碼，數(shù)據(jù)碼，數(shù)據(jù)反碼； 5） 當(dāng)接收到 32 位數(shù)據(jù)時(shí)，說(shuō)明一幀數(shù)據(jù)接收完畢 。 Proteus 軟件采用虛擬仿真技術(shù)，具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和仿真功能，很好地解決了單片機(jī)及其外圍電路的設(shè)計(jì)和協(xié)同仿真問題，可以在沒有鍵值存儲(chǔ) 鍵值與 07H 比較 鍵值與 08H 比較 鍵值與 01H 比較 鍵值與 0AH 比較 鍵值與 04H 比較 開冷風(fēng) 開低熱風(fēng) 開高熱風(fēng) 定時(shí)處理 關(guān)機(jī) 返回主程序 其他鍵不處理 圖 20 按鍵處理流程圖 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 20 頁(yè) 共 39 頁(yè) 20 單片機(jī)實(shí)際硬件的條件下，利用 PC 實(shí)現(xiàn)單片機(jī)軟件和硬件同步仿真，仿真結(jié)果可以 直接應(yīng)用于真實(shí)設(shè)計(jì)，極大的提高了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率 ， 同時(shí) 也使單片機(jī)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用開發(fā)過程變得容易和簡(jiǎn)單。 自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