【正文】 認(rèn)識可能都來自對國外富豪們智能豪宅的介紹，主人的汽車剛進(jìn)入院門，感應(yīng)器已經(jīng)把信息傳送到控制中心，而房間內(nèi)的燈光、空調(diào)、音響都相應(yīng)進(jìn)入預(yù)定工作狀態(tài)。而由一些諸如奇勝電器等傳統(tǒng)電氣和工控企業(yè)推出的方案非常重視電氣自動化的實現(xiàn)，對家居的控制主要由感應(yīng)器和供電控制中心來完成，具有更為成熟穩(wěn)定的運行品質(zhì)，但給人的感覺還是不夠聰明，比如對一盞燈的控制大多是關(guān)閉和打開兩種方式，而無法實現(xiàn)根據(jù)自然光和作息時間的不同來真正智能調(diào)節(jié)。目前，全國房地產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，小區(qū)智能化已成為一項基本要求，再配上智能家居，“全智能”的概念必然給房地產(chǎn)業(yè)帶來新的賣點和活力，因此“全智能”是二十一世紀(jì)房產(chǎn)開發(fā)商力推的主題。事實上，市場調(diào)查數(shù)據(jù)表明，屬于感性和持繼性消費群體，每年在家居方面的支出人均遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止1000元。一、單片機(jī)的特點 ：（1）小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。這一點是其他機(jī)種無法比擬的。由于單片機(jī)具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性好和價格便宜等獨特優(yōu)點，已成為傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造和新產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想機(jī)種，具有廣泛的發(fā)展前景。單片機(jī)在出現(xiàn)時，Intel公司就給其單片機(jī)取名為嵌入式微控制器（embedded microcontroller）。 二、單片機(jī)的應(yīng)用 ：1 、在智能儀器儀表中的應(yīng)用：在各類儀器儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價格比。5 、在其它方面的應(yīng)用：單片機(jī)除以上各方面的應(yīng)用，它還廣泛應(yīng)用于辦公自動化領(lǐng)域、商業(yè)營銷領(lǐng)域、汽車及通信、計算機(jī)外部設(shè)備、模糊控制等各領(lǐng)域中。在訪問片外存儲器時，它分時作低 8 位地址和 8 位雙向數(shù)據(jù)總線用。下面是MCS51的結(jié)構(gòu)框圖 P1. 0 ~P1. 7 （ 1~8 腳）： P1 是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。~ （ 21~28 腳）： P2 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。P3. 0 ~P3. 7 （ 10~17 腳）： P3 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口。若設(shè)最大計數(shù)值為 M ，各操作模式下的 M 值為：模式 0 ： M=2 13 =8192模式 1 ： M=2 16 =65536模式 2 ： M=2 8 =256模式 3 ： M=256 ，定時器 T0 分成 2 個獨立的 8 位計數(shù)器，所以 TH0 、 TL0 的 M 均為 256 。其計數(shù)初值： X=M 計數(shù)值例如：某工序要求對外部脈沖信號計 100 次， X=M100 2 、定時工作方式時　定時工作方式時，因為計數(shù)脈沖由內(nèi)部供給，是對機(jī)器周期進(jìn)行計數(shù)，故計數(shù)脈沖頻率為 f cont =f osc 1/12 、計數(shù)周期 T=1/f cont =12/f osc 定時工作方式的計數(shù)初值 X 等于：X=M 計數(shù)值 =Mt/T=M （ f osc t ） /12式中： f osc 為振蕩器的振蕩頻率， t 為要求定時的時間。并有四種操作模式：1 、模式 0 ： 13 位計數(shù)器， TLi 只用低 5 位?！　CS51 有 5 個中斷源，可分為 2 個中斷優(yōu)先級，即高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，中斷自然優(yōu)先級：外部中斷 0 ；定時器 0 中斷； 外部中斷 1 ；定時器 1 中斷 ；串行口中斷 ；定時器 2 中斷　?。?1 ）同級或高優(yōu)先級的中斷正在進(jìn)行中；（ 2 ）現(xiàn)在的機(jī)器周期還不是執(zhí)行指令的最后一上機(jī)器周期，即正在執(zhí)行的指令還沒完成前不響應(yīng)任何中斷；（ 3 ）正在執(zhí)行的是中斷返回指令 RET1 或是訪問專用寄存器 IE 或 IP 的指令，換而言之，在 RETI 或者讀寫 IE 或 IP 之后，不會馬上響應(yīng)中斷請求，至少要在執(zhí)行其它一要指令之扣才會響應(yīng)。該方式是以 8 位數(shù)據(jù)為一幀，沒有起始位和停止位，先發(fā)送或接收最低位。方式 3 ：方式 3 與方式 2 完全類似，唯一的區(qū)別是方式 3 的小組特率是可變的。GND：接地。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。下面分別就這四個方面說明單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步狀況。