【正文】 所 示。 矩陣鍵盤相比獨立式鍵盤其擴充的量大大增加，例如常見的 4*4 矩陣鍵盤占用的 I/O 口為 4+4=8 個，當需要擴充為 20 鍵輸入時只需要 4+5=9 個 I/O口，而采用獨立式鍵盤的時候要分別用掉 16 個 I/O 口和 20個 I/O 口，由于單片機的 I/O口數(shù)量有限，很難將大量的 I/O 口用于，顯然矩陣鍵盤能夠大大的減少系統(tǒng) I/O 口的使用，當 沒有按鍵按下時，行線會處于高電平狀態(tài)；當有按鍵動作時，行線和列線將導通。 信號發(fā)射端口一般是由指令鍵盤按鈕、指令編碼調(diào)制系統(tǒng)、電源模塊以及系統(tǒng)驅(qū)動電路等幾部分所構(gòu)成的。紅外接收端主要是將發(fā)射端所發(fā)出的信號進行接收、解碼操作，以使得其被系統(tǒng)所識別。 這里采用的 SIR333 是 GaAlAs 紅外發(fā)射二極管，其特點 是體積小、功耗低、高發(fā)射強度、高可靠性、發(fā)射角度 45176。因此電路由紅外發(fā)射頭，一個 NPN8050 的三極管和兩個限流電阻組成。紅外數(shù)據(jù)射發(fā)射電路圖如 37 所示。并通過數(shù)碼管顯示用電設備的個數(shù)。它適合于各種紅外線遙控和紅外 線數(shù)據(jù)傳輸，中心頻率。 紅外接收頭內(nèi)部放大器的增益很大，很容易引起干擾，依次在接收頭的供電腳上必須加上濾波電容。光電耦合器是由發(fā)光二極管和光敏三極管組合起來的器件，發(fā)光二極管是把輸入邊的電信號變換成相同規(guī)律變化的光，而光敏三極管是把光又重新變換成變化規(guī)律相同的 電信號，因此，光起著媒介的作用。光電隔離是通過光電耦合器實現(xiàn)的。 隔離： 輸出端口與輸入端口之間是相互不干擾的，兩者之間相互不影響對方的所傳輸?shù)男盘枴Ｎ覀冞@里采用的是一種無引出的光電耦合器。在設計中分出了 2 個支路，一個輸出的電壓為 9V，另外一個輸出的電壓為 5V。 V220變壓器電源 電路整流 電路濾波 電路穩(wěn)壓 濾波二次 圖 312 電源電路框圖 畢業(yè)設計 17 第 4章 軟件設計 模塊化程序簡介 模塊化程序設計 將是將所要編寫的程序進行模塊化，與傳統(tǒng)的逐一編寫程序不同，模塊化程序的編寫是通過主程序來調(diào)用子程序，如此編寫程序的方式，易于修改，易于多人編寫，這樣就增加了程序的編寫效率。因為我們平常寫的程序代碼幾乎都在這個 文 件里面。介紹每個主程序與子程序之間的銜接口，以及調(diào)用模塊源代碼的主要位置， 主程序首先是初始化紅外接收端口，然后檢測是否接收到紅外信號，如果接收到紅外信號，如果接收到紅外信號就進入中斷， 因為外部程序以及調(diào)用程序，增加了我們調(diào)用其它程序代碼的功能，為了增加程序設計的效率，頭文件的設計是必不可少的。它每被調(diào)用一次便將累加器中的八位二進制數(shù)據(jù)發(fā)送出去。 脈沖發(fā)送完畢，關中斷。以八位二進制碼為一個循環(huán)。 畢業(yè)設計 21 進入讀碼子程序接收頭電平高？等待下一個高電平出現(xiàn)退出子程序八位數(shù)據(jù)是否讀完？等待高電平出現(xiàn)A1 累加器? A0 累加器?NNYY 圖 54 紅外接收子程序流程圖 畢業(yè)設計 22 第 5章 軟件調(diào)試 在 protues 軟件下實現(xiàn)對 遙控開關電風扇的仿真模擬。 63 鍵盤模型搭建 運行 protues 仿真模型，最初，系統(tǒng)的 檔位顯示為 0檔，定時時間顯示為 FF，如下圖64以及 65所示。 