【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 osc2:內(nèi)部振蕩外接位；VT：有效傳輸確認(rèn)；VCC:電源正極；Vss:電源負(fù)極；由于PT2262必須與解碼芯片PT2272配對(duì)使用，而市場(chǎng)上大量的PT2272都是4個(gè)數(shù)據(jù)位的，所以我們選用4個(gè)數(shù)據(jù)位的設(shè)計(jì)。PT2272的操作流程：圖36 PT2272上電工作流程圖上電后PT2272進(jìn)入待機(jī)模式，檢查是否有接收信號(hào)，如無(wú)接收信號(hào)，仍停留在待機(jī)狀態(tài)。否則在收到信號(hào)后，進(jìn)行接收，碼地址與設(shè)置的碼地址進(jìn)行比較。當(dāng)接收地址與設(shè)置地址相互匹配時(shí)，數(shù)據(jù)存于寄存器中。當(dāng)檢查到連續(xù)兩幀的碼地址都匹配，且數(shù)據(jù)都一致時(shí)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端有輸出，并且驅(qū)動(dòng)VT輸出。當(dāng)聯(lián)系兩幀的碼地址不匹配時(shí)，VT不會(huì)被驅(qū)動(dòng)，對(duì)于瞬態(tài)輸出型來(lái)說(shuō)，輸出數(shù)據(jù)復(fù)位，而對(duì)鎖存型的輸出，則輸出數(shù)據(jù)維持。 密碼存儲(chǔ)部分的電路設(shè)計(jì)為了保存用戶設(shè)置的密碼，該系統(tǒng)使用AT24C04用來(lái)保存用戶設(shè)置的密碼，電路原理圖如圖37所示。該電路要注意的是SCL、SDA必須加上一上拉電阻，阻值為10k。圖37 AT24C04電路原理圖紅外遙控器（鑰匙）的用戶名（鑰匙身份）和密碼存放在AT24C02中，當(dāng)需要更改或讀取用戶名和密碼時(shí)，只需對(duì)AT24C02里的數(shù)據(jù)更改或讀取。AT24C02芯片介紹：(1)在介紹AT24C02前，先介紹一下I2C總線。I2C總線使用兩根信號(hào)線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，一根是串行數(shù)據(jù)線(SDA)，另一根是串行時(shí)鐘線(SCL)。它允許若干兼容器件共享總線?？偩€上所有器件要依靠SDA發(fā)送的地址信號(hào)尋址，不需要片選線。任何時(shí)刻總線只能由一個(gè)主器件控制，各從器件在總線空閑時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送，由I2C總線仲裁來(lái)決定哪個(gè)主器件控制總線。I2C總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罡咚俾蕿?00kbps，標(biāo)準(zhǔn)速率為100kbps。SDA與SCL為雙向I/O線，都是開(kāi)漏極端(輸出1時(shí)，為高阻抗?fàn)顟B(tài))。因此I2C總線上的所有設(shè)備的SDA、SCL引腳都要外接上拉電阻。I2C總線的協(xié)議如下：a) 只有在總線非忙時(shí)才被允許進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。b) 在數(shù)據(jù)傳送時(shí)，當(dāng)時(shí)鐘線為高電平，數(shù)據(jù)線必須為固定狀態(tài)，不允許有跳變。時(shí)鐘線為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線的任何電平變化將被當(dāng)作總線的啟動(dòng)或停止條件。（2）AT24C02芯片介紹。AT24C02是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的I2C串行E2PROM。它為可用電擦除、可編程只讀存儲(chǔ)器，自定時(shí)寫(xiě)周期，包括自動(dòng)擦除時(shí)間不超過(guò)10ms，典型時(shí)間為5ms。，可擦寫(xiě)100萬(wàn)次，數(shù)據(jù)保存可長(zhǎng)達(dá)100年，提供8腳DIP和SOIC封裝。AT24C02允許在一個(gè)寫(xiě)周期內(nèi)同時(shí)對(duì)1字節(jié)到1頁(yè)的若干字節(jié)進(jìn)行編程寫(xiě)入，一頁(yè)的大小取決于芯片內(nèi)寄存器的大小。：WP：寫(xiě)保護(hù)。將該管腳接VCC，E2PROM就實(shí)現(xiàn)寫(xiě)保護(hù)（只讀）。將該管腳接地或懸空，可以對(duì)器件進(jìn)行讀寫(xiě)操作。SCL：串行時(shí)鐘腳串行輸入輸出數(shù)據(jù)時(shí)，該腳用于輸入時(shí)鐘。SDA：串行數(shù)據(jù)/地址輸入腳雙向串行數(shù)據(jù)/地址腳，用來(lái)輸入輸出數(shù)據(jù)。