【正文】 發(fā)送 8 位MOV R5 , 20 。JNC Q1青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26JNC KEYWORKMOV A,R0MOVC A,A+DPTRINC R0 。第 1 行行號(hào)初值為 4LJMP KEYL。按鍵在第 0 行青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25SETB CLR 。 發(fā)射子程序鍵盤掃描子程序KEYWORK:MOV P3,0FHMOV A,P3。每次都是先傳最高位，通常從器件在接收到每個(gè)字節(jié)后都會(huì)作出響應(yīng)，即釋放 SCL 線返回高電平，準(zhǔn)備接收下一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，主器件可繼續(xù)傳送。在 I2C 總線技術(shù)規(guī)范中，開(kāi)始和結(jié)束信號(hào)（也稱啟動(dòng)和停止信號(hào)）的定義如圖 48 所示。如圖 45 所示表示‘ 1 ’ 表 示‘ 0 ’ 表示‘ 1 ’紅外接收頭接收的 程序 （輸入 ）紅外接收頭接收頭解 調(diào)后 輸出的 波形圖 45 紅外接收頭的輸出接收完 1 幀后，接收單片機(jī)首先判斷接收到的用戶碼是否和自己的用戶碼一致，如果不一致，則放棄剛接受到的數(shù)據(jù)并做好下一次接收準(zhǔn)備；如果一致，則讀取剛接受到的控制碼，并調(diào)用相應(yīng)的控制程序，產(chǎn)生控制信號(hào)。用戶碼是對(duì)每個(gè)接收系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)，通過(guò)對(duì)用戶碼的檢驗(yàn)，每個(gè)遙控器按鍵只能被其中一個(gè)接收器識(shí)別，從而可能告知相應(yīng)設(shè)備，有效地防止了多個(gè)設(shè)備之間的串?dāng)_。本設(shè)計(jì)紅外遙控信號(hào)采用自定義編碼方式，由發(fā)送單片機(jī)來(lái)完成調(diào)制過(guò)程?？刂齐娐冯S著被控設(shè)備的不同而不同，但原理是一致的。其中按鍵矩陣包含了所有被控設(shè)備的遙控按鍵，相同設(shè)備的遙控按鍵構(gòu)成一注，每組設(shè)置一個(gè)唯一的特征碼，當(dāng)這一組中任一按鍵被按下都會(huì)首發(fā)發(fā)射相同的用戶特征碼，當(dāng)發(fā)射的用戶碼與自身特征碼相同時(shí)，該接收器執(zhí)行相應(yīng)的控制程序，控制自身的裝置產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，而其他控制器不產(chǎn)生控制作用。設(shè)計(jì)相應(yīng)電路和軟件時(shí)對(duì)上述諸多因素加以分析、歸納，將編碼特點(diǎn)用一串二進(jìn)制位表示出來(lái)形成設(shè)備碼，對(duì)應(yīng)于一個(gè)具體的遙控器。由于市場(chǎng)上出現(xiàn)成百上千的編碼方式并存，并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14準(zhǔn)，只有各芯片廠商各自的標(biāo)準(zhǔn)，這也是模擬并替換各種原廠遙控器最大的難點(diǎn)。不過(guò)，幾乎所有的紅外家電遙控器都遵循這一標(biāo)準(zhǔn)。其讀寫(xiě)周期范圍如下表 32 所示，總線時(shí)序如圖 34，寫(xiě)周期時(shí)序如圖 35，應(yīng)答時(shí)序如圖 36表 32 AT24C02 的讀寫(xiě)周期 , ~ ,~符號(hào) 參數(shù) 最小 最大 最小 最大 單位Fscl 時(shí)鐘頻率 100 400 KHZT1 SCL,SDA 輸入的噪聲抑制時(shí)間200 200 nstAA SCL 變低至 SDA數(shù)據(jù)輸出及應(yīng)答信號(hào) 1 ust BUF 新的發(fā)送開(kāi)始前總線空閑時(shí)間 ustHD:STA 起始信號(hào)保持電平 4 ust LOW 時(shí)鐘低電平周期 ust HIGH 時(shí)鐘高電平周期 4 ust SU:STA 起始信號(hào)建立時(shí)間 ust HD:DAT 數(shù)據(jù)輸出保持時(shí)間 0 0 nst SU1:DAT 數(shù)據(jù)輸出建立時(shí)間 50 50 nst R SDA 及 SCL 上升時(shí)間1 ust F SDA 及 SCL 下降 300 300 