【正文】 實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)。在遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)線公話以及無(wú)線 POS 終端等領(lǐng)域您都能看到 TC35i無(wú)線模塊在發(fā)揮作用，使用它是產(chǎn)品質(zhì)量和性能的保證。紅外接收裝置接收到的紅外信號(hào)，送到單片機(jī)進(jìn)行解碼，然否單片機(jī)將接嗎后的編碼送至存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)起來(lái)。 AT24C02 支持 I2C，總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議 I2C，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器。 LCD主要利用液晶的扭曲 向列效應(yīng)制成，這是一種電場(chǎng)效應(yīng)。 紅外接收模塊由一體化的紅外接收裝置 HS0038 構(gòu)成，紅外接收電路一體化的紅外接收裝置將遙控信號(hào)的接收、放大、檢波、整形集于一身，并且輸出可以讓單片機(jī)識(shí)別的 TTL 信號(hào)，這樣大大簡(jiǎn)化了接收電路的復(fù)雜程度和電路的設(shè)計(jì)工作，方便使用。發(fā)射紅外線去控制相應(yīng)的受控裝置時(shí)，其控制的距離與發(fā)射功率成正比。它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成近紅外光（不可見(jiàn)光）并能輻射出去的發(fā)光器件。矩陣鍵盤主要實(shí)現(xiàn)接收外部控制指令的輸入，同時(shí)將按鍵信息傳給單片機(jī)。我矩陣鍵盤是單片機(jī)外部設(shè)備中所使用的排布類似于矩陣的鍵盤組，在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。 （ 3）紅外線接收程序是以 HS0038 的工作方式為準(zhǔn)， 因?yàn)樵跓o(wú)信號(hào)輸入時(shí)，HS0038 輸出高電平，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)輸出低電平，所以用外部中斷 1 采取下降沿檢測(cè)方式來(lái)檢測(cè)紅外信號(hào)，可以及時(shí)處理紅外信號(hào)。 （ 1）采用了外部中 0 斷來(lái)檢測(cè)按鍵，防止按鍵指令不能及時(shí)地送到單片機(jī)進(jìn)行處理，同時(shí)采用定時(shí)中斷來(lái)設(shè)定按鍵時(shí)間，當(dāng)在一定時(shí)間內(nèi)，按鍵會(huì)被識(shí)別為連續(xù)按鍵，比如說(shuō)：按下 1 再按 3 再按 5 就會(huì)被識(shí)別為 135。下位機(jī)就是安裝在被控端的紅外接收模塊及其外圍器件，主要作用是用來(lái)獲取遙控信息，實(shí)時(shí)等待遙控信息，并通過(guò)一些外圍電路來(lái)驅(qū)動(dòng)家庭設(shè)備開(kāi)始或停止工作。 本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容 本設(shè)計(jì)的智能紅外遙控器要求在功能上及其強(qiáng)大，具有萬(wàn)能遙控器功能、學(xué)習(xí)遙控器編碼的本領(lǐng)、遠(yuǎn)程遙控的功能。其中，大多數(shù)的家用電器都有各自不同的遙控器，人們常常為了控制某臺(tái)電器而到處尋找其對(duì)應(yīng)的遙控器，如：電視機(jī)遙控器、空調(diào)遙控器、智能家電等等，在家里面至少會(huì)用到三到四種，用起來(lái)會(huì)感到相當(dāng)麻煩，而且遙控器有可能出現(xiàn)故障影響正常使用，這樣，就給人們的生活帶來(lái)了很多不便?？v觀 20年來(lái)單片機(jī) 發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器 (MPU)技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動(dòng)，表現(xiàn)出較微處理器更具個(gè)性的發(fā)展。 紅外通信有著成本低廉、連接方便、簡(jiǎn)單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。在發(fā)射端，發(fā)送的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)制編碼后，送入電光變換電路， 經(jīng)紅外發(fā)射管轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外光脈沖發(fā)射到空中；在接收端，紅外接收器對(duì)接收到的紅外光脈沖進(jìn)行光電變換，解調(diào)譯碼后恢復(fù)出原信號(hào)。 紅外通信有著成本低廉、連接方便、簡(jiǎn)單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。研究表明，采用該方法設(shè)計(jì)的紅外遙控控制系統(tǒng)控制方便，適用于含有較多受控電器的場(chǎng)合，可實(shí)現(xiàn)多路多功能控制。 