該腳為射（漏）極開(kāi)路輸出，需接上拉電阻。A0A1A2：片選或頁(yè)選地址輸入。用于芯片尋址。AT24C02內(nèi)部無(wú)連接。：主器件在發(fā)送啟動(dòng)命令后開(kāi)始傳送，主器件發(fā)送相應(yīng)的從器件的地址，8位從器件地址的高4位固定為1010。接下來(lái)的3位（見(jiàn)圖38）用來(lái)定義存儲(chǔ)器的地址，對(duì)于AT24C02位無(wú)意義。最后一位為讀寫(xiě)控制位?！?”表示讀操作，“0”表示寫(xiě)操作。1010XXXR/W圖38 AT24C02從器件尋址每次數(shù)據(jù)傳送成功后，接收器件發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。當(dāng)?shù)诰艂€(gè)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，接收器件將SDA下拉為低，通知已經(jīng)接收到8位數(shù)據(jù)。 報(bào)警電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到防盜而設(shè)計(jì)了報(bào)警電路，由蜂鳴器發(fā)聲進(jìn)行報(bào)警，通過(guò)PNP型三極管做電流放大，因此可以通過(guò)單片機(jī)控制蜂鳴器的頻率及蜂鳴時(shí)間。當(dāng)輸入錯(cuò)誤的密碼進(jìn)行開(kāi)鎖時(shí)，系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，蜂鳴器兩端加電，由蜂鳴器發(fā)出1秒的報(bào)警聲，當(dāng)連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯(cuò)誤時(shí)，則系統(tǒng)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間報(bào)警，此舉為了防止別人非法試探開(kāi)鎖。 本機(jī)處理與遙控處理功能選擇本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)自鎖按鍵用來(lái)選擇本機(jī)處理或者遙控處理，在設(shè)置密碼時(shí)一定要處于本機(jī)處理狀態(tài)下，而開(kāi)鎖則可以選擇遙控開(kāi)鎖也可以選擇本機(jī)開(kāi)鎖，當(dāng)此按鍵按下時(shí)，紅燈亮表示選擇了本機(jī)處理，此時(shí)可以設(shè)置密碼，修改密碼，也可以本機(jī)開(kāi)鎖，而不能遙控開(kāi)鎖；當(dāng)此開(kāi)關(guān)沒(méi)按下時(shí)，紅燈滅選擇遙控開(kāi)鎖，此時(shí)可以通過(guò)遙控器輸入密碼進(jìn)行開(kāi)鎖，在遙控開(kāi)鎖時(shí)不能進(jìn)行本機(jī)開(kāi)鎖以及設(shè)置密碼。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，它具有充分的靈活性，可以根據(jù)系統(tǒng)的要求而變化。在硬件結(jié)構(gòu)一定的情況下，只要改變軟件就能實(shí)現(xiàn)一些不同的功能。單片機(jī)所具有的智能功能要由軟件來(lái)完成。在本系統(tǒng)中，軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，將遙控接收器所要完成的功能分別編寫(xiě)和調(diào)試。所有模塊調(diào)試成功以后，將各個(gè)模塊連接構(gòu)成單片機(jī)軟件系統(tǒng)。這樣的設(shè)計(jì)有利于程序代碼的優(yōu)化，而且便于設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)。對(duì)于51系列單片機(jī)，現(xiàn)有四種語(yǔ)言支持，即匯編、PL/M,C和BASIC。BASIC通常附在PC機(jī)上，是初學(xué)編程的第一種語(yǔ)言。一個(gè)新變量名定義之后可在程序中作變量使用，非常易學(xué)，根據(jù)解釋的行可以找到錯(cuò)誤而不是當(dāng)程序執(zhí)行完才能顯現(xiàn)出來(lái)。BASIC由于逐行解釋自然很慢，每一行必須在執(zhí)行時(shí)轉(zhuǎn)換成機(jī)器代碼，需要花費(fèi)許多時(shí)間不能做到實(shí)時(shí)性。BASIC為簡(jiǎn)化使用變量，所有變量都用浮點(diǎn)值。BASIC是用于要求編程簡(jiǎn)單而對(duì)編程效率和運(yùn)行速度要求不高的場(chǎng)合。當(dāng)前已經(jīng)很少用到此語(yǔ)言了。PL/M是Intel從8080微處理器開(kāi)始為其系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的編程語(yǔ)言。