【文章內(nèi)容簡介】 ，都 — 狀態(tài)，如果 — 為全‘ 1’，鍵盤上行線和列線都不通，說明沒有鍵閉合。如果 — 不為全‘ 1’，則鍵盤上的行線和列線有接通，即有鍵閉合。 門電路芯片選擇 根據(jù)紅外發(fā)射管本身的物理特性，必須要有載波信號與即將發(fā)射的信號相“與”，然后將相“與”后的信號送發(fā)射管，才能進行紅外信號的發(fā)射傳送，我選 擇 HD74LS08P 芯片，其管腳圖如圖 26所示。 A11B12Y13A24B25Y26GND7Y38A39B310Y411A412B413VCC14 圖 26 HD74LS08P 管腳 遙控發(fā)射模塊的電路設(shè)計 遙控發(fā)射模塊由單片機最小系統(tǒng)和按鍵電路、紅外發(fā)射器電路等組成，遙控發(fā)射單元框圖如圖 27 所示。 復(fù) 位 電 路按 鍵 電 路紅 外 發(fā) 射時 鐘 電 路單片機 圖 27 紅外遙控模塊發(fā)射框圖 發(fā)射端采用具有在線下載功能的 AT89S52 芯片作為控制中心 ,與鍵盤掃描電路和發(fā)射電路共同構(gòu)成?？紤]到按鍵較多 ,可采用矩陣式 ,這里采用 4 4 的發(fā)射端利用單片機將待發(fā)送的二進制信號編碼調(diào)制為一系列的脈沖串信號 ,通過 P1口發(fā)出，經(jīng) 8050 功率放大驅(qū)動紅外發(fā)射管。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 共 57 頁 圖 210 為該遙控系統(tǒng)的發(fā)射原理圖，其中 P1口作為鍵盤掃描口，具有 16個功能操作鍵，第 9 腳為單片機復(fù)位腳，采用復(fù)位電路如圖所示， 26 腳作為紅外遙控碼的輸出口，用于 38KHZ 載波編碼， 18 、 19腳 12MHZ 晶振。 發(fā)射采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的 “0”；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的 “1”，其波形如圖 28 所示。 圖 28 遙控碼的“ 0”和“ 1” 上述“ 0”和 “1”組成的 32 位二進制碼經(jīng) 38KHz的載頻進行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達到降低電源功耗的目的 [8]。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。 編碼器 產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進制碼組，其中前 16 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機種遙控碼互相干擾。芯片的用戶識別碼固定為十六進制 0xd1H，后 16 位為 8 位操作碼（功 能碼）及其反碼。 遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種 32位二進制碼，周期約為 108ms。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進制 “0”和 “1”的個數(shù)不同而不同，大約在45～ 63ms 之間。 當一個鍵按下超過 36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組 108ms 的編碼脈沖 ,這 108ms 發(fā)射代碼由一個起始碼（ 9ms） ,一個結(jié)果碼（ ） ,低 8 位地址碼（ 9ms~18ms） ,高 8位地址碼（ 9ms~18ms） ,8 位數(shù)據(jù)碼（ 9ms~18ms）和這 8位數(shù)據(jù)的反碼（ 9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過 108ms 仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（ 9ms）和結(jié)束碼（ ）組成 [9]。 根據(jù)紅外發(fā)射管本身的物理特性，必須要有載波信號與即將發(fā)射的信號相“與”，然后將相“與”后的信號送發(fā)射管，才能進行紅外信號的發(fā)射傳送，而 在頻率為 38KHz 的載波信號下，發(fā)射管的性能最好，發(fā)射距離最遠，所以本設(shè)計江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 57 頁 采用 12MHz 的晶振產(chǎn)生載波信號，與發(fā)射信號進行邏輯“與”運算后，通過三極管的功率驅(qū)動到紅外發(fā)光二極管上。 