ns青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12時(shí)間t SU:STD 停止信號(hào)建立時(shí)間 4 ust DH 數(shù)據(jù)輸出保持時(shí)間 100 100 ns總線時(shí)序如圖 34圖 34 讀寫(xiě)總線時(shí)序?qū)懼芷跁r(shí)序如下圖 35圖 35 AT24C02 的寫(xiě)時(shí)序應(yīng)答時(shí)序如下圖 36圖 36 AT24C02 的應(yīng)答時(shí)序青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路遙控器其核心問(wèn)題就是如何編碼，將需要實(shí)現(xiàn)的操作指令例如選臺(tái)、快進(jìn)等事先編碼，設(shè)備接收后解碼再控制有關(guān)部件執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作?？偩€競(jìng)爭(zhēng)的仲裁是在兩個(gè)層次上進(jìn)行的。此時(shí)，低電平周期短的器件的時(shí)鐘由低至高的跳變并不能影響 SCL 線的狀態(tài)，于是這些器件將進(jìn)入高電平等待的狀態(tài) [7]。在總線上，既沒(méi)有中心機(jī)，也沒(méi)有優(yōu)先機(jī)。I2C 總線協(xié)議如下：（1）只有在總線空閑時(shí)才能啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送；（2）在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，當(dāng)時(shí)鐘線為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線必須保持穩(wěn)定，不允許有跳青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9變。HS0038 為直立側(cè)面收光型。紅外遙控常用的載波頻率為38KHz，這是由發(fā)射端所使用的 455KHz 晶振來(lái)決定的。一體化紅外線接收頭體積小，靈敏度高，外接元件少，抗干擾能力強(qiáng)，使用十分方便。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為 940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器，室內(nèi)近距離（小于10米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為940mm左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。其中的許多廠商已推出符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)并支持 Windows 95 的產(chǎn)品。與紅外線相比，超聲傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息量少，易受干擾而引起誤動(dòng)作。并把接收到的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)；（2）把接收到的數(shù)據(jù)能存儲(chǔ)起來(lái)包括在一些意外情況下，如掉電等，使用芯片為AT24C02，能在開(kāi)機(jī)時(shí)顯示上一次的數(shù)據(jù)。利用單片機(jī)作為主控芯片，結(jié)合紅外遙控用戶碼的設(shè)置，自行設(shè)計(jì)編碼和解碼程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)遙控器控制多臺(tái)設(shè)備的這種方法就應(yīng)運(yùn)而生了。E2PROM.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1一. 緒論 課題研究的背景遙控技術(shù)能給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)更加人性化的關(guān)懷和體貼，同時(shí)還兼具節(jié)能與安防等一些的輔助功能。本設(shè)計(jì)用STC89C54作為主控芯片，將發(fā)射信號(hào)調(diào)制到38KHz，使得紅外接收頭HS0038能夠接收到。