【正文】 08ms 仍未松開(kāi) ,接下來(lái)發(fā)射的代碼 (連發(fā)代碼 )將僅由起始碼 (9ms)和結(jié)束碼 (2. 5ms)組成。 主程序流程圖 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)YN復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 1復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)YN復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 圖 43 主程序流程圖 在主程序中判斷開(kāi)機(jī)鍵是否按下，若按下則判斷交流電的零點(diǎn)是否到來(lái)，若是零點(diǎn)，則控制可控硅的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)燈以一定的亮 度點(diǎn)亮。確保元器件都能正常工作，若有一個(gè)元器件有損壞，將直接影響到硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至使系統(tǒng)不能工作。 （ 2）過(guò)零檢測(cè)電路輸出波形測(cè)試 圖 52 過(guò)零檢測(cè)電路輸出波形圖 在硬件電路中已經(jīng)分析過(guò)過(guò)零檢測(cè)電路在整個(gè)系統(tǒng)中的作用，如 52 圖所示，每檢測(cè)到有零點(diǎn)電壓，在過(guò)零檢測(cè)電路端口輸出 100HZ 脈沖。軟件對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)也起著重要的作用，在大系統(tǒng)中甚至更重要，軟件的調(diào)試也是一件艱苦的工作。為以后從事單片機(jī)軟硬件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)打 下了一定的基礎(chǔ)，培養(yǎng)了從事產(chǎn)品研發(fā)的信心。 其次，感謝導(dǎo)師 石軍 老 師給予我們的悉心指導(dǎo)和照顧，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目?學(xué)研究態(tài)度與治學(xué)精神仍將是我今后學(xué)習(xí)的方向。 uchar Data_hongwai[4]。//紅外接收頭碼標(biāo)志 bit Finish_flag=0。 TL0=0。 } Data_hongwai[1]=1。amp。amp。 if(count_8ms=(85time1)) { count_8ms=0。 } } //定時(shí)器 0用來(lái)計(jì)數(shù)接收到的數(shù)據(jù) void Timer0_Routine() interrupt 1 { TH0=0。 } count++。 if(hw_data2020amp。0x80){Data_hongwai[3]|=0x01。 void inital(void)。 uchar count_8ms=0。 在此，十分感謝和我同組的 各位 同學(xué)，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們一起探討硬件和軟件設(shè)計(jì)中遇到的各種問(wèn)題，想出解決方案。 基于單片機(jī)的燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 致 謝 大學(xué)四年，人生經(jīng)歷與知識(shí)都受益良多，我滿(mǎn)懷感激。自己在這個(gè)過(guò)程中深刻的體會(huì)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義所在。 在上學(xué)期的實(shí)踐課程中，我們焊制了 51 開(kāi)發(fā)板，開(kāi)發(fā)板上有單片機(jī)的最小系統(tǒng)。檢查無(wú)誤后在進(jìn)行上電檢測(cè)。若是其中的一個(gè)，則執(zhí)行相應(yīng)的程序 ， 否則結(jié)束，這幀數(shù)據(jù)無(wú)效。 圖 41 遙控器發(fā)射的一組遙控碼波形圖 基于單片機(jī)的燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 遙控接收程序流程框圖 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 0復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 0 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 0復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 1YN復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)YN復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù)復(fù) 1 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 0 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 1 復(fù) 復(fù) 0 復(fù)YNYN復(fù) 復(fù) 復(fù)3 2 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 1YN 圖 42 紅外接收程序流程圖 紅外接收部分使用單片機(jī)的外部中斷 0 來(lái)判斷編碼的下降沿，用定時(shí)器 0 計(jì)時(shí)，通過(guò)對(duì)時(shí)間的讀取判別接到的數(shù)據(jù)是頭碼， 1 碼還是 0 碼。通過(guò)對(duì)用戶(hù)碼的檢驗(yàn)，每個(gè)遙控器只能控制一個(gè)設(shè)備動(dòng)作，這樣可以有效地防止多個(gè)設(shè)備之間的干擾。 C 語(yǔ)言有功能豐富的庫(kù)函數(shù)、運(yùn)算速度 快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)硬件的控制。 通過(guò)接地電阻可以控制耦合的響應(yīng)速度和靈敏度。因?yàn)楣怦詈掀骷妮斎牖?路和輸出回路之間可以承受幾千伏的高壓。 