【正文】 如圖 28所示為獨立按鍵接口電路，在獨立按鍵接口中，其按鍵是直接與單片機的輸入 /輸出 I/O 口相連接的。 本設(shè)計中我們采用的是石英晶體，電容為 22pF。 同時， 石英晶體 還可產(chǎn)生振蕩電流，向單片機 輸入 時鐘 脈沖 信號。 ”原碼“ 1 ”原碼“ 0 ”原碼“ 1DE 圖 28 紅外接收頭接收及輸出波形 畢業(yè)設(shè)計 10 第 3章 硬件設(shè)計 時鐘電路 時鐘電路是單片機控制系統(tǒng)中必不可少的硬件電路，單片機的有效運行的基準頻率是通過外界增設(shè)的時鐘 電路 的振蕩來提供的。圖中脈沖個數(shù)僅為示意非真實情況。 高電平ms5 低電平ms3 圖 25 信號引導(dǎo)碼 識別碼 也可稱之為 系統(tǒng) 識別 碼， 識別碼指令可以用來指示當前遙控控制器的操作種畢業(yè)設(shè)計 8 類，以此區(qū) 別各種各樣的遙控控制系統(tǒng)，防止與之不相對應(yīng)的遙控器對當前控制系統(tǒng)進行誤操作。以間隔 、脈寬為 、周期為 “ 1”；以間隔 、脈寬為 、周期為 的組合表示二進制的“ 0”，其波形如圖 24所示 。當電路中紅外接收管接收到第一個紅外脈沖時，外部中斷 1被觸發(fā)，啟動計數(shù)器 T0 和定時器 T1。 T1 定時溢出時中斷程序關(guān)閉關(guān)閉 T0 定時器，停止紅外線發(fā)射。整體設(shè)計思路為：根據(jù)掃描到不同的按鍵值對發(fā)射脈沖編碼賦值后AT89S51 將按照數(shù)據(jù)處理要求從 輸出控制脈沖與 T0 產(chǎn)生的 8KHz 的載波（周期是26us）進行調(diào)制，經(jīng) NPN 三極管對信號放大驅(qū)動紅外發(fā)光管將控制信號發(fā)送出去。 畢業(yè)設(shè)計 5 第 2 章 工作原理及總體設(shè)計 紅外遙控系統(tǒng)是集中集光、 電于一體的系統(tǒng)。 ，了解其在設(shè)計中的一些具體的要求以及特點。 本文研究的具體內(nèi)容 本文寫作中給出了基于單片機遙控控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計與實現(xiàn)方法。 從結(jié)構(gòu)上來說，紅外線遙控控制系統(tǒng)主要包括有信號發(fā)射器、集成一體化信號接收端口、單片機控制系統(tǒng)、擴展接口等等幾部分組成?，F(xiàn)階 段廣為流傳的紅外線遙控方式一起抗干擾能力強、易于被識別、制造成本低廉、傳輸信息量大以及控制精確無誤等一系列有點而被人們廣泛接受使用，紅外線遙控技術(shù)是以將信號以紅外線的形式來進行傳輸信息。 紅外通信技術(shù)概述 無線遙控技術(shù)按照傳輸波形的不同可以將其分為： 聲控遙控、超聲波遙控、無線電波遙控以及紅外線方式遙控。 信號發(fā)送端口主要是通過單片機將待發(fā)送的信號調(diào)制解碼成一系列可以被識別的脈沖信號，通過紅外接受端口將所發(fā)送的信號接受識別，以此實現(xiàn)對被控對象的可行控制。而紅外遙控技術(shù)的成熟，也使得遙控電風(fēng)扇變得設(shè)計簡單，價格低廉。 紅外遙控技術(shù)的發(fā)展是始于上世紀七十年代，其一出現(xiàn)就收到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，紅外遙控技術(shù)的核心原理是利用紅外線傳到信號，將信號指令以紅外頻率的方式進行可行的傳輸。紅外遙控系統(tǒng)主要由紅外遙控發(fā)射裝置、紅外接收設(shè)備、遙控微處理機等組成。