【文章內(nèi)容簡介】 于可控硅控制是有條件的，即調(diào)制頻率不能大于市電頻率（50Hz），也就是周期不能小于20mS，否則就不能達到調(diào)制作用，調(diào)制頻率超過市電頻率時，可控硅即處于連續(xù)導通狀態(tài)而不能達到調(diào)壓目的。只有調(diào)制頻率低于市電頻率才能起到調(diào)壓目的，即限制市電的周波通過可控硅的數(shù)量而起到調(diào)壓的目的。因此用該種方法調(diào)制的電壓周波數(shù)一定是小于50HZ，超過了人眼視覺暫留效應，此就是用于調(diào)光產(chǎn)生閃爍的原因。該調(diào)壓方法用在調(diào)功或?qū)γ}動電壓不敏感的用途上尚可。如果采用可控硅調(diào)壓用在調(diào)光上，須采用移相的調(diào)制方法，可使光連續(xù)可調(diào)。采用移相方法就需過零檢測作為移相基點。過零檢測其實并不難，如果要求調(diào)壓比不是很高采用簡單的方法即可奏效；用一只三極管即可。用單片機進行移相調(diào)壓控制可以做得很精。雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的晶閘管，而且僅需一個觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開關器件。 3041/3061/3081過零觸發(fā)晶閘管是一款專用的光耦合可控硅驅(qū)動芯片。其內(nèi)部集成了光耦合可控硅驅(qū)動電路，可實現(xiàn)功率電路的隔離，無需外加光耦合。而且內(nèi)部集成了過零檢測電路，使電路更加簡單。方案選擇：由于方案一的芯片很難買到，方案三比方案二簡單，故選用方案三。由上述確定方案可知，總方案為AT89S51+紅外+電磁繼電器+過零觸發(fā)光電耦合器+雙向可控硅。系統(tǒng)圖遙控發(fā)射系統(tǒng)圖主機系統(tǒng)圖第2章 遙控的實現(xiàn)（芯片介紹）遙控實物圖遙控器的基本組成如圖23所示。它主要由形成遙控信號的微處理器芯片、晶體振蕩器、放大晶體管、紅外發(fā)光二極管以及鍵盤矩陣組成。其工作原理如下：圖23 遙控器的基本組成微處理器芯片IC1內(nèi)部的振蕩器通過3腳與外部的振蕩晶體X組成一個高頻振蕩器，產(chǎn)生高頻振蕩信號（480kHz）。此信號送入定時信號發(fā)生器后產(chǎn)生40KHz的正弦信號和定時脈沖信號。正弦信號送入編碼調(diào)制器作為載波信號；定時脈沖信號送制掃信號發(fā)生器、鍵控輸入編碼器和指令編碼器作為這些電路的時間標準信號。 IC1內(nèi)部的掃描信號發(fā)生器產(chǎn)生五中不同時間的掃描脈沖信號，由5～9腳輸出送至鍵盤矩陣電路。當按下某一鍵時，相應于該功能按鍵的控制信號分別由10～14腳輸入到鍵控編碼器，輸出相應功能的數(shù)碼信號。然后由指編碼器輸出指令碼信號，經(jīng)過調(diào)制器調(diào)制在載波信號上，形成包含有功能信息的高頻脈沖串，由17腳輸出經(jīng)過晶體管BG放大，推動紅外線發(fā)光二極管D發(fā)射出脈沖調(diào)制信號。當發(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：采用脈寬調(diào)制的串行碼，、“0”；、“1”，其波形如圖2所示。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。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3所示，連發(fā)波形如圖4所示。 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)別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。當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，圖4為發(fā)射波形圖① 位定義② 單發(fā)代碼格式③ 連發(fā)代碼格式解碼的關鍵是如何識別“0”和“1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”，不同的是高電平的寬度不同，“0”,“1”,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。，開始延時，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，,否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?）/2=。接收電路可以使用一種集紅外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。接收器對外只有3個引腳：Out、GND、Vcc與單片機接口非常方便，如下圖所示① 脈沖信號輸出接，直接接單片機的IO 口。② GND接系統(tǒng)的地線（0V）；③ Vcc接系統(tǒng)的電源正極（+5V）遙控發(fā)射流程圖 圖7遙控發(fā)射控制流程圖接收程序流程圖圖8遙控接收控制流程圖第3章 系統(tǒng)核心器件單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機了解計算機原理與結(jié)構的最佳選擇。 可以說，二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成（如圖1所示）。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器，如圖2所示）。