畢業(yè)設計 26 結(jié) 論 整個設計所涉及到的內(nèi)容過多，過程非常繁瑣，但是它給我的收獲卻是豐富的。筆者在導師的精心指導和項目組成員的密切配合下，經(jīng)過 數(shù)月 分析、設計及調(diào)試，終于完成了本課題的任務。通過這次設計使我們從中學到到了很多課本上學不到的知識，了解了紅外 遙控器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并學會了用單片機開發(fā)產(chǎn)品的完整的過程，明白了設計的概念。 主程序 : START: LCALL CLEARMEMIO LCALL LOOP 。 延時程序 : DELAY: MOV R0,OFFH DELAY1: DJNZ R0,DELAY1 RET。 LOOP7: MOV B,01H RET LOOP6: MOV B,02H RET LOOP5: MOV B,04H RET LOOP4: MOV B,06H RET LOOP3: MOV B,08H RET LOOP2: MOV B,0AH RET LOOP1: MOV B,0CH RET LOOP0: MOV B,0DH RET 。 調(diào)光延時時間控制 DLX: MOV R2,B DLX1: LCALL DELAY DJNZZ R2,DLX1 RET。 READ1: CLR A MOV DPH,A MOV DPL,A HARD1: JB ,HARD11 INC DPTR NOP NOP AJMP HARD1 HARD11: MOV A,DPH JZ READOUTT0 CLA A READ11: INC A READ12: JNB ,READ12 MOV R1,06H READ13: JNB ,READ13 畢業(yè)設計 31 DEC A DEC A JZ FUN0 DEC A JZ FUN1 DEC A JZ FUN2 DEC A JZ FUN3 DEC A JZ FUN4 DEC A JZ FUN5 DEC A JZ FUN6 DEC A JZ FUN7 NOP NOP LJMP READOUTT0 。在此祝愿所有支持和幫助我的人生活如意、身體健康、家庭幸福，祝愿各位即將畢業(yè)的同學事業(yè)有成、前途似錦、家庭幸福。 仿真 電路經(jīng)過 多 次方案的更改，對一些關鍵技術進行了分析，充分考慮了 軟件驅(qū)動性能 及 系統(tǒng)穩(wěn)定性 、 擾動 對 仿真 電路的影響，在設計方案和器件選擇上打破傳統(tǒng)的思路，采用了盡量將硬件軟件化的設計思路， 完成了基于單片機的紅外遙控開關的研發(fā)工作。 本篇設計詳細介紹了基于單片機的紅外遙控開關的工作原理、基本結(jié)構(gòu)；分析了紅外遙控技術的原理，清晰的總結(jié)出紅外發(fā)射電路和接收電路的工作原理和技術要求。 66 設置電風扇檔位“ 1”“ 2”“ 3”檔 按下定時時間設置按鈕，就可以設置電風扇運行的時間，如下圖 67所示，將風扇的運行時間設置為“ 60”“ 30”“ 19”分鐘，運行時間達到后，電風扇立刻停止運行，電源被畢業(yè)設計 25 切斷。 仿真環(huán)境 Protues 軟件操作環(huán)境如下圖 61 所示，在里面新建 File，通過調(diào)用子模塊來完成對電風扇仿真模型的搭建。電平采樣后軟件延時等待下一個高電平的出現(xiàn)。 畢業(yè)設計 19 進入發(fā)射子程序0待發(fā)射位為 YYNN 脈沖開中斷、發(fā)射 關中斷八位數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？