目前研究出的較為理想的遙控方式是光控方式，利用紅外線遙控方式取代傳統(tǒng)的以超聲波模式的遙控方式，是今后所要研究的主流趨勢。遙控傳輸模式大致上經(jīng)歷了從有線傳輸?shù)綗o線傳輸，從 振動子波源到紅外線光波傳輸，最后到將計算機總線控制位核心的紅外遙控傳輸這幾個主要的階段。特斯拉 ，其與 1898 年研發(fā)除了第一臺遙控器。給人們的生活帶來諸多便利。 因此，對于電風(fēng)扇的開發(fā)和設(shè)計依然有著較大的實用價值。 紅外遙控器裝置以其體積小、重量輕、便攜帶、能耗低、穩(wěn)定性強、耗費低等諸多優(yōu)點而成為當今社會必不可少的控制裝置。傳統(tǒng)模式的遙控器利用了專屬的遙控編碼程序以及與之相對應(yīng)的解碼調(diào)制電路來實現(xiàn)對被控對象的控制。 digital circuits。紅外 遙控接收器 則經(jīng)過識別紅外線頻率、查表識別具體要操作要求，完成對被控對象的實時控制。發(fā)射電路主要將紅外信號通過鍵盤輸入、編碼調(diào)制以及紅外發(fā)生器等一系列硬件電路傳輸給接受電路，而接收電路則解調(diào)、解碼等電路來識別所接受的紅外信號。畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 紅外遙控技術(shù)大大提高了勞動生產(chǎn)率、降低了成本、減輕了工人勞動強度、改善勞動條件。硬件電路則包括了紅外發(fā)射電路以及紅外接受電路兩部分。 針對不同功能的遙控操作實現(xiàn)途徑，紅外遙控發(fā)射器通過識別不同的紅外光線頻率來區(qū)別不同功能的操作。 fans。遙控技術(shù)的出現(xiàn)給人 們的生活帶來了很多便利，人們擺脫了傳統(tǒng)按鍵模式的操作方式，僅需要按下遙控器就可以實現(xiàn)對設(shè)備的實時操作。而微機技術(shù)的出現(xiàn)，則使現(xiàn)代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，給現(xiàn)代工業(yè) 測控領(lǐng)域帶來了一次新的革命。 隨著科技的發(fā)展，智能化程度日益增高，電風(fēng)扇也加入了智能化元素，智能化增進了電風(fēng)扇在人們生活中的 實用價值。 精準的遙控開關(guān)設(shè)計能夠提高電風(fēng)扇的工作性能，提高舒適性、穩(wěn)定性。遙控裝置的起源是源于著名發(fā)明家 尼古拉直到今天，各種新型的遙控技術(shù)面世，大大的改變了人們的生活理念以及思想模式。其與紅外線相比較，所能夠攜帶的信息量少，易受到外界干擾。由于紅外一體化接收頭的出現(xiàn)，大大降低了紅外遙控的成本和技術(shù)難度，目前不僅在家電領(lǐng)域，在玩具、安防等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。遙控由高產(chǎn)的發(fā)明家 Robert Adler 在 五十年代發(fā)明的。從單純的在電風(fēng)扇面板上通過按鈕控制，到短距離 (10M 以內(nèi) )的遙控，雖然改變不大，但其帶來的便利無疑是巨大的。紅外遙控是單工的紅外通信方式，整個通信中，需要一個發(fā)射端和一個接收端。紅外遙控技術(shù)的出現(xiàn)正好符合現(xiàn)階段人們所追求的物質(zhì)文化需求。聲波遙控由于其識別能力差，在空氣中容易損耗掉，故使用較少。所以現(xiàn)階段普遍的家用電器中都是以紅外線為信號傳輸載體來實現(xiàn)對被控對象的有效控制。