【文章內(nèi)容簡介】 分頻后形成狀態(tài)周期，一個狀態(tài)周期包含2個振蕩周期，振蕩頻率二分頻后形成機(jī)器周期，一個機(jī)器周期包含有6個狀態(tài)周期或者12個振蕩周期，1到4個機(jī)器周期確定一條指令的執(zhí)行時間，這個時間便是指令周期。在MCS51單片機(jī)的所有指令中，有些完成的比較快，只需一個機(jī)器周期就行，有些完成的比較慢，則需兩個機(jī)器周期或者四個機(jī)器周期才能完成。具體的周期計算是這樣的。本設(shè)計外接晶振頻率為12MHZ，振蕩周期為1/12MHZ=,機(jī)器周期為1us，指令周期為1到4us。當(dāng)單片機(jī)工作于計數(shù)模式時，它的初值為（計數(shù)個數(shù)）求補(bǔ)，當(dāng)工作于定時模式時，它的初值為（定時時間/機(jī)器周期）求補(bǔ)，根據(jù)不同的工作模式對初值進(jìn)行裝入。，采用低電平有效的方式進(jìn)行。，系統(tǒng)進(jìn)入紅外遙控器發(fā)射狀態(tài)。學(xué)習(xí)控制電路連接單片機(jī)的中斷輸入口，，系統(tǒng)產(chǎn)生中斷，并進(jìn)入進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。發(fā)射控制電路由一個按鍵接地組成。學(xué)習(xí)控制電路由一個10kΩ的電阻、一只1uF的電容和一只開關(guān)（可以是按鍵）組成。由以上各電路分析、計算、組合，然后可以得出一個完整的具有設(shè)計課題所要求功能的學(xué)習(xí)型紅外線遙控器總電路原理圖。本設(shè)計的總電路原理圖見附錄Ⅱ，硬件電路PCB板圖見附錄Ⅲ5軟件設(shè)計及編程 軟件設(shè)計思想及功能框圖單片機(jī)的軟件程序設(shè)計有其自身的特點。在單片機(jī)系統(tǒng)中，硬件與軟件緊密結(jié)合，由于硬件電路的設(shè)計不具有通用性，所以必須根據(jù)具體的硬件電路來設(shè)計對應(yīng)的軟件，硬件設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到軟件設(shè)計的難易，軟件設(shè)計的優(yōu)劣又直接影響到硬件的發(fā)揮。在很多時候，軟件可以替代硬件的功能，當(dāng)然，需要付出額外占用CPU時間的代價。本設(shè)計軟件程序的設(shè)計是根據(jù)硬件電路圖的連接和各個元器件的功能進(jìn)行設(shè)計。在編寫軟件時，先按硬件電路圖設(shè)計出軟件功能框圖，再按軟件功能框圖細(xì)分為各個功能程序模塊，并根具各功能模塊以及相應(yīng)的硬件電路圖設(shè)計出主要的功能程序流程圖，最后結(jié)合整體框圖以及設(shè)計出主程序流程圖。程序的編寫的依據(jù)是事前設(shè)計的流程圖，因此本設(shè)計的軟件設(shè)計過程是：軟件功能框圖的設(shè)計→程序流程圖的設(shè)計→原程序的編寫本設(shè)計的軟件功能執(zhí)行過程很簡單。當(dāng)電路接通電源后，復(fù)位電路處于高電平狀態(tài)，單片機(jī)開始執(zhí)行初始化程序，如果有按鍵閉合，單片機(jī)收到按鍵指令電信號后，通過主程序的按鍵查詢函數(shù)判斷按鍵指令類型，如果是學(xué)習(xí)指令，那么單片機(jī)開始執(zhí)行遙控碼讀入處理程序，完成系統(tǒng)的學(xué)習(xí)功能，如果是發(fā)射指令，那么單片機(jī)開始執(zhí)行遙控碼發(fā)射處理程序。當(dāng)紅外信號發(fā)射結(jié)束后，學(xué)習(xí)型遙控系統(tǒng)完成一個工作周期，再次計入初始化狀態(tài)。 軟件設(shè)計流程框圖根據(jù)系統(tǒng)軟件功能框圖可以畫出主程序流程圖、遙控碼讀入處理程序流程圖和遙控碼發(fā)射處理程序流程圖。： 遙控碼發(fā)射處理程序流程圖 主程序設(shè)計及功能實現(xiàn)主程序在完成上電初始化后進(jìn)行端口按鍵查詢，當(dāng)確認(rèn)有按鍵按下時將編碼發(fā)出去。main(){clearmen()。 //初始化 while(1) { keywork()。 //按鍵掃描 }}初始化程序clearmen()：主要任務(wù)是清除存放脈寬數(shù)據(jù)單元，關(guān)閉學(xué)習(xí)指示燈及發(fā)射指示燈，關(guān)閉遙控輸出口，將定時器T1設(shè)為8位自動重裝模式，設(shè)置中斷等。初始化程序見附錄Ⅰ中初始化函數(shù)。按鍵掃描keywork()：電路上電后，程序運行到主程序后開始不停的循環(huán)執(zhí)行按鍵掃描，待有按鍵按下時跳入中斷函數(shù)并開始執(zhí)行相應(yīng)軟件；若按下了學(xué)習(xí)按鍵，那么單片機(jī)開始接收從紅外接收器解碼電路產(chǎn)生的二進(jìn)制代碼信息，并存儲到數(shù)據(jù)存取單元中；若按下的是發(fā)射鍵，單片機(jī)將會通過紅外線發(fā)射二極管發(fā)射已學(xué)習(xí)到單片機(jī)內(nèi)的遙控碼，在發(fā)射遙控碼之前需要將遙控碼基帶信號加載到40kHz的載波上，才能夠?qū)⒁褜W(xué)習(xí)的遙控信號發(fā)射出去。