近年來(lái)，遙控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中使用越來(lái)越廣泛。那時(shí)，人們?cè)噲D將遙控技術(shù)應(yīng)用于無(wú)人駕駛飛機(jī)和艦船上，但由于技術(shù)不夠完善而未能成功。兩者各有不同的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用的領(lǐng)域也有所區(qū)別。并且本設(shè)計(jì)具有遠(yuǎn)程遙控功能，通過(guò)手機(jī)直接來(lái)控制家庭中的一些智能設(shè)備 。同時(shí)本智能遙控器還可以接收到受控器件的一些實(shí)時(shí)狀態(tài)，顯示在 LED 燈上，也可以直接通過(guò) GSM 向遠(yuǎn)程手機(jī)發(fā)送實(shí)時(shí)狀態(tài)。隨著科技的進(jìn)步無(wú)線遙控器也擴(kuò)展到了許多種類，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)常見(jiàn)的有 2 種，一種是家電常用的紅外遙控模式（ IR Remote Control），另一種是防盜報(bào)警設(shè)備、門窗遙控、汽車遙控等等常用的無(wú)線電遙控模式（ RF Remote Control）?！? 遙控技術(shù)發(fā)展只有幾十年的歷史：本世紀(jì) 20 年代，才剛剛出現(xiàn)無(wú)線電遙控的雛形。遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件逐步發(fā)展到集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路，智能化程度大大提高。為此，在前人研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一種紅 外遙控多通道控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。 紅外通信作為一種數(shù)據(jù)傳輸手段，可以在很多場(chǎng)合應(yīng)用，如家電產(chǎn)品、娛樂(lè)設(shè)施的紅外遙控，水、電 、煤氣耗能計(jì)量的自動(dòng)抄表等。 選題的目的和意義 紅外通信以紅外線作為通信載體，通過(guò)紅外線在空中的傳播來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，它由紅外發(fā)射器和紅外接收器來(lái)完成。由于紅外線為不可見(jiàn)光，因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波動(dòng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無(wú)線電波的波長(zhǎng)，所以紅外線遙控不會(huì)影響其他家用電器，也不會(huì)影響臨近的無(wú)線電設(shè)備。 單片機(jī)的發(fā)展更加快速推動(dòng)了遙控器的快速發(fā)展，自單片機(jī)出現(xiàn)至今，單片機(jī)技術(shù)已走過(guò)了近 20 年的發(fā)展路程?？梢哉f(shuō)無(wú)線遙控已經(jīng)無(wú)處不在，尤其是紅外遙控器已經(jīng)遍布身邊各個(gè)電器設(shè)備了。同時(shí)遙控器兼并遠(yuǎn)程遙控功能。需要研究的內(nèi)容主要包括 : 矩陣按鍵鍵盤硬件設(shè)計(jì)以及軟件功能設(shè)計(jì) 液晶指示以及與按鍵功能關(guān)聯(lián)顯示設(shè)計(jì) 紅外線發(fā)射電路硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件編碼發(fā)射程序設(shè) 計(jì) 王剛：基于單片機(jī)的智能遙控器 4 紅外接收信號(hào)的 硬件電路設(shè)計(jì)及 軟件解碼程序設(shè)計(jì) 遙控編碼的存儲(chǔ)電路及程序設(shè)計(jì) GSM 通信模塊的硬件與軟件設(shè)計(jì) 遠(yuǎn)程監(jiān)控以及遠(yuǎn)程遙控的軟件設(shè)計(jì)及編碼設(shè)計(jì) 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第二章 智能紅外遙控器方案設(shè)計(jì) 總體方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)是由 51 單片機(jī)、按鍵模塊、紅外發(fā)射模塊、紅外接收模塊、液晶顯示模塊，存儲(chǔ)模塊， GSM 通信模塊等七大部分構(gòu)成，如圖所示： 圖 21 遙控總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要對(duì)兩個(gè)部分進(jìn)行通信，分別為上位機(jī)設(shè)計(jì)和下位機(jī)設(shè)計(jì)，上位機(jī)為用于遠(yuǎn)程控制的手機(jī)，主要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，比如開(kāi)啟空調(diào)、電視等等。