【正文】 語言的程序設(shè)計(jì)， 與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用 界面友好，易學(xué)易用 。 （ 6） C 語言中的庫文件提供了許多標(biāo)準(zhǔn)的例程。如 EA 為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。 7. Pin9:RESET/Vpd 復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng) STC89C52RC 通電，時(shí)鐘電路開始工作，在 RESET 引腳上出現(xiàn) 24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。 2. Pin40:正電源腳，工作時(shí)，接 +5V 電源。地址范圍是 00H～ FFH。 A2（引腳 3）：器件地址的 A2 位。 28 圖 紅外接收電路 存儲(chǔ)電路 遙控器所能存儲(chǔ)代碼的數(shù)量也是衡量一個(gè)智能學(xué)習(xí)型遙控器性能好壞的重要指標(biāo)。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號(hào)情況下，其接收距離可達(dá) 35m。 鍵碼后面一般還要有鍵碼的反碼，用來檢驗(yàn)鍵碼接收的正確性，防止誤動(dòng)作，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。 常見的 “0”， “1”的波形如圖 所示。通過合理的脈沖編碼和優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電路，可使發(fā)光二極管有可能用于高速光通信系統(tǒng)。交流電流驅(qū)動(dòng)方式主要用于紅外測(cè)量、檢測(cè)以及較簡(jiǎn)單的紅外光通信中。 Pin2（觸發(fā)點(diǎn)） 這個(gè)腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。 近紅外光可以通過紅外發(fā)光二極管 (LED) 獲得紅外發(fā)光二極管是一種由 PN 結(jié)構(gòu)成的注入電流型發(fā)光器件，在加上合適的正向偏置電壓后，就可以發(fā)出一定波長(zhǎng)的近紅外光。通常將其中間 ～ 1000181。 主要模塊電路設(shè)計(jì) 鍵盤和顯示電路設(shè)計(jì) (1)鍵盤電路設(shè)計(jì) 2 4 加 3 個(gè)功能鍵的 鍵盤電路模塊見 圖 所示。 微控制器選擇 方案 1：用常用的單片機(jī)。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。但同時(shí)它的顯示內(nèi)容有限，只能顯示簡(jiǎn)單的數(shù)字和字母。占用比較少的資源就能管理一個(gè)按鍵數(shù)比較多的鍵盤，集成了硬件消抖功能，提高了程序的執(zhí)行效率。導(dǎo)致采用第一種方案來設(shè)計(jì)有很大的局限性，因此第二種是較為可行的方案。這類遙控器的設(shè)計(jì)思想是：把原遙控器所發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行完全拷貝，而不管遙控器是什么格式，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s后，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，當(dāng)需要發(fā)射時(shí)，再由儲(chǔ)存器內(nèi)讀出解壓后還原原始信號(hào)。最后通過放大電路驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外信號(hào)。 學(xué)習(xí)型紅外遙控器通過記錄各種不同類型的遙控器的編碼波形，將其存儲(chǔ)下來并與某個(gè)按鍵關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)”功能這樣作不必關(guān)心編碼的細(xì)節(jié)，通用性大大提高。一般情況下，接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應(yīng)有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端，以便以后適時(shí)地來取數(shù)據(jù)。此處的“有效脈沖”和“有效電平”，可能是高、也可能是低，取決于相應(yīng)輸出腳的靜態(tài)狀況，如靜態(tài)時(shí)為低，則“高”為有效；如靜態(tài)時(shí)為高，則“低”為有效。由于其無法穿透墻壁，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。紅外接收頭的引腳排列因型號(hào)不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。 接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。在設(shè)計(jì)過程中使我們能夠把專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的，有條理的連接起來?？墒巩a(chǎn)品縮小體積，增強(qiáng)功能，實(shí)現(xiàn)不同程度的智能化。 遙控器主要由形成遙控信號(hào)的微處理器芯片、晶體振蕩器、放大晶體管、紅外發(fā)光二極管以及鍵盤矩陣組成。隨著電子技 術(shù)的飛速發(fā)展，新型大規(guī)模遙控集成電路的不斷出現(xiàn)，使遙控技術(shù)有了日新月異的發(fā)展。 紅外線是一種光線，具有普通光的性質(zhì)，可以以光速直線傳播，強(qiáng)度可調(diào)，可 7 以通過光學(xué)透鏡聚焦，可以被不透明物體遮擋等等。 紅外學(xué)習(xí)研究現(xiàn)狀 常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。 