【正文】 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。因此，現(xiàn)在遙控器得到了廣泛的應(yīng)用。液晶模塊由MSP430直接驅(qū)動(dòng)。所謂“鎖存”輸出是指對(duì)發(fā)射端每次發(fā)的信號(hào)，接收端對(duì)應(yīng)輸出予以“儲(chǔ)存”，直至收到新的信號(hào)為止；“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類似。多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵，代表不同的控制功能。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小(100mW左右)，所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，不僅拓展了我的知識(shí)層面，而且讓我學(xué)到了許多道理。結(jié)論結(jié)論人們生活水平的提高推動(dòng)了家電業(yè)的快速發(fā)展，使越來越多的電器進(jìn)入家庭，特別是實(shí)用方便的帶紅外遙控的電器在普通家庭中是隨處可見，但是隨之而來，新的問題出現(xiàn)了：家用電器太多，不能通用，在使用過程中容易產(chǎn)生混亂等等，這些問題給人們生活帶來看諸多不便，為此，本課題的研究解決了目前紅外遙控混雜的問題，切合了集成化、多用化的發(fā)展趨勢(shì)與推廣智能家居的新潮流，有很大的實(shí)用價(jià)值。用戶碼、用戶反碼、鍵碼和鍵值反碼都是由8位二進(jìn)制碼組成的。 //規(guī)定的復(fù)位操作 Delay5ms()。 //產(chǎn)生使能脈沖信號(hào) _NOP()。define DataDir P4DIR //數(shù)據(jù)方向選擇define DataPort P4OUT define Busy 0x80define CtrlDir P3DIRdefine CLR_RS P3OUTamp。 BIT1) { P1IFG amp。 P1IES |= BIT2。另外，在端口的初始化時(shí)也有所不同，下面是端口初始化的具體程序。//延時(shí)一點(diǎn)時(shí)間，消除抖動(dòng) //讀取各個(gè)管腳的狀態(tài) nP10 = P1IN amp。在實(shí)際的應(yīng)用中，有時(shí)候按鍵的抖動(dòng)可能引起誤判，所以在程序設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮消除抖動(dòng)。得到鍵值之后，還有一件事情就是等待按下的按鍵松開(注意：如果系統(tǒng)中使用了看門狗，則在這里要不斷地清空看門狗，因?yàn)榧偃缡褂谜唛L(zhǎng)時(shí)間按著鍵，則看門狗超時(shí)、系統(tǒng)復(fù)位)。⒈BT的初始化：(假設(shè)允許中斷) IE2 |= BTIE。 定時(shí)器ATA、TB基本相同，這里將詳細(xì)講解定時(shí)器A。 C 語(yǔ)言的一句語(yǔ)句中還可以包含多個(gè)表達(dá)式， Step Over、Step Into、Step Out 將每一個(gè)表達(dá)式作為一步。(1)在General Options選項(xiàng)Target選項(xiàng)卡中Device選項(xiàng)設(shè)置使用的MSP430單片機(jī)類型。不過，它不會(huì)包辦所有的工作，一般用戶在后面仍然需要按照自己的要求進(jìn)一步調(diào)整選項(xiàng)。 IAR編譯器的實(shí)用 編寫程序的過程主要包括編寫代碼、編譯、調(diào)試，這3個(gè)過程是交替進(jìn)行的。除了超低功耗這一特點(diǎn)外，在 MSP430 系列產(chǎn)品中還集成了很多功能模塊，可以應(yīng)用于各個(gè)方面，使得用一片 MSP430 芯片就能完成以前要用多片芯片組合才能完成的功能，大大地縮小了產(chǎn)品的體積，并且降低了成本。在遙控發(fā)射電路中，有兩種電路，即編碼器和38 kHz載波信號(hào)發(fā)生器。與單片機(jī)接口非常方便。紅外遙控信號(hào)通過紅外濾光片后作用于紅外光電二極管，紅外光信號(hào)變成電信號(hào)。遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運(yùn)用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現(xiàn)以日本NEC的uPD6121G組成發(fā)射電路為例說明編碼原理。另外，在工業(yè)控制的許多環(huán)境下，不適合操作人員直接控制，例如：高溫、高壓、輻射、粉塵、強(qiáng)酸性、腐蝕性、有毒氣體等?！半娖健陛敵鍪侵赴l(fā)射端按下鍵時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出“有效電平”消失。