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等?，F(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。 　　在計算機出現(xiàn)以前，有不少能工巧匠做出了不少精巧的機械。 進入電器時代后，人們借助電氣技術實現(xiàn)了自動控制機械，自動生 產(chǎn)線甚至自動工廠，并且大大地發(fā)展了控制理論。然而，在一些大 中型系統(tǒng)中自動化結(jié)果均不理想。只有在計算機出現(xiàn)后，人們才見 到了希望的曙光。如今借助計算機逐漸實現(xiàn)了人類的夢想。但是， 計算機出現(xiàn)后的相當長的時間里，計算機作為科學武器，在科學的 神圣殿堂里默默地工作，而工業(yè)現(xiàn)場的測控領域并沒有得到真正的 應用。只有在單片機（Microcontroller)出現(xiàn)后，計算機才真正 地從科學的神圣殿堂走入尋常百姓家，成為廣大工程技術人員現(xiàn)代 化技術革新，技術革命的有利武器。目前，單片機在民用和工業(yè)測 控領域得到最廣泛的應用。彩電，冰箱，空調(diào)，錄像機，VCD，遙 控器，游戲機，電飯煲等無處不見單片機的影子，單片機早已深深 地溶入我們每個人的生活之中。 單片機能大大地提高這些產(chǎn)品的智能性，易用性及節(jié)能性等主要性能指標，給我們的生活帶來舒適和方便的同時，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 上也極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 單片機按用途大體上可分為兩大類： 1通用型單片機2專用型單片機專用型單片機是指用途比較專一，出廠時程序已經(jīng)一次性固化好， 不能再修改的單片機。例如電子表里的單片機就是其中的一種。 其生產(chǎn)成本很低。 通用型單片機的用途很廣泛，使用不同的接口電路及編制不同的應用程序就可完成不同的功能。小到家用電器儀器儀表，大到機器設備和整套生產(chǎn)線都可用單片機來實現(xiàn)自動化控制。單片機，就是把中央處理器CPU(Central Processing Unit)、隨機存取存儲器RAM(Random Access Memory)、只讀存儲器ROM(Read Only Memory)、定時器/計數(shù)器以及I/O(Input/Output)接口電路等主要計算機部件，集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上看，它已具有了微型系統(tǒng)的含義。計算機技術中，通用微處理器（CPU）的發(fā)展是計算機技術發(fā)展更新，決定性因素，但通用微處理器發(fā)展到一定階段很難兼顧通用計算機系統(tǒng)和工業(yè)微處理器的不同發(fā)展要求，因而產(chǎn)生了獨自發(fā)展的單片機（Single Chip Microcontroller）。單片機問世后，與通用微處理器形成了兩個分支，各有自己的技術特征、發(fā)展道路和應用環(huán)境。單片機的組成方框圖單片機AT89S51方框圖單片機AT89S51主要參數(shù)特性●與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 ●4K字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash閃速存儲器 ●1000次擦寫周期●5V~ ●全靜態(tài)操作:0Hz33MHz●三級加密程序存儲器●1288字節(jié)內(nèi)部RAM●32個可編程I/O口線●2個16位定時/計數(shù)器●5個中斷源●全雙工串行UART通道●低功耗空閑和掉電模式●掉電標識和快速編程特性●靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁寫模式）引腳功能說明：VCC：電源電壓GND：地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口P0寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。Flash編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。 表33 P1口第二功能引腳P2口：P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（LIL）.在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX@RI指令）時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。Flash編程或檢驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的6位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時，它們被上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）.P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：表34 P3口第二功能引腳此外，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。ALE/：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