【正文】 e, and equipped with a software program, so as to ensure the stability of the emission waveforms. The receiver device adopts integration infrared sensor as the receiving device infrared system, the integration of the infrared sensor antijamming ability, infrared decoding of good realtime, so that the infrared receiving of antijamming and realtime. Ensure that the system overall effect, and the receiver device equipped with LCD monitor, can realtime display receiving state, convenient users understand the operation of the system state. System design of infrared remote control, good stability and antijamming capability, high cost performance and can be widely used in the actual situation, have a good practical value. Keywords： SCM。接收端裝置采用一體化紅外接收頭作為系統(tǒng)的紅外接收器件，一體化紅外接收頭的抗干擾能力強(qiáng)，紅外解碼的實(shí)時(shí)性好，因此保證了紅外接收的抗干擾能力和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)主要由發(fā)射端和接收端兩部分組成，發(fā)射端裝置采用紅外發(fā)射二 極管作為發(fā)射器件，同時(shí)配有軟件調(diào)制程序，從而保證發(fā)射端波形的穩(wěn)定性。硬件部分主要有單片機(jī)選擇、紅外編碼、紅外解碼、鍵盤控制電路、 LCD 顯示電路和存儲(chǔ)電路組成；軟件設(shè)計(jì)主要分為系統(tǒng)主程序、紅外發(fā)射程 序和紅外接收程序；調(diào)試部分分為軟件調(diào)試、硬件調(diào)試和常見故障。 學(xué)士學(xué)位論文 1 緒 論 上世紀(jì)八十年代初 出現(xiàn) 紅外遙控技術(shù) ,使用集成發(fā)射芯片來實(shí)現(xiàn)遙控碼的發(fā)射 ,它的主要特點(diǎn)是 :遙控器內(nèi)預(yù)置固定編碼 ,一只遙控器只能控制 單一型號(hào)的電器。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。從用戶操作方便實(shí)用的角度出發(fā) ,本文自主設(shè)計(jì)具備紅外學(xué)習(xí)、彩屏虛擬遙控界面的萬能學(xué)習(xí)型紅外遙控器 ,借此促進(jìn)紅外遙控學(xué)習(xí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的產(chǎn)品化推廣。 第 2 章 :整體系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。當(dāng)上電后有相應(yīng)的 LED燈亮指示，每當(dāng)你按下相應(yīng)的按鍵時(shí)候就會(huì)有相應(yīng)的采集到的溫度只發(fā)送到單片機(jī)并且在 LED上顯示出來，會(huì)實(shí)時(shí)的采集并顯示。發(fā)射端同時(shí)配有顯示電路，可以實(shí)時(shí)顯示發(fā)射端的工作狀態(tài)，另外配有相應(yīng)的指示 LED，方便用戶對(duì)狀態(tài)的了解。接收端的接收狀態(tài)可以通過 LED 模擬，從而保證發(fā)射端和接收端的狀態(tài)同步。此單片機(jī)在多個(gè)地方得到應(yīng)用，由于使用數(shù)量上的提升使其售價(jià)和同類產(chǎn)品相比要低一些。 PIC16F877 的接口 具有如下功能： ① 擁有 專用的鍵盤 和 顯示接口； ② 擁有 全雙工異步串行接口； ③ 有 2個(gè) 16位定時(shí) 和 計(jì)數(shù)器。 此控制主要有 對(duì) IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM及外部接口等功能部件 進(jìn)行初始化等。 