它很像PASCAL，是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，但它使用關(guān)鍵字去定義結(jié)構(gòu)。PL/M編譯器好像匯編器一樣可產(chǎn)生緊湊代碼。PL/M總的來(lái)說(shuō)是高級(jí)匯編語(yǔ)言可詳細(xì)控制著代碼的生成。但對(duì)51系列，PL/M不支持復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算、浮點(diǎn)變量而無(wú)豐富的庫(kù)函數(shù)支持。C語(yǔ)言是一種源于編寫(xiě)UNIX操作系統(tǒng)的語(yǔ)言，它是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，可產(chǎn)生壓縮代碼。C可以進(jìn)行許多機(jī)器級(jí)函數(shù)控制而不用匯編語(yǔ)言。與匯編相比，有如下優(yōu)點(diǎn):對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對(duì)51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)有初步了解，寄存器分配、不同存儲(chǔ)器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)可由編譯器管理程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分為不同的函數(shù)。這種方式可使程序結(jié)構(gòu)化將可變的選擇與特殊操作組合在一起的能力，改善了程序的可讀性編程及程序調(diào)試時(shí)間顯著縮短，從而提高效率。提供的庫(kù)包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能將己編好程序可容易的植入新程序，因?yàn)樗哂蟹奖愕哪K化編程技術(shù)C語(yǔ)言作為一種非常方便的語(yǔ)言而得到廣泛的支持，C語(yǔ)言程序本身并不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可根據(jù)單片機(jī)的不同較快地移植過(guò)來(lái)。51的匯編語(yǔ)臺(tái)非常像其他匯編語(yǔ)臺(tái)，簡(jiǎn)單實(shí)用。指令系統(tǒng)比第一代微處理器要強(qiáng)些。51的不同存儲(chǔ)區(qū)域使得其復(fù)雜一些。但是利用匯編語(yǔ)言指令就可以充分利用片內(nèi)RAM資源，充分利用單片機(jī)內(nèi)部的一些特殊規(guī)定，充分利用單片機(jī)的一切資源，因而單片機(jī)資源的利用效率高。同時(shí)匯編語(yǔ)言是最接近機(jī)器語(yǔ)言的，因而代碼的執(zhí)行效率高。在本系統(tǒng)中，由于單片機(jī)內(nèi)部的運(yùn)算量不大，而匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高，己經(jīng)能夠滿足系統(tǒng)需求，所以選擇匯編語(yǔ)來(lái)編寫(xiě)相應(yīng)代碼。 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)原則應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)的，應(yīng)可靠實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。在本系統(tǒng)中，軟件設(shè)計(jì)要力求做到以下幾點(diǎn):1) 軟件結(jié)構(gòu)清晰，簡(jiǎn)捷，流程合理。2) 各功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化，子程序化。這樣，即便于調(diào)試，鏈接，又便于移植，修改。3) 程序存儲(chǔ)區(qū)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)要合理規(guī)劃，既能節(jié)約內(nèi)存容量，又使操作方便。4) 運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)標(biāo)志化管理。各個(gè)功能程序運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行結(jié)果以及運(yùn)行要 求都要設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志以便查詢，程序的轉(zhuǎn)移，運(yùn)行，控制都可通過(guò)狀態(tài)標(biāo)志條件來(lái)控制。5) 經(jīng)過(guò)調(diào)試修改后的程序應(yīng)進(jìn)行規(guī)范化，除去修改的痕跡，以便于交流和借鑒，也為以后的軟件模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化打下基礎(chǔ)。