它具有一下特點(diǎn)：，因此，對(duì)環(huán)境影響很小。最初的無線遙控裝置大多采用的是電磁波傳輸信號(hào)，由于電磁波容易產(chǎn)生干擾，也易受到外界干擾，因此逐漸采用超聲波和紅外線媒介來傳輸信號(hào)。開始應(yīng)用到生產(chǎn)上，并形成了一門嶄新的技術(shù)——紅外技術(shù)[1]。70年代末，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙控技術(shù)才得到快速的進(jìn)步。它是把紅外線作為載體的遙控方式。當(dāng)發(fā)射端按下某一按鍵時(shí)，相應(yīng)地接收端有不同地輸出狀態(tài)?，F(xiàn)階段紅外遙控技術(shù)已經(jīng)在日常家用電器中得到了廣泛應(yīng)用，其使用方便、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)也越來越在智能儀器系統(tǒng)中受到重視。紅外接收端在收到38 kHz的載波信號(hào)時(shí)，會(huì)輸出低電平，否則輸出高電平，從而可以將“時(shí)斷時(shí)續(xù)”的紅外光信號(hào)解調(diào)成一定周期的連續(xù)方波信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)處理，便可以恢復(fù)出原數(shù)據(jù)信號(hào)。前8位為鍵碼的正碼，后8位為鍵碼的反碼。鍵盤模塊采用44行列掃描式鍵盤。因晶振頻率十分穩(wěn)定，所以專業(yè)廠家的遙控器全部采用晶振的38 kHz作遙控器的載波發(fā)送信號(hào)。紅外發(fā)射電路中的是38 kHz載波信號(hào)的產(chǎn)生。BSL方式所需要的密碼長(zhǎng)達(dá)256位，排列組合出來的密碼量為2的256次冪，如此巨大的數(shù)量被破解的可能性微乎其微。出現(xiàn)的對(duì)話框如圖31所示。編譯器允許每個(gè)源文件使用各自的編譯、鏈接參數(shù)。 Step Out 單步運(yùn)行。它也是一個(gè)定時(shí)器，它通常向其它外圍模塊提供低頻控制信號(hào)。TACTL寄存器為16位寄存器，必須使用字指令對(duì)其訪問。 鍵盤程序的一般書寫方法鍵盤是由若干上述的獨(dú)立按鍵按一定的規(guī)則組合而成的。由于MSP430單片機(jī)的P1口具有中斷功能，因此在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用一般I/O口來實(shí)現(xiàn)鍵盤輸入，也可以利用P1口的中斷功能來實(shí)現(xiàn)鍵盤輸入。 nP13 = (P1IN amp。i0。 P1IE |= BIT1。 BIT0) { P1IFG amp。圖311 1602讀操作時(shí)序 讀狀態(tài)：輸入：RS=L，R/W=H，E=H 輸出：D0～D7=狀態(tài)字 讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，R/W=H，E=H 輸出：D0～D7=數(shù)據(jù) LCD1602硬件電路設(shè)計(jì)如圖312所示，為MSP430與LCD1602的接口電路圖，連接電路比較簡(jiǎn)單，使用P4口作為數(shù)據(jù)傳輸接口，、控制接口。 DataPort = data。 }⒋1602的初始化void LcdInit(void) { CtrlDir |= 0x07。 紅外數(shù)據(jù)解碼實(shí)驗(yàn) 1. 檢測(cè)紅外數(shù)據(jù)課題所選用的紅外遙控器如圖41所示。數(shù)據(jù)“0”，占空比近1：2的方波，測(cè)試波形如圖49所示：圖49 數(shù)據(jù)“0”波形調(diào)試“1”波形測(cè)試。在這四年的生活中，各位老師給予的教誨，身邊朋友給予的幫助，同學(xué)之間的關(guān)懷，都一點(diǎn)點(diǎn)的影響著我的成長(zhǎng)，讓我在這四年的時(shí)光中，不去后悔，不在遺憾。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。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。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)?？傮w硬件框圖如圖1所示。在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效id隔離電氣干擾。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。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晶振來決定的。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光。