退出發(fā)射子程序 圖 52 遙 控發(fā)射子程序流程圖 紅外接收主程序設計 紅外接收主程序的設計過程中， 首先是初始化紅外接收端口，然后檢測是否接收到紅外信號，如果接收到紅外信號，如果接收到紅外信號就進入中斷，延時 ，如果計數(shù)N 小于等于 8，脈寬等于 就接收“ 0”；如果計數(shù) N 大于 8，脈沖等于 就接收“ 1”；如果計數(shù) N 大于 30，脈沖大于 則計數(shù)過長自動離開， 紅外接收主程序 如 下圖 53 所示。為‘ 0’則先發(fā)送 的低電平，為‘ 1’則先發(fā)送 的低電平。 endif 遙控發(fā)射主程序設計 遙控發(fā)射主程序首先是初始化鍵盤和紅外發(fā)射端，然后判斷按鍵是否按下，如果有鍵盤按下就讓其對應的按鍵編碼通過紅外發(fā)射管發(fā)射出去；子程序是讓單片機等待按鍵按下發(fā)送編碼信號，如果檢測到信號就讓其按循序發(fā)射引導碼、發(fā)射引導碼、用戶碼數(shù)據(jù)碼以及數(shù)據(jù)的反碼，如圖 51 所示。 目標文件是將我們要執(zhí)行的所有程序源代碼都存儲于其中的一個重要文件，我們可以將理想過程中的模塊化程序看成是一個黑盒子，我們只需關心外表，而無需關心其內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)以及所包含的元素，換而言之就是僅需關心模塊化程序自身具備的功能，而不管模塊化程序的實現(xiàn)方式以及設計的過程。 模塊化的目的是為了降低程序復雜度，使程序設計、調(diào)試和維護等操作簡單化，而在模塊化 C 程序設計的過程中包含 *.c 和*.h 兩種重要的文件。接下來，將具體介紹設計一個具有 5V 直流穩(wěn)壓電源的電路方法，根據(jù)之前給出的設計指標要求，該穩(wěn)壓電源電路需要由降壓變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等一序列電路組合而成，最后輸出的電壓才能滿足要求所需。 設計整體框架如下圖 312 所示?；鶚O引出通常是經(jīng)一個電阻接地。發(fā)光二極管和光敏三極管之間用透明絕緣體填充，并使發(fā)光管與光敏管對準，以提高其靈敏度，光電耦合器的電路符號如圖 310 所示。所以應用日益廣泛。本設計中受控設備為四個，采用 LED 燈模擬，且受控設備電源為 9V 因此如何防止供電電源與受控設備電源間的干擾也是需要考慮的部分。 OUT腳即圖示1號腳與單片機 IO 口直接相連。經(jīng)過它的接收放大和解調(diào)會在輸出端直接輸出原始信號 的反相信號 。整體框圖見圖 5. 遙控信號的還原是通過 輸入二進制脈沖碼的高電平與低電平及維持時間，當接畢業(yè)設計 14 收頭接收信號時，單片機產(chǎn)生中斷，并在 口對信號電平進行識別，并還原為原發(fā)送數(shù)據(jù)， 這在后面的軟件設計中會具體介紹到。同時紅外發(fā)射頭的串接電阻在 100 歐姆數(shù)量級，這里采用 68 歐姆。 紅外遙控系統(tǒng)廣泛應用于軍工、民用、工業(yè)制造等等領域，市場占有率高，是現(xiàn)代化生活不可或缺的電子產(chǎn)品之一。 而整個接收部分將完全由上述的 PC838 紅外一體化收頭來完成，本設計的發(fā)射部分采用成品遙控器來發(fā)送控制信號。單片機將所傳輸?shù)男畔⑦M行二進制解碼等等操作，就可以保證紅外線的順利可靠的傳輸，而不易受到外界的影響。為了識別按鍵，必須將矩陣鍵盤中的行線和列線信號進行配合起來，經(jīng)過適當?shù)奶幚砗?，才能按鍵閉環(huán)的位置。 RSTVCCsm1RK10Ch1Eu22? 圖 33 復位電路 按鍵及其接口電路 （ 1）獨立按鍵接口