用于實現(xiàn)對被控對象控制的 遙控編碼脈沖 信號 是一組 以串行 方式來表達的 二進制碼 編碼 ， 現(xiàn)在存在如下需要解決的難題 ：如何 精確無誤的 接收紅外 線 遙控 通信信息 ；解碼 編程 軟件的 優(yōu)化 設(shè)計、 系統(tǒng) 控制程序的 優(yōu)化可行 設(shè)計。 本文通過如下幾部分進行介紹： ，本詳細學(xué)習(xí) AT89C51 的功能以及結(jié)構(gòu)。 protues 仿真模型，調(diào)試系統(tǒng)，使其滿足本次設(shè)計的要求。系統(tǒng)硬件由以下幾部分組成：紅外數(shù)據(jù)發(fā)射電路，鍵盤采用普通按鍵鍵盤，按鍵統(tǒng)一接在單片機 P0 口。當遙控器的某一按鍵被按下以后，外部中斷 1 產(chǎn)生中斷，喚醒單片機進入工作狀態(tài)，查詢鍵盤按下的是哪一個按鍵，當確認按鍵后，控制軟件啟動定時器 T0、 T1， T1 作為發(fā)射時間控制器， T0 作為紅外線發(fā)射頻率控制器， T0 定時溢出時中斷程序使紅外管接口電平反轉(zhuǎn)一次，寫入定時器的初值不同，在輸出端口就得到不同的發(fā)射頻率。利用單片機中的 T0 作為紅外脈沖計數(shù)器， T1 作為計數(shù)時間控制器。其設(shè)計原理方框圖如下 圖 23 所示 : 畢業(yè)設(shè)計 7 數(shù)碼管顯示手動按鍵 AT 89C 51紅外接收頭控制單元電源V5? 交流電源V220整流變壓 圖 23 紅外信號接收設(shè)計原理圖 紅外編碼 紅外編碼標準設(shè)計 本設(shè)計中采用不同的脈寬寬度來實現(xiàn)二進制信號的編碼，編碼由發(fā)送單片機來完成 。如圖 25所示。圖 27 中，待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)為 101。 二進制信號的解碼 通過單片機可以實現(xiàn)紅外載體所存儲的二進制信號碼的解碼調(diào)制，單片機將紅外接受端口所接受的信號進行解碼識別，然后查表得到與之相對應(yīng)的具體實現(xiàn)功能， 如圖 28，把波形 E 解碼還原成原始二進制數(shù)據(jù)信息 101。 通過基準頻率來控制 單片機最小工作系統(tǒng)中 頻率的準確性。 圖31 為本次設(shè)計的單片機 晶振電路 [9]。 導(dǎo)致這些最主要的原因可能是復(fù)位電路設(shè)計不當造成的，因此設(shè)計一個很好的復(fù)位電路對于單片機控制系統(tǒng)的運行來說非常的重要，這是控制系統(tǒng)運行的基本點。這是矩陣式按鍵來識別按鍵是否按下的關(guān)鍵策略。放按下指令鍵盤按鈕，就可以輸出不同的功能，實現(xiàn)對被控對象的實時有效的控制。 下圖 36表示出了紅外遙控系統(tǒng)的主要組成部分以及工作原理，如圖所示，紅外系統(tǒng)主要包括有鍵盤、解 碼與調(diào)制、紅外遙控器、光電放大電路以及單片機解碼電路等幾部分組成。、 SIR333 管子直徑 5mm。根據(jù)紅外發(fā)射頭工作時的電流需要，采用 280 倍的放大器 S8050。 圖 37 紅外驅(qū)動發(fā)射電路 紅外遙控接收電路 本部分電路是該設(shè)計中硬件電路的重點部分，系統(tǒng)由紅外接收電路，單片機電路，設(shè)備驅(qū)動電路，狀態(tài)顯示電路組成。 紅外信號接收電路 HS38B 是用于紅外遙控接收的小型一體化接收頭， 它的主要功能包括放大 ,選頻 ,解調(diào)幾大部分 ,要求輸入信號需是已經(jīng)被調(diào)制的信號。