1. PIC16F877 原理簡(jiǎn)介 （ 1） PIC16F877 特性： PIC16F877 具有 存儲(chǔ)程序的 功能，可以重復(fù) 往里 燒錄程序，適 用于 教學(xué)、研發(fā)等方面 ；而其 ICD 功能，可以讓 操作人員在單片機(jī)上 進(jìn)行如 觀察緩存器的內(nèi)容 等，讓 操作人員可以快捷的對(duì)程序進(jìn)行研發(fā)及檢測(cè) 。 Timer，內(nèi)部定時(shí)器，有 Timer0、 Timer Timer2 等。 （ 2） 外加電源與重置電路 PIC16F877 的工作電壓為 5V，連接 Pin11 與 Pin32， Pin12 與 Pin31 為地線接腳；重置電路連接 Pin1，按下 Reset 后，內(nèi)部指令重頭開始執(zhí)行，系統(tǒng)重新運(yùn)作。 Portc ： 一共分為 8個(gè)位 (rc0~rc7)，除了 可以用來當(dāng) 數(shù)位 I/O 以 外， 還可以和某些周邊電路共享管腳 ，如 CCP、 I2C?? Portd： 一共分為 8個(gè)位 (rd0~rd7)， 一般可以作為普通的 數(shù)字 I/O， 并且和 PSP 并列傳輸接口共享。遙控器 是 用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖， 并且用來控制 發(fā)射管輸出遙控 的 信號(hào)，遙控接收頭 可以 完成對(duì)信號(hào)的放大 、檢波、整形、解調(diào)。 使用這樣的連接方式 ，軟件解碼 不但可以在 查詢方式 上工作 ， 而且還 可 處 于中斷方式。 一次按鍵動(dòng)作的遙控編碼信息包含一引導(dǎo)脈沖和 32 位串行二進(jìn)制碼。前 8位為鍵碼的正碼，后8位為鍵碼的反碼。用軟件測(cè)試引腳的邏輯電平，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，測(cè)量該引腳分別為邏輯 “0” 和邏輯 “1 ” 情況下的時(shí)間值，存儲(chǔ)起來，然后 進(jìn)行 分析。 同時(shí)通過分析能從中了解各鍵的鍵碼值，供編寫應(yīng)用程序時(shí)使用。在某些特殊環(huán)境下還可以代替人類從事作業(yè)。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。 學(xué)士學(xué)位論文 10 鍵 盤 編 碼 調(diào) 制L E D光 / 電 放 大 解 調(diào) 解 碼遙 控 接 收 器遙 控 發(fā) 射 器 圖 遙控接收框圖 由 0、 1組成的 32 位 的 二進(jìn)制碼 在 經(jīng) 過特定的恒定 載頻 再一次進(jìn)行調(diào)試，用來提高它的發(fā)射 效率， 以減小對(duì)能源的浪費(fèi) 。因此它可以擁有 128 個(gè)不一樣的編碼組合，完全能滿足普通用戶的需求。 當(dāng)按鍵出發(fā)時(shí)間超過108ms 的時(shí)候 ， 在接下來所發(fā)射的代碼會(huì)有所改變，它會(huì)只由 起始碼和結(jié)束碼兩種編碼 組成。開始的時(shí)候會(huì)有 以上的延時(shí)時(shí)間，延時(shí)過后如果讀到的電平為低電平 ， 那么說明此時(shí)編碼信號(hào)為 0，否則為 1（高電平信號(hào)）。 接收器 和 解碼 過程 ：紅外線接收器是一種 將接收器和放大器整合在一起的接收器 ， 在不添加其它器件的情況下，就可以獨(dú)立完成從接收到輸出的所有內(nèi)容 ， 而它的體積相對(duì)來說比較小，和普通的三極管相差不大 ， 適合作用在紅外遙控及接收上，性能非常的穩(wěn)定，價(jià)格適中。 本文 論述了 一種基于單片機(jī) PIC16F877 紅外通信設(shè)備，它不僅成本較低，在性能方面也非常的穩(wěn)定。紅外載波可以使用單 片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器的 PWM 功能實(shí)現(xiàn)，也可以通過外圍硬件電路實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)輸出端口處于低電平觸發(fā)時(shí)，或門電路會(huì)允許載波信號(hào)的通過，載波信號(hào)為 38KHZ 的固定頻段的信號(hào) ， 不然的話或門電路是不允許載波信號(hào)通過的。這是一種間斷式的紅外信號(hào)。進(jìn)而才能將間斷的紅外信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，轉(zhuǎn)換成為連續(xù)的方波信號(hào) ，在經(jīng)過 PIC 單片機(jī)的內(nèi)部處理以后，才恢復(fù)原原有的數(shù)字信號(hào)。 