【正文】 如圖 28所示為獨(dú)立按鍵接口電路，在獨(dú)立按鍵接口中，其按鍵是直接與單片機(jī)的輸入 /輸出 I/O 口相連接的。 本設(shè)計(jì)中我們采用的是石英晶體，電容為 22pF。 同時(shí)， 石英晶體 還可產(chǎn)生振蕩電流，向單片機(jī) 輸入 時(shí)鐘 脈沖 信號(hào)。 ”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(jì) 10 第 3章 硬件設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路是單片機(jī)控制系統(tǒng)中必不可少的硬件電路，單片機(jī)的有效運(yùn)行的基準(zhǔn)頻率是通過外界增設(shè)的時(shí)鐘 電路 的振蕩來提供的。圖中脈沖個(gè)數(shù)僅為示意非真實(shí)情況。 高電平ms5 低電平ms3 圖 25 信號(hào)引導(dǎo)碼 識(shí)別碼 也可稱之為 系統(tǒng) 識(shí)別 碼， 識(shí)別碼指令可以用來指示當(dāng)前遙控控制器的操作種畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(duì)應(yīng)的遙控器對(duì)當(dāng)前控制系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)制的“ 0”，其波形如圖 24所示 。當(dāng)電路中紅外接收管接收到第一個(gè)紅外脈沖時(shí)，外部中斷 1被觸發(fā)，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 T0 和定時(shí)器 T1。 T1 定時(shí)溢出時(shí)中斷程序關(guān)閉關(guān)閉 T0 定時(shí)器，停止紅外線發(fā)射。整體設(shè)計(jì)思路為：根據(jù)掃描到不同的按鍵值對(duì)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(jìn)行調(diào)制，經(jīng) NPN 三極管對(duì)信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管將控制信號(hào)發(fā)送出去。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 工作原理及總體設(shè)計(jì) 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(jì)中的一些具體的要求以及特點(diǎn)。 本文研究的具體內(nèi)容 本文寫作中給出了基于單片機(jī)遙控控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)與實(shí)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(hào)發(fā)射器、集成一體化信號(hào)接收端口、單片機(jī)控制系統(tǒng)、擴(kuò)展接口等等幾部分組成。現(xiàn)階 段廣為流傳的紅外線遙控方式一起抗干擾能力強(qiáng)、易于被識(shí)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(diǎn)而被人們廣泛接受使用，紅外線遙控技術(shù)是以將信號(hào)以紅外線的形式來進(jìn)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(hào)發(fā)送端口主要是通過單片機(jī)將待發(fā)送的信號(hào)調(diào)制解碼成一系列可以被識(shí)別的脈沖信號(hào)，通過紅外接受端口將所發(fā)送的信號(hào)接受識(shí)別，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)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(jì)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。 紅外遙控技術(shù)的發(fā)展是始于上世紀(jì)七十年代，其一出現(xiàn)就收到了國(guó)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(hào)，將信號(hào)指令以紅外頻率的方式進(jìn)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(jī)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(shì)。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(dòng)子波源到紅外線光波傳輸，最后到將計(jì)算機(jī)總線控制位核心的紅外遙控傳輸這幾個(gè)主要的階段。特斯拉 ，其與 1898 年研發(fā)除了第一臺(tái)遙控器。給人們的生活帶來諸多便利。 因此，對(duì)于電風(fēng)扇的開發(fā)和設(shè)計(jì)依然有著較大的實(shí)用價(jià)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(qiáng)、耗費(fèi)低等諸多優(yōu)點(diǎn)而成為當(dāng)今社會(huì)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(duì)應(yīng)的解碼調(diào)制電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。 digital circuits。紅外 遙控接收器 則經(jīng)過識(shí)別紅外線頻率、查表識(shí)別具體要操作要求，完成對(duì)被控對(duì)象的實(shí)時(shí)控制。發(fā)射電路主要將紅外信號(hào)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(shí)別所接受的紅外信號(hào)。畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 紅外遙控技術(shù)大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了成本、減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)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(duì)不同功能的遙控操作實(shí)現(xiàn)途徑，紅外遙控發(fā)射器通過識(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)操作。而微機(jī)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(cè)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(jìn)了電風(fēng)扇在人們生活中的 實(shí)用價(jià)值。 精準(zhǔn)的遙控開關(guān)設(shè)計(jì)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(gè)通信中，需要一個(gè)發(fā)射端和一個(gè)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(shí)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(hào)傳輸載體來實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的有效控制。