特別是在單片機(jī)C167CS32FM中，內(nèi)部還含有2個CAN。有的單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路，這些單片機(jī)有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola 公司的MC68HC08MR1MR24等。這種單片機(jī)由三個核組成：一個是微控制器和DSP核，一個是數(shù)據(jù)和程序存儲器核，最后一個是外圍專用集成電路（ASIC）。這是目前單片機(jī)最大的進(jìn)步之一。Philips公司的單片機(jī)P87LPC762是一個很典型的例子，在空閑時， mA，而在節(jié)電方式中。在LPM3 時，振蕩器處于32kHz，?A。這是PIC12CXXX系列。而一些廠家，～6V的條件下工作的單片機(jī)。 以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng) 單片機(jī)的另外一個名稱就是嵌入式微控制器，原因在于它可以嵌入到任何微型或小型儀器或設(shè)備中。要實現(xiàn)嵌入式設(shè)備和Int ernet連接，就需要把傳統(tǒng)的Internet理論和嵌入式設(shè)備的實踐都顛倒過來。 EmWare公司提出嵌入式系統(tǒng)入網(wǎng)的方案EMIT技術(shù)。 如果嵌入式設(shè)備的資源足夠，則emMicro和emGateway可以同時裝入嵌入式設(shè)備中，實現(xiàn)Inter net的直接接入。該公司已把emWare的EMIT軟件包和有關(guān)的軟件配套集成，形成一個集成開發(fā)環(huán)境，向用戶提供開發(fā)方便。近年來，單片機(jī)的生產(chǎn)廠家在單片機(jī)設(shè)計上采用了各種提高可靠性的新技術(shù)，這些新技術(shù)表現(xiàn)在如下幾點： EFT（Ellectrical Fast Transient）技術(shù) EFT技術(shù)是一種抗干擾技術(shù)，它是指在振蕩電路的正弦信號受到外界干擾時，其波形上會迭加各種毛刺信號，如果使用施密特電路對其整形，則毛刺會成為觸發(fā)信號干擾正常的時鐘，在交替使用施密特電路和RC濾波電路時，就可以消除這些毛否則令其作用失效，從而保證系統(tǒng)的時鐘信號正常工作。這樣，就使電源噪聲穿過整塊芯片，對單片機(jī)的內(nèi)部電路造成干擾。其它公司：AMD，F(xiàn)ujitsu，NEC ，Infineon，Hitachi，Ateml，Tosbiba等基本上可達(dá)8～20mA的水平。在一些單片機(jī)中采用內(nèi)部瑣相環(huán)技術(shù)，則在外部時鐘較低時，也能產(chǎn)生較高的內(nèi)部總線速度，從而保證了速度又降低了噪聲。 所集成的部件越來越多；NS（美國國家半導(dǎo)體）公司的單片機(jī)已把語音、圖象部件也集成到單片機(jī)中，也就是說，單片機(jī)的意義只是在于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是萬用機(jī)。 紅外控制的工作原理和應(yīng)用在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外線通信是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案，主要應(yīng)用于近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸，也有用于近距離無線網(wǎng)絡(luò)接入。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。2. 紅外通訊技術(shù)的特點紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺所支持：⑴ 通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā)。⑵ 目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低（）。目前，惠普移動計算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計算機(jī)和手持式計算機(jī)的用戶，可以把計算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計算機(jī)中不需要調(diào)制解調(diào)器。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運行所需電壓的手持式計算機(jī)，現(xiàn)在也能以無線方式進(jìn)行通信。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計算機(jī)用戶不用電纜連接的新潮即將到來。第3章 總體方案設(shè)計這次設(shè)計題目為單片機(jī)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了紅外控制。（采用A/D轉(zhuǎn)換器）方案（二）模擬集成控制器自動控制系統(tǒng)。（3）豐富強(qiáng)大的外部接口性能：32可編程I/O線，可編程串行通道，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。以及光控狀態(tài)下環(huán)境亮度的控制參數(shù)的調(diào)整等等都可以通過遙控器進(jìn)行設(shè)置。紅外發(fā)送每次編碼的發(fā)送是一個鍵值，即一個十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)。 現(xiàn)在專用的發(fā)射與接收器件越來越多，在這就不做過多的介紹。