按鍵掃描程序見附錄Ⅰ中鍵功能函數(shù)。遙控碼的學(xué)習(xí)處理程序主要是將原遙控器發(fā)出的脈沖碼寬依次存入內(nèi)存單元，存放規(guī)則為偶數(shù)地址（0、6等）存放高電平脈寬數(shù)據(jù)，奇數(shù)地址（5等）存放低電平脈寬數(shù)據(jù)。定義文件中劃了206個單元用于存放脈寬數(shù)據(jù)，符合常用遙控器的最大碼長要求。本程序在編程設(shè)計中非常重要，通過大量的、不同中來的遙控碼波形實驗測試分析，遙控碼的幀間歇位寬度均在10ms以上，起始碼寬度在100us~20ms之間。為確保所有遙控器學(xué)習(xí)的成功，可采用以下程序?qū)崿F(xiàn)方法。讀起始位方法：由于起始位的碼寬范圍較大，因此計數(shù)單元采用單獨的2字節(jié)，計數(shù)周期約為15us,這樣按65536*15us算，最大可存起始位脈寬為983ms。當(dāng)輸入為高電平時，停止起始位計數(shù)，進(jìn)入高電平計數(shù)。讀遙控碼的方法：采用1字節(jié)計數(shù)單元對嗎（高電平或低電平）進(jìn)行寬度計數(shù)，電平跳變時結(jié)束計數(shù)，并將數(shù)據(jù)存入規(guī)定的地址。在高電平碼計數(shù)時，當(dāng)計數(shù)值大于255時（），則判定為結(jié)束幀間隔位，在相應(yīng)存儲單元寫入數(shù)據(jù)0xOO作為結(jié)束標(biāo)志。void intt0(void) interrupt 0 {ET1=0。TR1=0。EX0=0。EA=0。head=0。studylamp=1。lamp=0。while(studykey==0)。 //等待鍵釋放while(remotein==1)。 //等待遙控碼輸入head=0。 //讀入起始位while(remotein==0){_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。head++。}n=0。remdata=0x0000。 while(1) { while(remotein==1){_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。remdata++。} if(remdatam) //高電平5毫秒退出 {remotedata[n]=0x00。EX0=1。EA=1。goto end。} remotedata[n]=remdata。n++。 //存高電平脈寬數(shù)據(jù) remdata=0x0000。 //脈寬計數(shù)器清零 while(remotein==0){_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。remdata++。} //低電平計數(shù) remotedata[n]=remdata。n++。remdata=0x00。//存低電平脈寬數(shù)據(jù) }end: lamp=1。studylamp=0。}發(fā)射程序是把已經(jīng)學(xué)習(xí)到的紅外編碼發(fā)射出去控制紅外設(shè)備。首先要找到存放在單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲單元的紅外遙控編碼。紅外發(fā)射程序的思想是通過定時器T1的配合來調(diào)制出40 kHz 的紅外載波信號。利用已經(jīng)學(xué)習(xí)到的低電平寬度來確定定時器T1的定時長度。當(dāng)發(fā)送低電平時， 啟動定時器T1； 發(fā)送高電平時， 停止定時器T1。如此就能發(fā)送一個與接收到的紅外編碼反相并且高電平是經(jīng)過40 kHz 載波調(diào)制過的紅外遙控信號， 這個信號就是普通遙控器發(fā)送出去用來控制紅外設(shè)備的信號。遙控碼發(fā)射處理程序圖如圖3所示。void time_intt1(void) interrupt 3 { remoteout=~remoteout。}6系統(tǒng)調(diào)試及分析 軟件調(diào)試及結(jié)果分析 KEIL C51環(huán)境KEIL是德國開發(fā)的一個51單片機(jī)開發(fā)軟件平臺，最開始只是一個支持C語言和匯編語言的編譯器軟件。后來隨著開發(fā)人員的不斷努力以及版本的不斷升級，使它已經(jīng)成為了一個重要的單片機(jī)開發(fā)平臺，不過KEIL的界面并不是非常復(fù)雜，操作也不是非常困難，很多工程師的開發(fā)的優(yōu)秀程序都是在KEIL的平臺上編寫出來的。單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包