所以單片機(jī)中存儲(chǔ)大量系統(tǒng)運(yùn)行的程序。當(dāng)發(fā)送 0 時(shí)，就讓 T0 口一直為 0，現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù) 0 的發(fā)射，重復(fù)這樣的過(guò)程就可以通過(guò)紅外線將數(shù)據(jù)全部發(fā)送出去了。 按鍵模塊采用矩陣按鍵模式，用最少的 I/O 口實(shí)現(xiàn)最多的按鍵數(shù)目以增加遙控器的功能輸入鍵。由此可見(jiàn)，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤是最好的。紅外線發(fā)射管（ IR LED）也稱紅外線發(fā)射二極管，屬于二極管類。為了適應(yīng)不同的工作電壓，回路中常常串有限流電阻。減小脈沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。液晶顯示模塊是以LCD 液晶屏為核心，配合一定的控制電路，以達(dá)到方便使用顯示組件的目的。AT24C02 有一個(gè) 8字節(jié)頁(yè)寫緩沖器。存儲(chǔ)器主要是用來(lái)存儲(chǔ)紅外遙控編碼信息的。在 GSM 網(wǎng)絡(luò)日臻完善的今天， TC35i 秉承了西門子一貫的優(yōu)秀品質(zhì)，它易于集成，使用它您可以在較短的時(shí)間內(nèi)花費(fèi)較少的成本開(kāi)發(fā)出新穎的產(chǎn)品。 SIM 電壓為3V/， TC35i 的數(shù)據(jù)接口 (CMOS 電平 )通過(guò) AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù) ,可選波特率為 300b/s～ 115kb/s , 自動(dòng)波特率為 ～ 115kb/s。 本設(shè)計(jì) 只是簡(jiǎn)要說(shuō)明本遙控器需要的受控端具體結(jié)構(gòu)框架，由于受控端不是本設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，所以不進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。另一種就是監(jiān)控受控器件的實(shí)時(shí)狀態(tài)，當(dāng)由狀態(tài)改變時(shí)，控制器將主動(dòng)將狀態(tài)發(fā)送到主控端遙控器，比如說(shuō)，電視機(jī)被開(kāi)啟，那么就可以將該狀態(tài)發(fā)送給遙控器，遙控器對(duì)應(yīng)的 LED 就會(huì)被點(diǎn)亮。為了解決從機(jī)與從機(jī)之間發(fā)射紅外線反饋?zhàn)陨硇畔⒌拿埽磺乙跃?jiǎn)為準(zhǔn)，預(yù)先設(shè)置成讓各個(gè)受控模塊在特定的一個(gè)時(shí)間內(nèi)反饋?zhàn)约旱男畔ⅰ? 王剛：基于單片機(jī)的智能遙控器 12 第三章 智能遙控器硬件設(shè)計(jì) 控制器 本設(shè)計(jì) 采用 AT89C51 單片機(jī)作為智能遙控器的控制器， AT89C51 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)帶有 4K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器（ PENROM）。另外， AT89C51 還可以進(jìn)行 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的節(jié)電模式。具體設(shè)計(jì)電路如圖所示： 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 C320 u FR11k+5VR S T 圖 31 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 電路 XTAL XTAL2（ 1 18 引腳），當(dāng)使用單片機(jī)內(nèi)部震蕩電路時(shí)，這兩個(gè)引腳用來(lái)外接石英晶體和微調(diào)電容 。通常按鍵開(kāi)關(guān)為機(jī)械開(kāi)關(guān)，當(dāng)按鍵按下的瞬間波形不會(huì)那么規(guī)則地 變化，會(huì)產(chǎn)生很大的波動(dòng)。但是對(duì)于單片機(jī)，如果忽視這個(gè)抖動(dòng)，則會(huì)造成很大的后果。然而，矩陣鍵盤中的行線、列線和 多個(gè)鍵相連，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平，各按鍵間將相互影響，因此，必須將行四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 線、列線信號(hào)配合起來(lái)作適當(dāng)處理，才能確定閉合鍵的位置。 顯示模塊 LCD 液晶顯示器本身不發(fā)光 ，其通過(guò)調(diào)節(jié)光的亮度來(lái)達(dá)到顯示效果，這是一種被動(dòng)顯示器。 液晶顯示最主要的優(yōu)勢(shì)是可以顯示多行的漢字以及圖形。 王剛：基于單片機(jī)的智能遙控器 16 3．顯示質(zhì)量高。