由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了大量紅外遙控專用集成電路，需要時(shí)按圖索驥即可。大多數(shù)情況下“高”為有效。這種輸出形式一般用于與單片機(jī)或微機(jī)接口。 根據(jù)課題要求初步制定了實(shí)現(xiàn)上述功能的基本思路。達(dá)到學(xué)習(xí)和發(fā)射的目的，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)遙控器控制多種紅外遙控設(shè)備的功能。 此方式的工作過程分以下幾步完成：對(duì)原始發(fā)射信號(hào)波形采集到主控MCU的ＲＡＭ中、分析信號(hào)，壓縮信號(hào)，存儲(chǔ)信號(hào)。即 通過記錄各種不同類型的遙控器的編碼波形，將其存儲(chǔ)下來并與某個(gè)按鍵關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)”功能這樣作不必關(guān)心編碼的細(xì)節(jié)，通用性大大提高。但是增加硬件成本和儀器的功耗。這種常用的液晶，耗能也高。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率較小，紅外接收二極管收到的信號(hào)較弱，所以接收端就 要增加高增益放大電路。 AT89C51 等類似的單片機(jī)我們之前用過，很熟悉，用它作為主控單元，但此類單片機(jī)往往由于工作頻率較低，它的內(nèi)部存儲(chǔ)器容量過小，難以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要。 鍵盤的實(shí)現(xiàn)方法是給所有的列線 I/O 口線均置成低電平，然后將行線電平狀態(tài)讀入到單片機(jī)中，如 19 果有鍵按下，就會(huì)有一根行線電平被拉至低電平，根據(jù)次原理就可以檢測(cè)到是哪個(gè)鍵按下。m 的波譜段稱為紅外光譜區(qū)。發(fā)射電路如圖 所示。 Pin3（輸出） 當(dāng)時(shí)間周期開始時(shí)，輸出腳位移至比電源電壓少 伏的高電位。 直流電流驅(qū)動(dòng)方式，如圖 （發(fā)射方式示意圖）左圖所示，也被稱為平均發(fā)射方式，是指通過啟動(dòng)直流電源驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)出恒定的紅外光。調(diào)制帶寬定義為：在保證一定的調(diào)制頻率下，當(dāng)發(fā)光二極管輸出的交流光功率比參考頻率下降 3db 時(shí)，所對(duì)應(yīng)的頻率值。采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的“ 0”；以脈寬為、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的“ 1”。這些指令信號(hào) 由調(diào)制電路調(diào)制成 32～ 40 kHz 的信號(hào)，經(jīng)調(diào)制后輸出，最后由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射器件 (LED)發(fā)出紅外遙控信號(hào)。它能與 TTL、 COMS 電路兼容。遙控器在學(xué)習(xí)完某個(gè)遙控器的代碼后得把 該代碼存儲(chǔ)起來， 由于單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 所能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有限而且不能掉電保護(hù)。 GND（引腳 4）：地線。 存儲(chǔ)電路原理圖如下： 圖 存儲(chǔ)電路 單片機(jī)控制電路 （ 1）所選單片機(jī)簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)中選用的宏晶科技的 STC89C52RC 型單片機(jī)是一種低功耗、高性能、采用 CMOS 工藝的 8位微處 理器，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)型 80C51 單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引 31 腳完全兼容。 3. Pin19:時(shí)鐘 XTAL1 腳，片內(nèi)振蕩電路的輸入端。STC89C52RC 的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位。 34 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)編程語言和編程工具 在單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)中，匯編語言作為傳統(tǒng)的編程語言，己經(jīng)不能滿足實(shí)際需要，高級(jí)語言被逐漸引入， C 語言就是其中之一。 （ 7）可實(shí)現(xiàn)模塊化編程技術(shù)，從而可將己編制好的程序加入到新程序中。 Keil C51 軟件提供豐富的 庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。在主循環(huán)中檢測(cè)按鍵，假如有學(xué)習(xí)按鍵按下時(shí)，則進(jìn)入學(xué)習(xí)模式。如果采集到編碼信號(hào)位數(shù)大于設(shè)定值 (程序中設(shè)定值 )或者高電平信號(hào)時(shí)長(zhǎng)大于一定值，即認(rèn)為編碼采集已經(jīng)結(jié)束，學(xué)習(xí)子程序結(jié)束。 //定 時(shí)器 1開始計(jì)數(shù) PW_pt = 4。 if (timeout40000)//超過時(shí)間直接退出 { RX_flag = 0。 TR1=1。 if (timeout20200)//超過時(shí)間直接退出 { RX_flag = 0。 u8_i26。 break。 //定時(shí)器 1開始計(jì)數(shù) timeout = 0。 //定時(shí)器 1關(guān)閉計(jì)數(shù) PW_data[PW_pt++] = TH1。 u8_i++)//功能碼 這里有 16個(gè)脈沖，用掉64個(gè)存儲(chǔ)單元 //步驟六：假如數(shù)據(jù)已經(jīng)傳完，結(jié)束幀是怎么樣的。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，盡管各種被控設(shè)備存在標(biāo)準(zhǔn)不一，幀格式、碼型、編碼長(zhǎng)短、發(fā)送方式不同等問題，但對(duì)于某一個(gè)特定的被控設(shè)備還是有一定的規(guī)律，即表示“ 0”和“ 1”的方式在一個(gè)設(shè)備中是相同的。)。 //功能反碼 length=4。 L_time = 8。 HO_time = PW_data[length+2]。 HZ_time = PW_data[length+2]。 L_time = 8。//高位 PW_data[17] = PW_data2[length1]。 L_time |= PW_data2[length++]。// } } length = 0。 0x000000ff。//低位 //數(shù)據(jù)幀， 39。 PW_data[12] = (System_Codeamp。 PW_data[12] = (System_Codeamp。//系統(tǒng)碼低位 PW_data2[2]= Funtion_Code。F39。 write_date(39。 write_date(Funtion_Anti_Code%10+0x30)。 上電測(cè)試 上電測(cè)試是調(diào)試的關(guān)鍵，應(yīng)該按照模塊測(cè)試的思想，分模塊測(cè)試系統(tǒng)。如果兩腳電位差太大，就有可能沒有起振。這個(gè)部分是最重要的程序之一，調(diào)試過程出現(xiàn)了很多問題。 調(diào)試小結(jié) 本系統(tǒng)的調(diào)試過程中，最主要的困難在于接收模塊和發(fā)射模塊軟件的調(diào)試。 61 謝 辭 首先感謝北方工 業(yè)大學(xué)對(duì)我的教育與培養(yǎng)。謝謝你們。設(shè)定時(shí)器 1 工作方式 1 TH0 = 0xe6。 //下降沿觸發(fā) WP = 0。)。39。 write_(0x80)。 TH1 = 0。在我經(jīng)歷失敗挫折時(shí)，是你們一直都在身邊支持鼓勵(lì)著我，在我遇到問題時(shí)，是你們給了我很多很好的意見和建議。本設(shè)計(jì)在選題及研究過程中，吳老師的悉心指導(dǎo)，為我答疑解惑、指點(diǎn)迷津，幫助我開拓思路，一直鼓勵(lì)著我認(rèn)真獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。 57 智能紅外遙控器性能測(cè)試 測(cè)試所使用儀器 表 測(cè)試使用儀器 序號(hào) 名稱、型號(hào) 數(shù)量 備注 1 微型計(jì)算機(jī) 1 臺(tái) 進(jìn)行調(diào)試以及程序的下載 2 萬用表 VC9806 1 塊 對(duì)芯片管腳進(jìn)行調(diào)試，測(cè)試 3 示波器 TDS2020 1 臺(tái) 對(duì)輸出波形進(jìn)行檢測(cè) 測(cè)試結(jié)果 一體化接收頭 HS0038 解調(diào)出的遙控器電源信號(hào)波形： 58 學(xué)習(xí)后發(fā)送的遙控器電源信號(hào)波形： 59 38kHZ 載波： 結(jié)果分析 改設(shè)計(jì)通過測(cè)試，其功能基本符合設(shè)計(jì)要求，能夠?qū)W習(xí)、存儲(chǔ)并發(fā)送電視遙控器的紅外遙控命令。然后仔細(xì)查看關(guān)于中斷的設(shè)置之后，發(fā)現(xiàn)外部中斷允許位沒有設(shè)置，設(shè)置好之后，問題就迎刃而解了。 系統(tǒng)軟件調(diào)試 軟件的調(diào)試分模塊來實(shí)現(xiàn)，首先調(diào)試按鍵與顯示模塊是否可以正常，然后調(diào)試接收模塊，最后調(diào)試發(fā)射模塊。然后測(cè)試系統(tǒng)的供電，上電后檢測(cè)有無器件發(fā)熱現(xiàn)象，若有應(yīng)立即斷電，若沒有，再進(jìn)行個(gè)元件的檢測(cè)。 系統(tǒng)硬件調(diào)試 硬件是系統(tǒng)的軀體，硬件的好壞直接影響了結(jié)果，也影響了程序調(diào)試的進(jìn)度。)。 //write_date(39。//功能反碼 ifdef Debug_Sdata tttable[0] = PW_data[12]。 PW_data[13] = System_Codeamp。 PW_data[13] = System_Codeamp。高電平高位 PW_data[8] = HO_time。 } //起始幀，低電平高位 //起始幀，低電平低位 //起始幀，高電平高位 //起始幀，高電平低位 //數(shù)據(jù)幀，低電平高位 //數(shù)據(jù)幀，低電平低位 //數(shù)據(jù)幀， 39。 0x00000003。 H_time = 8。// } else { Funtion_Code=(Funtion_Code1)。 H_time = PW_data2[length++]。 } length = length + 4。 } else { System_Code=(System_Code1)。 H_time = PW_data[length+2]。 //L_time = PW_data[4]。I39。 通過對(duì)不同被控設(shè)備的紅外遙控命令進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)的遙控信號(hào)為 150 ms，這樣最多的高低信號(hào)碼的數(shù)據(jù)可達(dá)數(shù)百個(gè)。 u8_i2。 TH1 = 0。 } RX_flag = 1。 //定時(shí)器 1關(guān)閉計(jì)數(shù) PW_data[PW_pt++] = TH1。這里做成循環(huán)形