接收器對外只有 3個引腳：從左至右依次為 OUT、 GND、 VCC。故紅外接收部分電路如下： 123 圖 38 HS38B 引腳 GNDVCC?pF22321 圖 39 紅外接收頭電路 控制部分電路 單片機收到紅外接收頭解調(diào)后的信號后，對其進行解碼，從中解出控制碼，此時系統(tǒng)將轉(zhuǎn)至對具體設(shè)備的控制工作。由于光電耦合器抗干擾能力強，容易完成電平匹配和轉(zhuǎn)移，又不受信號源是否接地的限制。外殼有金屬的或塑料的兩種。 光電耦合器中光敏三極管的基極有引出和不引出兩種形式。圖 20 顯示了單個受控設(shè)備的連接情況： A CCD1470GND3 30V CCP2 圖 311 受控設(shè)備與單片機光電隔離 畢業(yè)設(shè)計 16 電源電路 由于本設(shè)計不需要高功率電源，所以采用三端穩(wěn)壓器足以滿足要求。 5V 的電壓源提供電能給 音樂播放器 ， 在市 電供電的情況下，如何設(shè)計一個把 220V交流電改變成 5V 的直流穩(wěn)壓電源是至關(guān)重要的一步，它將關(guān)系到控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。以程序索要實現(xiàn)的各個功能為模塊來實現(xiàn)程序的可行設(shè)計，這種編程方式被稱之為程序模塊化編寫方式。編譯器也是以此文件來進行編譯并生成相應(yīng)的目標文件。 上述例子當中的頭文件包含編寫方法為： ifndef _（對應(yīng)的 *.C 英文名稱大寫） _H_ define _（對應(yīng)的 *.C 英文名 稱大寫） _H_ 畢業(yè)設(shè)計 18 extern void LcdPutChar(char cNewValue)。程序從高位開始依次發(fā)送累加器中的二進制數(shù)據(jù)。直至八位數(shù)據(jù)發(fā)送完，本次發(fā)射子程序退出。在高電平到達后 對 口電平采樣，取反后即為二進制原碼，將其逐位保存到累加器中。具體要求如下： 、關(guān)； ； ，如 60min、 30min 和 10min，時間達到立即切斷電風(fēng)扇電源。 畢業(yè)設(shè)計 24 64 啟動仿真軟件檔位顯示 65 啟動仿真軟件定時時間顯示 按下檔位設(shè)置鍵盤，可以將風(fēng)扇的檔位設(shè)置為“ 1”“ 2”“ 3”檔，檔位越大，風(fēng)速越大，如圖 66所示。通過調(diào)查研究，收集有關(guān)資料和大家的溝通和交 流，加上老師同學(xué)的幫助，了解到此系統(tǒng)的適用條件，此設(shè)備的選用標準，以及各種器件芯片的適用性等等，在完成這次設(shè)計的步伐上鋪上了扎實的臺階。設(shè)計 初期既查閱了大量相關(guān)資料，也借鑒了以往同類控制器的開發(fā)經(jīng)驗。 同時感謝班級所有的同學(xué)，正是因為有你們的陪伴，使得四年的本科學(xué)習(xí)生活豐富多彩，那些回憶還深深記憶在我的腦海：籃球場拼搏灑汗，考試周挑燈夜讀，食堂里歡聲笑語。 MAIN: JB ,MAIN LCALL DLX CLR LCALL DELAY SETB LJMP MAIN NOP NOP LJMP STAR INTEX0: CLR EX0 JNB ,READ1 READOUTT0: SETB EX0 RET1 。 延時 10ms DL10MS: MOV R1,14H DL10MS1: LCALL DELAY DJNZ R1,DL10MS1 RET。 END