當(dāng)有按鍵按下時，控制軟件啟動定時器T0、T1， T0定時溢出，寫入定時器的初值不同，在輸出端口就可得到不同的發(fā)射頻率。程序清單見附錄1。 波形圖上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。UPD6121G最多額128種不同組合的編碼。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（）組成。開始延時，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，,否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?）/2=。紅外接收頭靜態(tài)時輸出高電平。但它還不便于CPU讀取識別，因此需要先對這些串行二進(jìn)制碼進(jìn)行解碼。尤其是當(dāng)儀器系統(tǒng)的軟件不是由自己開發(fā)而又要加裝遙控時更是無能為力。 考察一下智能儀器的鍵盤掃描輸入原理。所謂“模擬”是指并沒有機(jī)械按鍵動作，但對于鍵盤矩陣電路而言卻產(chǎn)生一個低電平，效果和機(jī)械按鍵動作完全一樣。若用普通邏輯門電路來實現(xiàn)這樣的功能將是十分麻煩的，用PLD（可編程邏輯器件）來做就要簡單得多。不難推想，具有Ｎ位輸入地址和M位數(shù)據(jù)輸出的EPROM可以獲得一組（最多為M個）任何形式的N變量組合邏輯函數(shù)。由解碼電路圖3可見，EPROM2732的地址線A0A7接至8位輸出鎖存移位寄存器74HCS9S的輸出（即8位遙控碼），A8~A11接至鍵盤矩陣的行掃描線R0~R3；2732的8根數(shù)據(jù)線使用了其中的S根D0~D4，接至鍵盤矩陣的列掃描線C0~C4，2732的（片選端）接地,(讀信號)接至施密特與非門4093的3腳輸出，此輸出為雙單穩(wěn)74HC123的1Q、與非的結(jié)果。解碼程序，跟著引導(dǎo)碼是系統(tǒng)碼，系統(tǒng)反碼，按鍵碼，按鍵反碼，如果按著鍵不放，則遙控器則發(fā)送一段重復(fù)碼，重復(fù)碼由9ms的高電平，跟著是一個短脈沖。同時需要防止將用戶的一次按鍵解釋為多次按鍵，需要有去抖功能。一、紅外遙控系統(tǒng) 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。上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。UPD6121G最多額128種不同組合的編碼。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（）組成。根據(jù)碼的格式。 uchar delay2400()。 //i++) for(j=0。 delay882()。 //延時882納秒判斷此時引腳電平 ///CY=IR_RE。} uint i。i4。 //，如果4ms內(nèi)出現(xiàn)高電平則退出解碼程序 if(k==0) EX0=0。 //檢測到有效信號關(guān)中斷，防止干擾 //如果接收到的是有效信號，則調(diào)用解碼程序 EX0=1。 TMOD=0x11。 TL0=0xf7。 ET0=1。 w(0x80)。}我們設(shè)計的這款紅外遙控器，不僅能設(shè)置控制對象的給定值或控制參數(shù)，并通過紅外線發(fā)送給對象，而且能接收并顯示對象通過紅外線反饋回的實際值，這是它不同于普通紅外遙控器的地方。由于MSP4紅外發(fā)送模塊和紅外接收模塊都可采用3V電源?？梢杂脙煞N方法來實現(xiàn)：一是用硬件方法，即設(shè)計脈沖電路來產(chǎn)生占空比盡量小的脈沖載波信號；，讓其輸出即為占空比較小的脈沖信號。因為接收頭對38KHz的光信號轉(zhuǎn)換能力比較強(qiáng)，所以把高電平的頻率設(shè)置為38KHz。前導(dǎo)碼由一個9ms的高電平和一個4ms的低電平組成。即先發(fā)出前導(dǎo)碼，然后再按發(fā)出的是‘0’或‘1’來發(fā)出不同的數(shù)據(jù)碼，每發(fā)送完一位，就讓碼長計數(shù)器num加1，直到num加到32時，發(fā)送停止。本電路選用的電容為30pF，晶振頻率為12MHz。一般情況下，無論是機(jī)械振動的振幅，還是交變電場的振幅都非常小。石英晶振起振后要能在XTAL2線上輸出一個3V左右的正弦波，以便使MCS51片內(nèi)的OSC電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。單片機(jī)在開機(jī)時都需要復(fù)位，以便中央處理CPU以及其他功能部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作?！　　　　　　　　　? 時鐘電路　　　　　　　　　　　　 復(fù)位電路 電機(jī)的驅(qū)動及AT7267BP的使用電機(jī)的驅(qū)動：H橋功率驅(qū)動一個典型的直流電機(jī)控制電路。要使電機(jī)運轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對角線上的一對三極管。當(dāng)三極管Q1和Q4導(dǎo)通時，電流將從左至右流過電機(jī)，從而驅(qū)動電機(jī)按特定方向轉(zhuǎn)動（電機(jī)周圍的箭頭指示為順時針方向）。如果三極管Q1和Q2同時導(dǎo)通，那么電流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負(fù)極。4個與門同一個“使能”導(dǎo)通信號相接，這樣，用這一個信號就能控制整個電路的開關(guān)。如果DIR－L信號為0，DIR－R信號為1，并且使能信號是1，那么三極管Q1和Q4導(dǎo)通，電流從左至右流經(jīng)電機(jī)（）；如果DIR－L