液晶顯示模塊的先天特點(diǎn)決定了其沒(méi)有電磁輻射，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)使得液晶電視和計(jì)算機(jī)的顯示器都得到廣泛推廣。液晶顯示模塊特別是點(diǎn)陣圖形液晶模塊，可以顯示數(shù)字、字符、漢字和圖形等，可適用于各種場(chǎng)合。 常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。 接收部分的主要元件為紅外接收二極管，一般有圓形和方形兩種。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以 455kHz247。由于其無(wú)法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾 ；電路調(diào)試簡(jiǎn)單，只要按給定電路連接無(wú)誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。 紅外接收模塊 一體化紅 外線接收器是一種集紅外線接收和放大于一體，不需要任何外接元王剛：基于單片機(jī)的智能遙控器 20 件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號(hào)兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。它能與 TTL、 CMOS電路兼容。三個(gè)管腳分別為地、 +5V 電源、解調(diào)信號(hào)輸出端。因此本 系統(tǒng)采用 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT24C02 芯片作為存儲(chǔ)器，用來(lái)保存識(shí)別的遙控信號(hào)的高低電平時(shí)間和頻率數(shù)據(jù)。 SDA：串行數(shù)據(jù)線用于傳送地址和數(shù)據(jù)。這里直接接地，沒(méi)有必要進(jìn)行寫保護(hù)。由于 GSM相對(duì)模擬移 動(dòng)通訊技術(shù)是第二代移動(dòng)通信技術(shù)，所以簡(jiǎn)稱 2G。這 40 個(gè)引腳可以劃分為 5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 SIM卡、音頻接口和控制。 16～ 23 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、王剛：基于單片機(jī)的智能遙控器 24 DTR0 和 DCD0。 其中 18 腳 RxD0、 19 腳 TxD0 為 TTL 的串口通訊腳，需要和單片機(jī)或者 PC通訊。 3 32腳為控制腳，其中 30 為 RTC backup， 31 為 Power down， 32 為SYNC。 SYNC 用于顯示 GSM 模塊的一些狀態(tài)。 C 語(yǔ)言與其他高級(jí)語(yǔ)言相比具有以下特點(diǎn)： 1） 語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，緊湊，使用方便，靈活 C 語(yǔ)言 一共只有 32 個(gè)關(guān)鍵字， 9 個(gè)控制語(yǔ)句，程序書(shū)寫自由。 3） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，具有現(xiàn)代化語(yǔ)言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) C 語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型有整型、實(shí)型、字符型。另外 C 語(yǔ)言程序以函數(shù)為模塊單位，一個(gè) C 語(yǔ)言程序就是由多個(gè)函數(shù)組成 的，一個(gè)函數(shù)相當(dāng)于一個(gè)程序模塊，因此 C 語(yǔ)言程序可以容易地進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。 Keil C51 軟件提供豐富的函 數(shù) 庫(kù)和功能強(qiáng)大的除錯(cuò)工具，及全窗口界面。所以消抖動(dòng)處理是非常關(guān)鍵的一步，消 除抖動(dòng)現(xiàn)在常用的有兩種類型，一種是軟件消抖，一種是硬件消抖。當(dāng)程序進(jìn)入中斷后，先延時(shí) 10ms，判斷中斷標(biāo)志位 IE0 是否為 1，如果仍然為 1，說(shuō)明確定有按鍵按下，馬上開(kāi)始查詢鍵值。 （ 2） 將列線全部送為高電平，列線全部送為低電平，如果有按鍵按下的話，同理必有一列被拉至低電平，取回 P0口的值進(jìn)行判斷，得到鍵值。 流程圖如下所示： 開(kāi) 始 檢 測(cè) 按 鍵P1口 送 0xf0取 回 P1口 的 值確 定 行 值P1口 送 0x0f取 回 P1口 的 值確 定 列 值行 值 加 列 值 得到 總 值 圖 42 矩陣鍵盤程序設(shè)計(jì)流程圖 顯示模塊軟件設(shè)計(jì) LCD1602 使用方法 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、 和日王剛：基于單片機(jī)的智能遙控器 30 文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，就能看到字母“