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)論文（設(shè)計(jì)）題目 簡(jiǎn)易智能紅外遙控器的設(shè)計(jì) 要求完成時(shí)間 論文（設(shè)計(jì)）內(nèi)容（需明確列出研究的問(wèn)題）：本設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)易智能紅外遙控器，需要解決以下問(wèn)題： 熟悉紅外遙控器的工作原理； 掌握紅外通信的編解碼原理及至少一種串行通信數(shù)據(jù)校驗(yàn)算法； 實(shí)現(xiàn)一個(gè)遙控器對(duì)至少 2 臺(tái)家電設(shè)備的控制； 繪制系統(tǒng)電氣原理圖及 PCB 圖； 畫(huà)出系統(tǒng)的軟件流程圖并編寫(xiě)系統(tǒng)程序； 盡量做出樣機(jī)并完成系統(tǒng)調(diào)試。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。系統(tǒng)主要包括紅外發(fā)射模塊、接收模塊、存儲(chǔ)模塊。 codec。用戶深感不便，并且不兼容問(wèn)題大大影響了遙控器的推廣使用，因而對(duì)智能型紅外遙控器的研究是很有必要的也是很有實(shí)用意義的。本設(shè)計(jì)中模擬遙控器的功能，要求系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）紅外遙控器的發(fā)送模塊有顯示功能，接收電路使用一體化紅外接收頭HS0038。最初的無(wú)線遙控裝置采用的是電磁波傳輸信號(hào)，由于電磁波容易產(chǎn)生干擾，也易受干擾，因此逐漸采用超聲波和紅外線媒介來(lái)傳輸信號(hào)?，F(xiàn)在約有 120 家以上的廠商支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見(jiàn)光。并且紅外遙控是一種無(wú)線、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)，被諸多電子設(shè)備特別是家用電器廣泛采用，并越來(lái)越多的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中 [4]。其引腳圖如下圖 31 圖31 單片機(jī)引腳圖 紅外發(fā)光二極管紅外發(fā)光二極管實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見(jiàn)光。一體化紅外線接收頭將紅外發(fā)光二極管，低噪音放大器，限幅器，帶通濾波器，解調(diào)器，以及整形驅(qū)動(dòng)電路等集成在一起。但在使用時(shí)注意成品紅外接收頭的載波頻率。它能與 TTL、COMS 電路兼容 [6]。它通過(guò) SDA（串行數(shù)據(jù)線）及SCL（串行時(shí)鐘線 )兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件：不管是單片機(jī)、存儲(chǔ)器、LCD 驅(qū)動(dòng)器還是鍵盤接口。I 2C 總線的控制完全由掛接在總線上的主器件送出的地址和數(shù)據(jù)決定。SCL 線上由高電平到低電平的跳變將影響到這些器件，一旦某個(gè)器件的時(shí)鐘信號(hào)下跳為低電平，將使 SCL 線一直保持低電平，使 SCL 線上的所有器件開(kāi)始低電平期。I 2C 總線具有多主控能力，可以對(duì)發(fā)生在 SDA 線上的總線競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行仲裁，其仲裁原則是這樣的：當(dāng)多個(gè)主器件同時(shí)想占用總線時(shí)，如果某個(gè)主器件發(fā)送高電平，而另一個(gè)主器件發(fā)送低電平，則發(fā)送電平與此時(shí) SDA 總線電平不符的那個(gè)器件將自動(dòng)關(guān)閉其輸出級(jí)。用單片機(jī)的 腳作為串行時(shí)鐘線，用 腳作串行數(shù)據(jù)線。對(duì)于遙控器涉及到如下幾個(gè)主要問(wèn)題：1. 遙控器發(fā)出的編碼信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外線發(fā)射管，必須發(fā)出波長(zhǎng)范圍在 940nm 左右的紅外光線，因?yàn)榧t外線接收器的接收二極管主要對(duì)這部分紅外光信號(hào)敏感，如果波長(zhǎng)范圍不在此列，顯然無(wú)法達(dá)到控制之目的。3. 一個(gè)設(shè)備受控，除了滿足上面提到的兩個(gè)基本物理?xiàng)l件外，最重要的是變化多種多樣的當(dāng)然應(yīng)該是遙控器發(fā)出一串二進(jìn)制編碼信號(hào)了，這也是不同的遙控器不能相互通用的最主要原因。