紅外接收電路選用Vishay公司生產(chǎn)的專用紅外接收模塊TSOP1838SS3V(以下簡(jiǎn)稱1838)。本文探討了如何借鑒家電紅外遙控系統(tǒng)的原理， 自行設(shè)計(jì)解碼電路和解碼、控制程序，利用現(xiàn)有遙控器如何使各控制系統(tǒng)嵌入紅外遙控技術(shù)?！懊}沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出一個(gè)“有效脈沖”，寬度一般在100ms左右。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。在大學(xué)期間，我們申請(qǐng)并完成了一項(xiàng)國(guó)家型創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，在這期間，齊老師給予了我很大的幫助，讓我有了一定的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了我的團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)了我的自主學(xué)習(xí)能力，為以后的學(xué)習(xí)、工作以及生活帶來了很大的益處，同時(shí)也使得我這次對(duì)課題更加容易上手。課題所設(shè)計(jì)的遙控器，采用的是對(duì)由9 ms的低電平為前導(dǎo)碼開始的紅外遙控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行解碼的，即只要遙控器的編碼格式是由此前導(dǎo)碼開始，就可以對(duì)其進(jìn)行解碼。圖43 前導(dǎo)碼顯示32位數(shù)據(jù)碼顯示如圖44所示，可以看出，數(shù)據(jù)碼中“0”與“1” ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度。 LcdWriteCommand(0x38, 0)。 }⒊向液晶模塊寫入命令void LcdWriteCommand(uchar cmd,uchar chk) { if (chk) WaitForEnable()。 define CLR_RW P3OUTamp。 BIT2) { P1IFG amp。 _EINT()。 //、 P1DIR |= BIT4。 BIT1) 1。鍵盤掃描程序主要是等待按鍵的按下，如果有按鍵按下，則進(jìn)行按鍵輸入分析，在進(jìn)行鍵盤掃描的時(shí)候，為了簡(jiǎn)單起見，在等待鍵盤輸入的時(shí)候采取的是死循環(huán)等待方式，在實(shí)際中可以采用其它靈活的方式，具體情況根據(jù)系統(tǒng)的需求來確定，下面為具體的程序。 矩陣鍵盤原理分析行列掃描式鍵盤又叫矩陣鍵盤，矩陣鍵盤電路主要是對(duì)MSP430單片機(jī)的一般I/O口來進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計(jì)。 //Enable interrupts⒉WDT的初始化：(假設(shè)允許中斷) WDTCTL = WDT_MDLY_32。每個(gè)捕獲/比較寄存器可以以硬件方式支持實(shí)現(xiàn)串行通訊。 Go 運(yùn)行。Simulator選擇軟件模擬方式。填寫完畢后，按OK按鈕出現(xiàn)創(chuàng)建完畢的工程。 開發(fā)調(diào)試環(huán)境要開發(fā)一個(gè)完整的軟件，其源文件通常會(huì)有多個(gè)，而且文件類型也有多種。本章將對(duì) MSP430 的基礎(chǔ)特性進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要地介紹，以及說明課題設(shè)計(jì)到的一些寄存器和外圍硬件電路，對(duì)基礎(chǔ)特性的了解是操作任何一種微處理器所必備的，本章內(nèi)容將展開課題的具體實(shí)踐操作。即在需要輸出高電平的時(shí)候，其中定時(shí)時(shí)間是由指令數(shù)和指令周期來決定的，每條指令的指令執(zhí)行周期是固定的，所以如果想讓反向頻率高一些，則讓指令執(zhí)行的少一些，反之就讓指令多一些。 紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì) 因?yàn)榘l(fā)光二極管的發(fā)光距離與其發(fā)射功率成正比，為了提高發(fā)光二極管的發(fā)光距離，必須提高它的發(fā)射功率，也就是使紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)。 ms低電平過后，開始延時(shí)， ms以后，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見， ms長(zhǎng)些， ms，否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此取(+)/2=， ms左右均可。