通常使用光電耦合器是為實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)主要功能： 電平轉(zhuǎn)換： TTL 電路與電源電路之間不需另加匹配電路就可以傳輸信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了電平轉(zhuǎn)換。光電耦合的響應(yīng) 時(shí)間一般不超過(guò)幾個(gè)微秒。光電隔離是通過(guò)光電耦合器實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際應(yīng)用中，這四種觸發(fā)方式對(duì)雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通有很大差異，其中第一象限“Ⅰ+” 和第三象限 “Ⅲ ” 觸發(fā)性能很好，因?yàn)樵谶@兩種觸發(fā)方式中，觸發(fā)電流的方向和雙向可控硅主回路中當(dāng)時(shí)的電流方向一致，只需要用較小的觸發(fā)脈沖電流就可使雙向可 控硅導(dǎo)通 。這個(gè)電流又流回到BG2 的基極，表成正反饋，使 ib2 不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通。 晶閘管也稱(chēng)可控硅整流器（簡(jiǎn)稱(chēng)可控硅），它是一種大功率半導(dǎo)體器件，具有耐壓高、容量大、效率高、控制靈敏等優(yōu)點(diǎn)。 如 lm7806 表示輸出電壓為正 6V， lm7909 表示輸出電壓為負(fù) 9V。從而使 電路達(dá)到最簡(jiǎn)化，靈敏度和抗干擾性都非常的好，其外形和管腳如圖35 所示。 紅外線的接收過(guò)程 由于本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用萬(wàn)能遙控器，所以紅外發(fā)射過(guò)程可以不予考慮，只需 最后編譯程序時(shí)對(duì)相應(yīng)的所需按鍵進(jìn)行解碼就行。 發(fā)射機(jī)一般由指令鍵 (或操作桿 )、指令編碼系統(tǒng)、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射電路等幾部分組成。一般 Vcc的上升時(shí)間不超過(guò) 1ms，振蕩器建立時(shí)間不超過(guò) 10ms。 本次設(shè)計(jì)采用內(nèi)部方式，如圖 33 所示： 圖 33 單片機(jī) 時(shí)鐘電路 （ 2） 復(fù)位電路 復(fù)位即回到初始狀態(tài)，是單片機(jī)經(jīng)常進(jìn)入的工作狀態(tài)。 （ 2） 單片機(jī) STC12C5A60S2 引腳 圖 及各引腳的功能 引腳圖 如圖 32 ： 圖 32 單片機(jī) STC12C5A60S2 引腳圖 基于單片機(jī)的燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 單片機(jī)最小模塊中各部分電路介紹 （ 1） 時(shí)鐘電路 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1和 XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。 基于單片機(jī)的燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù)S T C 1 2 C 5 A 6 0 S 2復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù)復(fù) 復(fù) 復(fù) 圖 21 調(diào)光燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 基于單片機(jī)的燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的最小系統(tǒng)模塊 電路圖 80C51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括：晶體振蕩電路部分、復(fù)位開(kāi)關(guān)電路部分和電源電路部分。無(wú)穿透障礙物的能力。 無(wú)線通信的實(shí)現(xiàn)有三種方案：藍(lán)牙通信、紅外無(wú)線遙控、使用短距離無(wú)線數(shù)傳器件。 此次設(shè)計(jì)中，以上兩款單片機(jī)都能 夠完成設(shè)計(jì)需要。 ATMEGA16單片機(jī)屬于高性能、低功耗的 8 位 AVR174?？梢圆捎眠b控技術(shù)定時(shí)、定量喂養(yǎng)，檢測(cè)魚(yú)的新鮮程度和生長(zhǎng)情況。這種設(shè)想，經(jīng)過(guò)廣大技術(shù)人員的科技攻關(guān)，不久的將來(lái)變?yōu)楝F(xiàn) 實(shí) [15]。雖然在一定程度上能通過(guò)更換硬件或某些接線來(lái)改變工作狀態(tài)，但其變化范圍有限，不能適應(yīng)多方面的需要。這種接收機(jī)易受外界干擾而發(fā)生誤控及失控事件，因此在普及與提高方面受到限制。 遙控技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 早在 20世紀(jì) 20年代，就有了遙控系統(tǒng)的雛 形，人們?cè)噲D利用遙控技術(shù)來(lái)控制無(wú)人駕駛飛機(jī)，但由于技術(shù)不夠完善，沒(méi)有得到實(shí)際運(yùn)用。它是利用自動(dòng)控制技術(shù)，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)而形成的一門(mén)綜合性技術(shù)。由于開(kāi)關(guān)較多且固定在一個(gè)位置，想開(kāi)燈時(shí)必須先看清開(kāi)關(guān)下面的標(biāo)記才能正確開(kāi)燈，有時(shí)為開(kāi)一盞燈竟把所有的開(kāi)關(guān)都按了一遍，使用時(shí)極為不便。 關(guān)鍵 詞 單片機(jī) 8051 紅外遙控 雙向可控硅 基于單片機(jī)的燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì) II Lighting control system based on single chip design Abstract With the continuous improvement of living standard, people39。