用于實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象控制的 遙控編碼脈沖 信號(hào) 是一組 以串行 方式來表達(dá)的 二進(jìn)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(jì)、 系統(tǒng) 控制程序的 優(yōu)化可行 設(shè)計(jì)。 本文通過如下幾部分進(jìn)行介紹： ，本詳細(xì)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(jì)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(jī) P0 口。當(dāng)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(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，查詢鍵盤按下的是哪一個(gè)按鍵，當(dāng)確認(rèn)按鍵后，控制軟件啟動(dòng)定時(shí)器 T0、 T1， T1 作為發(fā)射時(shí)間控制器， T0 作為紅外線發(fā)射頻率控制器， T0 定時(shí)溢出時(shí)中斷程序使紅外管接口電平反轉(zhuǎn)一次，寫入定時(shí)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(jī)中的 T0 作為紅外脈沖計(jì)數(shù)器， T1 作為計(jì)數(shù)時(shí)間控制器。其設(shè)計(jì)原理方框圖如下 圖 23 所示 : 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 數(shù)碼管顯示手動(dòng)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(hào)接收設(shè)計(jì)原理圖 紅外編碼 紅外編碼標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用不同的脈寬寬度來實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制信號(hào)的編碼，編碼由發(fā)送單片機(jī)來完成 。如圖 25所示。圖 27 中，待發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為 101。 二進(jìn)制信號(hào)的解碼 通過單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)紅外載體所存儲(chǔ)的二進(jìn)制信號(hào)碼的解碼調(diào)制，單片機(jī)將紅外接受端口所接受的信號(hào)進(jìn)行解碼識(shí)別，然后查表得到與之相對(duì)應(yīng)的具體實(shí)現(xiàn)功能， 如圖 28，把波形 E 解碼還原成原始二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息 101。 通過基準(zhǔn)頻率來控制 單片機(jī)最小工作系統(tǒng)中 頻率的準(zhǔn)確性。 圖31 為本次設(shè)計(jì)的單片機(jī) 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(jì)不當(dāng)造成的，因此設(shè)計(jì)一個(gè)很好的復(fù)位電路對(duì)于單片機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行來說非常的重要，這是控制系統(tǒng)運(yùn)行的基本點(diǎn)。這是矩陣式按鍵來識(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的實(shí)時(shí)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(jī)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(shí)的電流需要，采用 280 倍的放大器 S8050。 圖 37 紅外驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路 紅外遙控接收電路 本部分電路是該設(shè)計(jì)中硬件電路的重點(diǎn)部分，系統(tǒng)由紅外接收電路，單片機(jī)電路，設(shè)備驅(qū)動(dòng)電路，狀態(tài)顯示電路組成。 紅外信號(hào)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(hào)需是已經(jīng)被調(diào)制的信號(hào)。接收器對(duì)外只有 3個(gè)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(jī)收到紅外接收頭解調(diào)后的信號(hào)后，對(duì)其進(jìn)行解碼，從中解出控制碼，此時(shí)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)至對(duì)具體設(shè)備的控制工作。由于光電耦合器抗干擾能力強(qiáng)，容易完成電平匹配和轉(zhuǎn)移，又不受信號(hào)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(gè)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(jī)光電隔離 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 電源電路 由于本設(shè)計(jì)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(jì)一個(gè)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(shí)現(xiàn)的各個(gè)功能為模塊來實(shí)現(xiàn)程序的可行設(shè)計(jì)，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(jìn)行編譯并生成相應(yīng)的目標(biāo)文件。 上述例子當(dāng)中的頭文件包含編寫方法為： ifndef _（對(duì)應(yīng)的 *.C 英文名稱大寫） _H_ define _（對(duì)應(yīng)的 *.C 英文名 稱大寫） _H_ 畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jìn)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(dá)后 對(duì) 口電平采樣，取反后即為二進(jìn)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(shí)間達(dá)到立即切斷電風(fēng)扇電源。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 64 啟動(dòng)仿真軟件檔位顯示 65 啟動(dòng)仿真軟件定時(shí)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)，以及各種器件芯片的適用性等等，在完成這次設(shè)計(jì)的步伐上鋪上了扎實(shí)的臺(tái)階。設(shè)計(jì) 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(yàn)。 同時(shí)感謝班級(jí)所有的同學(xué)，正是因?yàn)橛心銈兊呐惆椋沟盟哪甑谋究茖W(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(chǎng)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(shí) 10ms DL10MS: MOV R1,14H DL10MS1: LCALL DELAY DJNZ R1,DL10MS1 RET。 END