紅外通訊的關(guān)鍵在于紅外數(shù)據(jù)的同步，能夠正確識(shí)別接收到的紅外信息代表何意義。紅外通訊中的差錯(cuò)控制方式采用自動(dòng) 來 請(qǐng)求重發(fā) 的 方式。 采用第二種通信協(xié)議的時(shí)候 ，傳送的數(shù)據(jù)格式 與 NRZ 格式差不多 ，每 一 個(gè)數(shù)據(jù)幀 是由 一個(gè)起始位 0、 2 個(gè)停止位 0 和 8 個(gè)數(shù)據(jù)位 組成 。 假如是 ， 數(shù)據(jù)將被接收 ， 由定時(shí)器的計(jì)數(shù) 判斷是 0還是 1， 在數(shù)據(jù)位接收完畢后再去接收停止位信息 。 以下是本文論述的兩種可行方案 ， 分別論述了其實(shí)現(xiàn)方法和它的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過對(duì)比對(duì)方案進(jìn)行選擇 。 方案一為硬件解碼方案， 此方案 需要使用與遙控器相配套的 專業(yè)的 解碼器芯片， 但是此芯片并非流通芯片 ，價(jià)格也較貴， 也可以自己去研發(fā)解碼電路，但是此電路很復(fù)雜，將耗費(fèi)大量的精力。經(jīng)以上的論證， 選擇 采用軟件解碼方案， 費(fèi)用低 ， 不需要耗費(fèi)大量精力即可完成 ， 可靠性較高。HS0038 抗干擾能力強(qiáng)、 靈敏度高 、 功耗低 ，有效接收距離可以達(dá)到 30M。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，采用矩陣鍵 盤的優(yōu)勢(shì)是，可以節(jié)省單片機(jī) IO 口資源，從而保證單片機(jī)可以有足夠的資源控制其他外圍設(shè)備的工作。 1. 基本操作程序 讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=H， E=H 輸出： D0～ D7=狀態(tài)字 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出：無 寫指令：輸入： RS=L， RW=L， D0～ D7=指令碼， E=高脈沖輸出： D0～ D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=L， D0～ D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出：無 2. 系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器優(yōu)點(diǎn)： 發(fā)光恒定，色彩和亮度變化不大 LCD 畫質(zhì)比較高，還不會(huì)出現(xiàn)顯示頁面抖動(dòng)的現(xiàn)象。在功耗上，相對(duì)傳統(tǒng)顯示器而言， LCD 的功耗 大部分是在 內(nèi)部的電極 及其 驅(qū)動(dòng) IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。液晶分子平時(shí)排列是雜亂分布的，光線是很難通過的，但是在通電的情況下，液晶分子會(huì)出現(xiàn)同向反映，排列整齊 ，透光性能良好。 根據(jù)內(nèi)部分子不同可分為三類：粘土狀液晶、棉花棒液晶和膽固醇狀液晶，一般以第二種為主。 第 16 腳：背光源負(fù)極。當(dāng)接地時(shí)，此時(shí)電壓最低，對(duì)比度最強(qiáng)。 第 5 腳： R/W 是數(shù)據(jù)線的讀取 ， 電平處于高電平觸發(fā)狀態(tài)時(shí)候，進(jìn)行讀出操作；相反 低電平 觸發(fā)的 時(shí) 侯會(huì) 進(jìn)行寫 入 操作。圖中的 10K電位器是調(diào)節(jié)液晶背光亮度的，通過調(diào)節(jié)電位器的值，將不斷的改變液晶的亮度，從而保證用戶選擇合理的液晶亮度。此系列產(chǎn)品分為 CAT24WC01/02/04/08/16 是一個(gè) 1K/2K/4K/8K/16K 位串行 CMOS E2PROM。 CAT24WC08 支持 I2C 總線數(shù)據(jù) 上的 傳送協(xié)議 ，只要是能夠?qū)?shù)據(jù)傳到總線上的部件都將其視為發(fā)送器。 關(guān)于 I2C總線協(xié)議，只要總線處于空閑狀態(tài)才會(huì)被允許啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送。 