傳感器原理及應(yīng)用(2)(編輯修改稿)
2025-03-20 15:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 式可以分成脈沖寬度調(diào)制和脈沖相位調(diào)制兩大類，這里我們以運(yùn)用比較廣泛，解碼比較容易的脈沖寬度調(diào)制來加以說明，現(xiàn)以 LC7461組成發(fā)射電路為例說明編碼原理。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征： （ 1）基于專用芯片的遙控器 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔、周期為 “ 0”；以脈寬為 、間隔 、周期為 組合表示二進(jìn)制的“ 1” 。 圖 3 “0”的定義 圖 4 “1”的定義 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 上述“ 0”和“ 1”組成的 42位二進(jìn)制碼經(jīng) 38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。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， 7461產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 42位二進(jìn)制碼組，其中前 26位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。后 16位為 8位的操作碼和 8位的操作反碼用于核對(duì)數(shù)據(jù)是否接收準(zhǔn)確。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 當(dāng)遙控器上任意一個(gè)按鍵按下超過 36ms時(shí)，LC7461芯片的振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一個(gè)特定的同步碼頭，對(duì)于接收端而言就是一個(gè) 9ms的低電平 ,和一個(gè) ，這個(gè)同步碼頭可以使程序知道從這個(gè)同步碼頭以后可以開始接收數(shù)據(jù)。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 解碼的關(guān)鍵是如何識(shí)別“ 0”和“ 1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“ 0”、“ 1”均以 ，不同的是高電平的寬度不同，“ 0”為 ,“1”為 ,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“ 0”和“ 1”。如果從 ，開始延時(shí)，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，延時(shí)必須比 ，但又不能超過,否則如果該位為“ 0”，讀到的已是下一位的高電平，因此取（ +） /2=，一般取 左右即可。 根據(jù)紅外編碼的格式，程序應(yīng)該等待 9ms的起始碼和 。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 （ 2）基于單片機(jī)的遙控器 基于專用芯片的遙控器只適用于某一專用電器產(chǎn)品，應(yīng)用范圍受到限制。而采用單片機(jī)設(shè)計(jì)的遙控器具有編程靈活多樣、操作碼個(gè)數(shù)可隨意設(shè)定等優(yōu)點(diǎn)。圖 5所示即為基于單片機(jī)的遙控器原理框圖。 單 片 機(jī) 電源 行列式鍵盤 發(fā)射電路 發(fā)射 指示燈 圖 5 基于單片機(jī)的遙控器原理框圖 低功耗控制電路 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ?設(shè)計(jì)要點(diǎn) ?單片機(jī)選型 單片機(jī)型號(hào)可以選用 AT89C2051。該單片機(jī)具有寬工作電壓范圍： ～ 6V。是 AT89C51的簡化版。除了 I/O口比 AT89C51少 P0和 P2外其他資源都一樣。選用該型號(hào)單片機(jī)主要看中其體積小（封裝為 DIP20）和寬電壓范圍?？梢杂脙晒?jié) 。 ?鍵盤 為節(jié)省端口資源，采用行列式鍵盤。為配合低功耗工作方式，設(shè)計(jì)為中斷式行列式鍵盤。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ?低功耗工作方式 因?yàn)檫b控器大部分時(shí)間都處于空閑的狀態(tài)，如不對(duì)其電源進(jìn)行管理的話，將會(huì)造成電源的浪費(fèi)。因此，可以結(jié)合鍵盤設(shè)置單片機(jī)為低功耗工作方式。即置 IDL＝ 1（ ＝ 1），當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)單片機(jī)處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)有按鍵按下時(shí)通過中斷喚醒單片機(jī)，使之退出低功耗狀態(tài)，正常工作。這樣遙控器的功耗將會(huì)很低。 ?紅外發(fā)射和指示電路 遙控信息經(jīng)調(diào)制后通過單片機(jī)的 I/O口輸出，再經(jīng)三極管 9014放大后再去驅(qū)動(dòng)發(fā)射管。為使操作比較直觀，加入操作指示燈，指示按鍵的操作情況。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ?應(yīng)用電路 圖 6 遙控器電路圖 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ?程序設(shè)計(jì) …… 發(fā)射幀格式 接收幀格式 3ms 1ms 1ms 38KHz t t 圖 7 自定義發(fā)射和接收幀格式圖 遙控器的編碼采用脈沖數(shù)編碼格式，即不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的操作碼，最少為兩個(gè)脈沖。為使接收可靠，第一位碼寬為 3ms，其余為 1ms。碼距1ms。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ?流程圖 P1和 P3口復(fù)位 關(guān)遙控口輸出 設(shè)置堆棧 設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí) 定時(shí)器初始化 開外部中斷和總中斷 調(diào)用初始化程序 調(diào)用鍵盤程序 進(jìn)入低功耗工作方式 圖 8 初始化程序流程圖 圖 9 主程序流程圖 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 裝載發(fā)射脈沖個(gè)數(shù) 發(fā) 3ms首脈沖 停發(fā) 1ms碼間距 發(fā) 1ms脈沖 發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)減1等于 0？ 停發(fā) 1ms碼間距 N 返回 Y 圖 10 發(fā)射程序流程圖 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 4．接收器及解碼 LT0038是塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號(hào)兼容的所有工作，沒有紅外遙控信號(hào)時(shí)為高電平，收到紅外信號(hào)時(shí)為低電平，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于
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