具體的發(fā)射波形如圖 29 所示 [10]。 圖 29 調(diào)制過程中的波形 紅外線通過紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去，紅外發(fā)光二極管是特殊的發(fā)光二極管，其內(nèi)部材料和普通發(fā)光二極管不同，因而在其兩端施加一定電壓時，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同。 VCCGNDP10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P37P36X2X1VCC12Y130pFC230pFC3K110uFC1VCCGND10KR4GND12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 共 57 頁 A11B12Y13A24B25Y26GND7Y38A39B310Y411A412B413VCC1474LS08PD1LED0VCCVCCGND100R2Q1805010KW1 圖 210 遙控發(fā)射模塊電路原理圖 遙控接收模塊的電路設(shè)計 遙控接收單元由單片機最小系統(tǒng)和紅外接收器、控制對象電路等組成，遙控接收單元框圖如圖 211 所示 。 單 片 機 電源電路 控制對象 紅外接收 復(fù)位電路 時鐘電路 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 57 頁 圖 211 紅外遙控單元發(fā)射框圖 接收控制模塊由一個 AT89S52 芯片作為控制中心 ,與接收電路和各自的控制電路共同構(gòu)成。其中接收電路使用一體化紅外接收頭 HS0038, HS0038 工作頻率為 38KHz,它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接原件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作 ,再送給單片機 ,經(jīng)單片機解碼并執(zhí)行相關(guān)控制程序 ,對外只有 3 個引腳 :+5V電源、地、信號輸出，使用方便 ,性能可靠 [11]。 圖 212 為該遙控器的接收器原理圖，其中 P0 口作為數(shù)碼管的二進制數(shù)據(jù)輸出，顯示按鍵號，第 9 腳為單片機復(fù)位腳， 1 19 腳為 12MHZ 晶振。 遙控信號的解碼算法及程序編制： 平時，遙控器無鍵按下，紅外發(fā)射二極管不發(fā)出信號，遙控接收頭輸出信號 為高電平。有鍵按下時， 0和 1編碼的高電平經(jīng)遙控頭倒相后會輸出低電平。由于與單片機的中斷腳相連，將會引起單片機中斷 (單片機預(yù)先設(shè)定為下降沿產(chǎn)生中斷 )。單片機在中斷時使用定時器 0或定時器 1 開始計時．到下一個脈沖到來時，即再次產(chǎn)生中斷時，先將計時值取出。清零計時值后 再開始計時，通過判斷每次中斷與上一次中斷之間的時間間隔。便可知接收到的是引導(dǎo)碼還是 0 和 1。如果計時值為 9ms，接收到的是引導(dǎo)碼，如果計時值等于 ，接收到的是編碼 0。如果計時值等于 2. 25ms。收 到的是編碼 1。在判斷時間時，應(yīng)考慮一定的誤差值。因為不同的遙控器由于晶振參數(shù)等原因，發(fā)射及接收到的時間也會有很小的誤差。 解碼方法如下： (1)設(shè)外部中斷 0(或者 1)為下降沿中斷，定時器 0(或者 1)為 16 位計時器。初始值均為 O。 (2)第一次進入遙控中斷后，開始計時。 (3)從第二次進入遙控中斷起，先停止 計時。并將計時值保存后，再重新計時。如果計時值等于引導(dǎo)碼的時間，設(shè)立引導(dǎo)碼標志。準備接收下面的一幀遙控數(shù)據(jù)，如果計時值不等于引導(dǎo)碼的時間，但前面已接收到引導(dǎo)碼，則判斷是遙控數(shù)據(jù)的 0還是 1。 (4)繼續(xù)接收下面的地址碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 共 57 頁 (5)當接收到 32 位數(shù)據(jù)時，說明一幀數(shù)據(jù)接收完畢。此時可停止定時器的計時，并判斷本次接收是否有效。如果兩次地址碼相同且等于本系統(tǒng)的地址，數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼之和等于 0FFH，則接收的本幀數(shù)據(jù)碼有效 [12]。