在功能上可以將整個(gè)系統(tǒng)分成多個(gè)子系統(tǒng) ， 對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)，調(diào)試成功后 ， 將各個(gè)子系統(tǒng)組裝在一起 ， 這 樣就可以 組成完整的軟件。 用 C51 語言程序 來研發(fā)的時(shí)候，具有很強(qiáng)的模塊化特點(diǎn) ， 支持系統(tǒng)軟件更好的模塊化，是編寫程序變得簡(jiǎn)單化、模塊化。初始化結(jié)束后，軟件將實(shí)時(shí)判斷，外部是否有按鍵按下，如果外部沒有按鍵按鍵，軟件程序?qū)⒗^續(xù)對(duì)按鍵進(jìn)行掃描。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)，開啟 TO，用它來檢測(cè)接口處的電平變化，記錄下每一個(gè)電平的脈沖寬度（高電平和低電平）當(dāng)脈沖超過紅外信號(hào)的電平寬度時(shí)，確認(rèn)紅外信號(hào)接收完畢，此時(shí) TO 會(huì)自動(dòng)溢出并產(chǎn)生中斷信號(hào)，終端程序會(huì)自動(dòng)把 RAM 的數(shù)據(jù)保存下來。取反后將其作為 TO的初始值，然后自動(dòng)開啟 T0和 T1， T1 會(huì)自動(dòng)產(chǎn)學(xué)士學(xué)位論文 23 生固定頻率的載波信號(hào)。 圖 程序流程圖 學(xué)士學(xué)位論文 24 3 系統(tǒng)總體調(diào)試 軟件調(diào)試方法 軟件上的調(diào)試方法主要是根據(jù)所選用的軟件而進(jìn)行的。檢測(cè)每一個(gè)子程序是否符合整體要求 ， 有沒有概念上的錯(cuò)誤如：循環(huán)結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤、地址轉(zhuǎn)移上的錯(cuò)誤等等。 再進(jìn)行 單步和斷點(diǎn)調(diào)試 以 后，還應(yīng) 再去 進(jìn)行連續(xù) 性 調(diào)試，用以確 寶 定時(shí) 器的 精度、 單片機(jī)的響應(yīng) 度 等問題。主要是為了防止出現(xiàn)短路現(xiàn)象，避免器件因短路帶來的損壞。在確保沒有問題的情況下才可以接通電源進(jìn)行調(diào)試 。在調(diào)試液晶顯示器的時(shí)候，首先測(cè)試液晶顯示器的電源端和地端是否正確和板子的電源和地相連，確保液晶顯示器工作的穩(wěn)定性。 學(xué)士學(xué)位論文 26 常見的硬件故障 真?zhèn)€開發(fā)系統(tǒng)的軟件調(diào)試及硬件調(diào)試是不可或缺的 。 2 元器件錯(cuò)誤 有時(shí)候可能是因?yàn)樵骷旧淼钠茡p導(dǎo)致系統(tǒng)無法工作，也可能是元器件本身的型號(hào)不對(duì)導(dǎo)致工作不正常即結(jié)果與設(shè)計(jì)偏離過大。 4 電源故障 電源故障包括：電壓值不符合設(shè)計(jì)要求、電源功率不足、負(fù)載能力差、紋波太重等。發(fā)射端配有按鍵電路，按鍵電 路的設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)的功能得到擴(kuò)展，通過不同的按鍵，系統(tǒng)可以控制不同的裝置工作和非工作，從而完成紅外遙控的功能。 系統(tǒng)控制單元的硬件電路中多 采用各模塊，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，為單片機(jī) I/0口的資源得到合理的分配。 學(xué)士學(xué)位論文 28 致 謝 在論文完成之際，我首先要向我的導(dǎo)師表示最真摯的謝意。在本文的課題研究及寫作過程中，也給予了大力支持。 我還要感謝學(xué)校為我們提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和設(shè)備儀器，使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的 完成。 //發(fā)送的紅外數(shù)據(jù) unsigned char recdata。 } } void isr_low() { } void initEUSART (void) 學(xué)士學(xué)位論文 33 { TXSTA = 0。 = 0。 TRISB = 0xA0。 unsigned int j。i21。 Delay1TCY()。 Delay100TCYx(1)。 Delay1TCY()