當(dāng)一天繁忙的工作結(jié)束之后，需要一個(gè)輕松舒適的環(huán)境來(lái)讓人們放松心情。本人設(shè)計(jì)了遙控接收模塊，過(guò) 零檢測(cè)電路，電源電路， 調(diào)光控制電路等幾個(gè)重要部分。 智能不是昂貴和不實(shí)際的代名詞，而是方便。紅外線是十分豐富的波譜資源，目前在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)療衛(wèi)生等方面得到了廣泛的應(yīng)用。這類(lèi)應(yīng)用提高了家電的功能和檔次，給使用者帶來(lái)極大的方便。 1957年蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，標(biāo)志著遙控技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的階段。今后發(fā)展趨向主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 : (1)提高系統(tǒng)的適應(yīng)能力，以滿(mǎn)足各種不同用途的 需要。 (5) 遙控技術(shù)應(yīng)綜合多學(xué)科技術(shù)解決我國(guó)的技術(shù)難題。采用遙控和其他相應(yīng)的裝置后，設(shè)備可以按照預(yù)定的工作程序準(zhǔn)確 運(yùn)轉(zhuǎn)，提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中，成本是必須考慮的條件。另外， 有 EEPROM功能， 外部晶體 12M 以下時(shí)，復(fù)位腳可直接 1K 電阻到地。例如，調(diào)整電機(jī)的啟動(dòng)與停止、正反向、升速與降速等指令。 紅外線遙控的特性主要有幾點(diǎn)。本系統(tǒng)由紅外接收電路，電源電路，過(guò)零檢測(cè)電路和燈光調(diào)控電路組成。 ? 片上集成 1280 字節(jié) RAM。 當(dāng)采用外部方式時(shí)鐘電路時(shí)，外部信號(hào)接至 XTAL2（內(nèi)部時(shí)鐘電路輸入端），而 XTAL1接地。內(nèi)部 RAM不受復(fù)位的影響。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長(zhǎng)為~。 由于紅外線遙控不具有像無(wú)線電遙控那樣穿過(guò)障礙物去控制被控對(duì)象的能力，所以，在設(shè)計(jì)家用電器的紅外線遙控器時(shí)，不 必要像無(wú)線電遙控器那樣，每套 (發(fā)射器和接收器 )要有不同的遙控頻率或編碼 (否則，就會(huì)隔墻控制或干擾鄰居的家用電器 )，所以同類(lèi)產(chǎn)品的紅外線遙控器，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(mén) ” 的情況。它僅有三條管腳，分別是電源正極，地，以及信號(hào)輸出端。 由于整流電路輸出的直流電壓脈動(dòng)大，而本系統(tǒng)則需要穩(wěn)定的直流電壓，則需要相應(yīng)的濾波電路，濾除脈動(dòng)中的交流成分，再通過(guò)穩(wěn)壓器得到穩(wěn)定的直流電壓，以供系統(tǒng)需要。 基于單片機(jī)的燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 TF11TO1D3 4007D2 4007D1 4007D4 4007D5 4007D6 4007Q22N3904100pFC8Cap12KR5Res212KR6Res212KR4Res210KR7Res2VCCCDPort 圖 38 過(guò)零檢測(cè)電路圖 過(guò)零檢測(cè)工作原理： 圖 39 C、 D 處波形圖 原理 電路 圖中， D5 、 D6 電壓取自變壓器次級(jí)線圈的兩點(diǎn)（ 014V），經(jīng)過(guò) DD6 全波整流，形成脈動(dòng)直流波形，電阻分壓后，再經(jīng)過(guò)電容濾波，濾去高頻成分，形成 C 點(diǎn)電壓波形；當(dāng) C 點(diǎn)電壓大于 ，三極管 Q2 導(dǎo)通，在三極管集電 極形成低電平；當(dāng) C 點(diǎn)電壓低于 ，三極管截止 ，三極管集電極通過(guò)上拉電阻 R7，形成高電平。此時(shí)，如果從控制極 G 輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào)， BG2 便有基流 ib2 流過(guò)，經(jīng) BG2 放大，其集電極電流ic2=β2ib2。雙向可控硅還可通過(guò)控制其導(dǎo)通 θ 的大小來(lái)控制它的輸出電壓的大小 。 基于單片機(jī)的燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 T2 T2 P N N G N N G T1 T1 a b 圖 312雙向可控硅結(jié)構(gòu)與符號(hào) 光電耦合器的介紹 光電耦合器 [5]的結(jié)構(gòu)及其工作原理： 在電子電路系統(tǒng)中，不可避免地存在各種各樣的干擾信號(hào)，若電路的抗干擾能力差將導(dǎo)致測(cè)量 、控制準(zhǔn)確性的降低，甚至產(chǎn)生誤動(dòng)作，從而帶來(lái)破壞性的后果。發(fā)光二極管和光敏三極管之間用透明絕緣體填充，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 313 所示。另一方面，光電耦合器的發(fā)光二極管是電流驅(qū)動(dòng)器件，可以形成電流環(huán)路的傳送形式。據(jù)分壓原理可知，即使干擾電壓的幅度較大，但饋送到光電耦合器輸入端的雜訊電壓會(huì)很小，只能形成很微弱的電流，由于沒(méi)有足夠的能量而不能使二極體發(fā)光，從而被抑制掉了。 體積小，器件多采用雙列直插封裝，具有單通道、雙通道以及多達(dá)八通道等多種結(jié)構(gòu)，使用十分方便。 R8 是觸發(fā)功率雙向可控硅的限流電阻 。 軟件設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)的軟件主要可以分為紅外接收 、 紅外解碼 和 燈光控制 三部分，其中具體有單片機(jī)初始化程序 、 紅外接收解碼程序和 紅外服務(wù)子程序 等模塊。 單片機(jī)采用外部中斷 INTI 管腳和紅外接收頭的信號(hào)線相連，中斷方式為 邊沿觸發(fā)方