否則丟棄本次接收到的數(shù)據(jù)。 (6)接收完畢，初始化本次接收的數(shù)據(jù) ，準備下一次遙控接收。 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52VCCVCCp30p31p32p33p34p35p36p37p16p17GNDC1C212Y1XTALGND10kR22GND10ufC3VCCK1p15p11p12p13p14VCC8f9g10e1d23c4DP5b6a7DS1SMG123RX1HONGWAIVCCGNDLS1BellQ10VCCGND1kR2310KR12 圖 212 遙控接收模塊電路原理圖 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 18 頁 共 57 頁 第 3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 發(fā)射模塊軟件流程圖 此設(shè)計是一個紅外遙控發(fā)射器，設(shè)計目的就是根據(jù)按鍵的不同，發(fā)射出不同的紅外信號。傳統(tǒng)的遙控器都是采用遙控發(fā)射專用集成芯片，由于這些芯片的功能鍵數(shù)及功能受到特定的限制，只適合于某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。本設(shè)計采用單片機制作，采用編程的方法，由于編程具有靈活性，故應(yīng)用范圍較廣，操作碼可隨意設(shè)定。 程序開始是對單片機進行初始化設(shè)置，循環(huán)掃描判斷是否有鍵按下，如果有鍵按下就發(fā)射相 應(yīng)的紅外信號，遙控發(fā)射程序流程圖如圖 31 所示。 開 始初 始 化結(jié) 束調(diào) 用 按 鍵掃 描 程 序鍵 按 下按 鍵 信 號調(diào) 制發(fā) 送NY 圖 31 遙控發(fā)射程序流程圖 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 19 頁 共 57 頁 接收模塊軟件流程圖 遙控接收器是根據(jù)接收到的不同頻率的紅外光信號，由 CPU 轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的控制功能對控制電路實施控制。當接收電路接收到第一個紅外線脈沖時，中斷INT0 被觸發(fā)，啟動定時器 0 和計數(shù)器 0。定時器 1 作為計數(shù)時間控制器，計數(shù)器 0 作為在規(guī)定記數(shù)時間內(nèi)所記得的紅外脈沖數(shù)。接收信號端接至 口，該引腳為復(fù)用引腳， 引腳復(fù)用為外部中斷 INT0 請求輸入端，當收到第一個紅外脈沖時， INT0被觸發(fā)， T0開始工作，當接收 到下一個下降沿時每收到一個紅外脈沖，根據(jù)定時器所定的時間判斷是引導(dǎo)碼、字符 ?0?還是字符 ?1?，從而可斷定出遙控操作，然后由接收遙控器 CPU 將其轉(zhuǎn)化為控制操作，對外電路實施控制功能 [13]。 程序開始是對單片機進行初始化設(shè)置，使用顯示程序，循環(huán)掃描判斷信號是否有效，如果有效就接收，接收后調(diào)用相應(yīng)功能程序，遙控接收程序流程圖如圖32 所示。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 20 頁 共 57 頁 開 始初 始 化結(jié) 束接 收解 碼 是 否 成 功得 鍵 號調(diào) 用 顯 示程 序NY 圖 32遙控接收程序流程圖 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 21 頁 共 57 頁 第 4章 系統(tǒng)調(diào)試 電路板的安裝與調(diào)試在整個系統(tǒng)研制中占有很重要的位 置，它不但是把理論付諸實踐的過程，而且也是把紙面設(shè)計轉(zhuǎn)變到實際產(chǎn)品的必經(jīng)階段。對試驗階段的電路板安裝一般有焊接方式和 PCB 板插接方式兩種方式，我采用的是焊接方式。 硬件調(diào)試 對照電路圖和實際線路檢查連線是否正確， 如少接、錯接 、多接等；電源端對地 是不是 存在短路 ； 元器件引腳之間 有沒有 短路，連接處 有沒有 接觸不良，二極管、三極管、集成電路和電解電容的極性 是不是都 正確；電源供電 （ 極性、信號源 ） 連線 是不是 正確；用萬用表電阻檔檢查焊接和接插 是不是 良好 。 電路經(jīng)過上述檢查，確認無誤后，可轉(zhuǎn)入