【正文】 識(shí)別碼賦值 MOV OPPCODE,54H 。按鍵反碼 START: MOV SP,70H 。祝愿母校的將來(lái)更美好 ! 這是本人初次單獨(dú)完成系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正！ 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 參考文獻(xiàn) [1]趙巍，馮娜 .單片機(jī)基礎(chǔ)及應(yīng)用 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 .2021:94103. [2]高慧芳 .單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].杭州 :杭州電子科技大學(xué) .2021:124174. [3]聶詩(shī)良 , 李磊民 .采用單片機(jī)發(fā)送并接收紅外遙控信號(hào)的方法 [J]. 信息技術(shù) ,2021,28(2):2196. [4] 施新華 . 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的紅外遙控技術(shù) [J]. 上 海 電 機(jī) 學(xué) 院 學(xué)報(bào) .2021,9(3):6971. [5]周潤(rùn)景，張麗娜，丁莉 .基于 PROTEUS 的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 [M].北京：北京 航空航天大學(xué)出版社 ， 2021. [6]吳金戌，沈慶陽(yáng)，郭庭吉 .8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 [M].第 1 版，清 華大學(xué)出版社， 2021. [7]胡偉 .單片機(jī) C 程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例 [M].人民郵電出版社， . [8]實(shí)用電子元器件手冊(cè) .上海科學(xué)技術(shù)出版社 [M].. [9]趙亮，侯國(guó)銳 .單片機(jī) C語(yǔ)言編程與實(shí)例 [M]，第一版 .人民郵電出版社， . [10]K. Mandai, K. Miyauchi, M. Sugimoto,Y. Natsume and K. Ookubo. AN ADVANCED INFRARED REMOTE CONTROL SENSOR[J]. 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由上所述可知，紅外遙控系統(tǒng)接收部分的主程序流程圖如圖 29所示。單片機(jī)在收到中斷信號(hào)后 對(duì)低電平時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，超過(guò) 4ms 才認(rèn)定引導(dǎo)碼有效。開啟定時(shí)器 T1 MOV R3,08CH 。關(guān)定時(shí)器 T1 CLR ET1 。然后打開中斷，利用八位自動(dòng)重裝初值定時(shí)器使 T0 口為產(chǎn)生周期26ms 的脈沖，脈沖持續(xù)時(shí)間為。 編碼發(fā)射程序 設(shè)計(jì) 紅外發(fā)射程序任務(wù)要采集用戶的按鍵信息，生成控制碼及控制反碼連同預(yù)設(shè)的系統(tǒng)識(shí)別碼和識(shí)別碼反碼共同組成四個(gè)八位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，然后通過(guò)單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 將 以引導(dǎo)碼開頭 的 數(shù)據(jù)流 以脈沖形式發(fā)送出去。因此軟 件設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)的一大重點(diǎn)。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得 到廣泛應(yīng)用。 實(shí)現(xiàn)譯碼的邏輯電路成為譯碼器。圖 20 顯示了單個(gè)受控設(shè)備的連接情況： 圖 20 受控設(shè)備與單片機(jī)光電隔離 顯示部分 紅外遙控系統(tǒng)接收到遙控碼并對(duì)相關(guān)設(shè)備操作后，單片機(jī)將對(duì)正在工作的設(shè)備進(jìn)行計(jì)數(shù)并通過(guò)一個(gè)七段共陽(yáng)數(shù)碼管 顯示 。 圖 19 光電耦合器原理圖 光電耦合器的輸入端與輸出端在電氣上是絕緣的，且輸出端對(duì)輸入端也無(wú)反饋，因而具有隔離和抗干擾兩方面的獨(dú)特性能。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。接收器對(duì)外只有 3個(gè)引腳：從左至右依次為 OUT、 GND、 VCC。將調(diào)制在 40kHz 上的紅外脈沖信號(hào)解調(diào)后再輸入到 AT89S51的 INT0（ ）引腳，由單片機(jī)進(jìn)行高電平與低電平寬度的測(cè)量。 因此電路由 紅外發(fā)射頭，一個(gè) NPN8050 的三極管和兩個(gè)限流電阻組成。 如圖 15： 按鍵功能說(shuō)明：系統(tǒng)中受控設(shè)備數(shù)為四個(gè)，故每個(gè)設(shè)備均由一個(gè)按鍵單獨(dú)控制，此外另有兩個(gè)按鍵可用來(lái)對(duì)全部設(shè)備進(jìn)行控制，即全開和全關(guān)。 圖 14 所示的 RC 復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能 。 10pF， 而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。 F1ash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程電壓 Vpp。該位置位后，只有一條 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才會(huì)被激活。當(dāng)振蕩 器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVXRi 指令）時(shí)， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容）， 在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。在 F1ash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。同時(shí)，AT89S51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 圖中脈沖個(gè)數(shù)僅為示意非真實(shí)情況。 圖 7 信號(hào)引導(dǎo)碼圖 識(shí)別碼 也叫 系統(tǒng)碼 ，它用來(lái)指示遙控系統(tǒng)的種類，以區(qū)別其它遙控系統(tǒng)，防止各遙控系統(tǒng)的誤動(dòng)作 。 它 能同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形 ,得到 TTL 電平的編碼信號(hào) 。紅外數(shù)據(jù)接收則是采用 HS38B 一體化紅外接收頭，內(nèi)部集成紅外接收、數(shù)據(jù)采集、解碼的功能，只要在接收端 INT0 檢測(cè)頭信號(hào)低電平的到來(lái)，就可完成對(duì)整個(gè)串行的信號(hào)進(jìn)行分析得出當(dāng)前控制指令的功能。 再由單片機(jī)將鍵盤信息及系統(tǒng)識(shí)別碼等數(shù)據(jù)調(diào)制在紅外載波上經(jīng)紅外發(fā)射頭發(fā)射出去。 