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖22所示[11]：圖22 完整的紅外數(shù)據(jù)編碼圖遙控信號(hào)編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。紅外遙控通過紅外通信的方式進(jìn)行控制，具有低功耗、低成本、高可靠性、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、避免人身傷害等優(yōu)點(diǎn)，是一種先進(jìn)的控制方式，具有廣闊的應(yīng)用前景?！白枣i”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個(gè)鍵，接收端對(duì)應(yīng)輸出端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?，原來低電平變?yōu)楦唠娖?。由于紅外線在頻譜上居于可見光之外，所以抗干擾性強(qiáng)，且安全[5]。目前紅外線得到了很普遍的應(yīng)用，如紅外鼠標(biāo)、紅外打印機(jī)、紅外線鍵盤等等。當(dāng)今市場(chǎng)上的紅外遙控裝置一般采用專用的遙控編碼及解碼集成電路，由于其靈活性較低，應(yīng)用范圍有限。目前廣泛實(shí)用的家電遙控器幾乎都是采用的近紅外線傳輸技術(shù)，但作為無線局域網(wǎng)的傳輸方式，紅外線方式的最大的優(yōu)點(diǎn)是不受無線電干擾，且它的使用不受國(guó)家無線管理委員會(huì)的限制[7]。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。這種輸出形式一般用于與單片機(jī)或微機(jī)接口。紅外發(fā)射端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，是將待發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)調(diào)制成一系列的脈沖信號(hào)后發(fā)射出去。前16位為用戶碼，不隨按鍵的不同而變化。紅外遙控器的硬件部分主要包括五個(gè)模塊：電源模塊、鍵盤模塊、液晶模塊、紅外發(fā)送模塊和紅外接收模塊。12=。 本章小結(jié) 本章講述了紅外通信的基本原理，并從發(fā)射和接收角度詳細(xì)闡述了紅外通信如何編碼與解碼。 (3)高速的運(yùn)算能力16位RISC架構(gòu)，125 ns指令周期。源文件的種類可以是C文件、匯編文件，也可以是庫(kù)文件。圖32 添加文件 編譯鏈接項(xiàng)目在編譯開始之前先要對(duì)編譯器的參數(shù)作一些設(shè)置。遇到函數(shù)調(diào)用時(shí)，將遇到的函數(shù)當(dāng)作單獨(dú)的一步執(zhí)行。 看門狗定時(shí)器看門狗的目的在于阻止程序跑飛，其原理在于：看門狗定時(shí)器設(shè)置一定時(shí)間，比如250毫秒，這個(gè)時(shí)間是所有用戶程序一定能在此時(shí)間內(nèi)執(zhí)行完該程序的一個(gè)時(shí)間，設(shè)置好這個(gè)定時(shí)時(shí)間之后，所有用戶程序就必須在這個(gè)設(shè)定的時(shí)間內(nèi)將看門狗計(jì)數(shù)器的值清零，使計(jì)數(shù)器重新技術(shù)，如果CPU執(zhí)行程序正確，則看門狗計(jì)數(shù)器始終能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)被用戶程序清零而時(shí)鐘不能計(jì)數(shù)到250毫秒，而當(dāng)CPU執(zhí)行程序跑飛(PC值指向用戶程序以外)，看門狗計(jì)數(shù)器得不到用戶程序清零，能計(jì)數(shù)到250毫秒，發(fā)出溢出，導(dǎo)致CPU復(fù)位，這樣CPU又重新運(yùn)行用戶程序。捕獲/比較器用于捕獲事件發(fā)生的時(shí)間或產(chǎn)生時(shí)間間隔。 _EINT()。列線為輸入口，行線為輸出口。 BIT1) 1。 //沒有輸入，為干擾 return nRes。 P1IFG =0。//處理來自端口1的中斷interrupt [PORT1_VECTOR] void PORT_ISR(void){ Delay()。6E使能信號(hào)輸入端，輸入MPU讀/寫操作的使能信號(hào)，讀操作時(shí)，高電平有效，寫操作時(shí)，下降沿有效。 //等待液晶不忙 SET_RS。 //產(chǎn)生使能脈沖信號(hào) _NOP()。 //顯示開，不開游標(biāo)，不閃爍} 本章小結(jié) 本章中主要圍繞MSP430單片機(jī)開展模塊化學(xué)習(xí)及設(shè)計(jì)，在課題的設(shè)計(jì)