遙控編碼方式涉及很多方面，首先是數(shù)字 0 和 1 的表示；其次是幀結(jié)構(gòu)（引導(dǎo)碼和結(jié)束碼，客戶碼和命令碼長(zhǎng)度及發(fā)送方式）；再次是幀間結(jié)構(gòu)（僅發(fā)一次還是反復(fù)多次，多幀交替發(fā)送，幀間間隔變化）；最后是載波頻率，以 38KHz 居多，也有 40KHz 甚至 200KHz 等特殊載波。 紅外遙控器的框圖遙控 器操作 鍵盤S T C 8 9 C 5 4遙控器發(fā)射電路紅外接收電路1S T C 8 9 c 5 4單片機(jī)處理部分控 制輸出執(zhí)行E E P R O M存 儲(chǔ)部分紅外接收電路2S T C 8 9 c 5 4單片機(jī)處理部分控 制使出執(zhí)行E E P O R M存儲(chǔ)部分圖 37 設(shè)計(jì)總框圖 硬件電路設(shè)計(jì)紅外遙控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括遙控器和接收控制器兩部分，由于一個(gè)遙控器控制多臺(tái)設(shè)備，所以接收控制器的個(gè)數(shù)隨控制對(duì)象的多少而定，形成如圖 37 所示的一對(duì)多的電路結(jié)構(gòu)圖。其中接收電路使用一體化紅外接收頭 HS0038，HS0038 工作頻率為 38KHZ，能對(duì)收到遙控信號(hào)進(jìn)行放大，檢波，整形，調(diào)制，得到 TTL 電平信號(hào)，在送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼并執(zhí)行相關(guān)控制程序，對(duì)外只有 3 個(gè)管腳：VSS、 GND 和 1 個(gè)脈沖信號(hào)輸出引腳，使用方便，性能可靠 [11]。為了使其在無(wú)線傳輸過(guò)程中免受其他紅外信號(hào)的干擾,通常都是先將其調(diào)制在特定的載波頻率上，然后再經(jīng)紅外發(fā)射二極管發(fā)射出去,稱為調(diào)制。圖 42為紅外遙控?cái)?shù)據(jù)幀格式。不過(guò)需要明白接收頭輸出信號(hào)與出入的關(guān)系正好相反。 存儲(chǔ)部分在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，必須確認(rèn)數(shù)據(jù)傳送的開(kāi)始和結(jié)束。在 I2C 總線上每次傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)不限，但每一個(gè)字節(jié)必須為 8 位，而且每個(gè)傳送的字節(jié)后面必須跟一個(gè)認(rèn)可位（第 9 位） ，也叫應(yīng)答位（ACK） 。在接收程序中主要包括解碼，存儲(chǔ)等程序。行線為 0111,判斷是否在第 0 行SETB SETB MOV A,P3ANL A,0FHCJNE A,0FH,KEYH0。查列線值 KEYH1: MOV R2,04H。判斷是不是 4 列檢查完了。FASE: MOV A,BORL A,0E0HMOV R4 ,8 。139。2us。1μsMOV R6 , 5 。2μsRET 。60us 。1μsDJNZ R6 , $ 。MOV P2,02H。延時(shí) 15 個(gè)脈沖后,P1. 0 = 0 轉(zhuǎn) RE1 ,P1. 0 = 1 順執(zhí)行CLR C 。跳過(guò)后續(xù)低電平NEXT: DJNZ R5 ,GO 。讀 E2PROM CALL STOP MOV TEMP,A RET（2）讀操作子程序輸入?yún)?shù)：R0 要讀的字節(jié)地址,輸出參數(shù): A結(jié)果READ_BYTE: CALL START MOV A,0AEH CALL SENDBYTE CALL WAITACK MOV A,R0 CALL SENDBYTE CALL WAITACK青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31 CALL START MOV A,0AFH CALL SENDBYTE CALL WAITACK CALL RCVBYTE RET青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32五. 總結(jié)與展望 總結(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)以家用電器為代表的中小型電器的遙控方法，主要有無(wú)線電遙控和紅外線遙