同類產(chǎn)品的紅外線遙控器， 也 可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號(hào)“串門”的情況。可使產(chǎn)品縮小體積，增強(qiáng) 功能，實(shí)現(xiàn)不同程度的智能化?，F(xiàn)代科技的飛速發(fā)展在許多危險(xiǎn)、不可近場(chǎng)合也對(duì)遠(yuǎn)程控制提出了越來(lái)越高的要求。為了方便實(shí)用，傳統(tǒng)的家庭電器逐漸采用紅外線遙控。 當(dāng)前單片機(jī)對(duì)家用電器控制呈現(xiàn)出 外形 簡(jiǎn)單化、 功能 多樣化、 產(chǎn)品 智能化 的發(fā)展趨向。 課題的重點(diǎn)在于通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的編碼 與解碼工作，然后通過(guò)紅外收發(fā)頭進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)今市場(chǎng)上的紅外線遙控裝置一般采用專用的遙控編碼及解碼集成電路， 但編程靈活性較低，且產(chǎn)品多相互綁定， 不能復(fù)用，故應(yīng)用范圍有限。 單片機(jī)的集成度很高，它體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化、使用方便等突出特點(diǎn)，尤其耗電少，又可使供電電源體積小、質(zhì)量輕。 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。此 類 單片機(jī)的運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大，市場(chǎng)上比較多見(jiàn) ， 價(jià)格便宜且技術(shù)比較成熟容易實(shí)現(xiàn)。 整個(gè) 系統(tǒng)主要是由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、 LED 顯示電路等部分組成。 系統(tǒng) 通過(guò)直連單片機(jī)的按鍵獲取用戶遙控信息，經(jīng)按鍵掃描確認(rèn)，然后交由遙控按鍵 編碼 單片機(jī) 紅外 發(fā)射管 紅外傳輸 紅外 一體化 接收頭 解碼 單片機(jī) 執(zhí)行部分 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 單片機(jī)對(duì)將要發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行整理， 將待發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)編碼調(diào)制在 38kHz 脈沖基波上，生成脈沖發(fā)射 信號(hào) ,最后 通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。 圖 6 二進(jìn)制信號(hào) “ 1” 和 “ 0” 的編碼 遙控編碼脈沖信號(hào)由引導(dǎo)碼、 識(shí)別碼、識(shí)別 反碼、 控制碼、控制 反碼信號(hào)組成。串行 數(shù)據(jù)碼時(shí)序圖如 8 所示。 原 碼 ‘ 1 ’ 原 碼 ‘ 0 ’ 原 碼 ‘ 1 ’DE杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 4 硬件設(shè)計(jì) 主控芯片 AT89S51 AT89S51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes 的可系統(tǒng)編程的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器 ,器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳。 P0 ： P0 口是一組 8位漏極開路型雙向 I／ 0 口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 P2 ： P2 是一個(gè)帶 有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙 向 I／ O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H－ FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 Cl、 C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常 初始化之外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。 發(fā)射部分總體框圖見(jiàn)圖 3。 通常，紅外遙控器將遙控信號(hào) (二進(jìn)制脈沖碼 )調(diào)制在 40KHz(周期為 )的載波上，經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管，產(chǎn)生紅外信號(hào)發(fā)射出去。 圖 16 紅外驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路 系統(tǒng)發(fā)射部分整體電路圖見(jiàn)附件 1。經(jīng)過(guò)它的接收放大和解調(diào)會(huì) 在輸出端直接輸出原始 信號(hào) 的反相信號(hào) 。 本設(shè)計(jì)中受控設(shè)備為四個(gè)，采用 LED 燈模擬，且受控設(shè)備電源為 9V 因此如何防止供電電源與受控設(shè)備電源間的干擾也是需要考慮的部分 。發(fā)光二極管和光敏三極管之間用透明絕緣體填充，圖 17 HS38B 引腳 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 并使發(fā)光管與光敏管對(duì)準(zhǔn)，以提高其靈敏度，光電耦合器的電路符號(hào)如圖 19 所示。通過(guò)接地電阻可以控制耦合的響應(yīng)速度和靈敏度。 因此使用時(shí) 需按數(shù)碼管極性將其 公共 端 接 地或 +5V，否則數(shù)碼管不亮。顯示電路如下圖： 圖 23 譯碼顯示電路 整個(gè)紅外遙控系統(tǒng)接收電路圖見(jiàn)附 錄 2。 框圖如圖 24 所示。其程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，執(zhí)行速度快，實(shí)時(shí)性好，程序易優(yōu)化，編譯后占用存儲(chǔ)空間校 少 ，是簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中最常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 。它每被調(diào)用一次便將累加器 中的八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)發(fā)送出去。中斷返回 發(fā)送子程 序： OUT04: 。轉(zhuǎn)脈沖發(fā)送信號(hào) SEND1: MOV R3,02H 。 紅外遙控接收程序設(shè)計(jì) 紅外遙控接收程序主要任務(wù)是將紅外接收頭發(fā)出的信號(hào)還原為二進(jìn)制編碼。原 碼 ‘ 1 ’ 原 碼 ‘ 0 ’ 原 碼 ‘ 1 ’E0 . 8 m s 0 . 8 m s低 電 平 高 電 平杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 即接收頭對(duì)信號(hào)反相后碼‘ 1’和‘ 0’的高電平時(shí)間長(zhǎng)度不同。以八位二進(jìn)制碼為一個(gè)循環(huán)。開中斷（系干擾） MOV A,38H 。DPTR 高 8 位放入 A JZ OUT 。移位賦值 JB ,$ JNB ,$ DJNZ CODENUM,READ02 RET 具體接收程序見(jiàn)附錄 4。 Proteus是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