6) 實(shí)現(xiàn)全面軟件抗干擾設(shè)計(jì)。軟件抗干擾是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提高可靠性的 有利措施。具體的軟件抗干擾方法，將在第四章中介紹。下面幾節(jié)將詳細(xì)介紹各個(gè)模塊要實(shí)現(xiàn)的功能以及實(shí)現(xiàn)方法。 遙控接收程序遙控接收子程序要完成的功能就是不斷地掃描解碼芯片的地址位，接收解碼芯片的數(shù)據(jù)位和有效傳輸確認(rèn)位，判斷出遙控器上發(fā)射過(guò)來(lái)的相應(yīng)鍵值。由于解碼芯片的地址位在默認(rèn)情況下是接地的，對(duì)于遙控器上連接在編碼芯片的數(shù)據(jù)位上的鍵值，只要置高，那么相應(yīng)的解碼芯片對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位也會(huì)為高，遙控接收子程序可以直接接收判斷，不需要再對(duì)地址位置位。本系統(tǒng)中值為3,6,9,的鍵值就是直接接收。對(duì)于余下的8個(gè)連接在編碼芯片地址位的鍵值，當(dāng)遙控器上的鍵按下后，遙控接收子程序就不斷地循環(huán)置地址位為高，然后通過(guò)解碼芯片的有效傳輸確認(rèn)位來(lái)確認(rèn)是不是相應(yīng)編碼芯片的地址位也為高。有效傳輸確認(rèn)位輸出高電平則編碼芯片的相應(yīng)地址位為高，記下相應(yīng)地址位，推出遙控器上的鍵值。地址位與單片機(jī)之間加入三極管PNP8550進(jìn)行隔離和驅(qū)動(dòng)。有效傳輸確認(rèn)位與單片機(jī)之間加入三極管NPN8050進(jìn)行隔離和驅(qū)動(dòng)。所以當(dāng)單片機(jī)的控制腳RA1,RA2,??，RA8為低時(shí)，解碼芯片相應(yīng)地址位為高。當(dāng)?shù)絹?lái)，所以單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)可以延遲一定的時(shí)間。因而遙控接收子程序中可以先處理地址位然后處理數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)，不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失。一位地址位最多需要等待30ms以確定是否有值，8位最多等待8x30ms＝240ms，然后接收數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)，不會(huì)給用戶造成反應(yīng)遲鈍的感覺(jué)，符合用戶要求。 I2C通訊子程序如前說(shuō)述，（串行時(shí)鐘線)和SDA（串行數(shù)據(jù)線）來(lái)實(shí)現(xiàn)與EEPROM 24WC02IT通訊。EEPROM 24WC02的器件地址為AOH。1．寫(xiě)操作（1）節(jié)寫(xiě)在字節(jié)寫(xiě)模式下，主器件發(fā)送起始命令和從器件地址信息(R/W位置零)給從器件，在從器件產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)后，主器件發(fā)送AT24WC02的字節(jié)地址，主器件在收到從器件的另一個(gè)應(yīng)答信號(hào)后，再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲(chǔ)單元。AT24WC02再次應(yīng)答。并在主器件產(chǎn)生停止信號(hào)后開(kāi)始內(nèi)部數(shù)據(jù)的擦寫(xiě)，在內(nèi)部擦寫(xiě)過(guò)程中，AT24WC02不再應(yīng)答主器件的任何請(qǐng)求。（2）頁(yè)寫(xiě)用頁(yè)寫(xiě)AT24WC02可以一次寫(xiě)入16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。頁(yè)寫(xiě)操作的啟動(dòng)和字節(jié)寫(xiě)一樣。不同在于傳送了一字節(jié)數(shù)據(jù)后并不產(chǎn)生停止信號(hào)。主器件被允許發(fā)送15個(gè)額外的字節(jié)。每發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后AT24WC02產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答位并將字節(jié)地址低位加1，高位保持不變。如果在發(fā)送停止信號(hào)之前主器件發(fā)送超過(guò)16個(gè)字節(jié)，地址計(jì)數(shù)器將自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，先前寫(xiě)入的數(shù)據(jù)被覆蓋。接收到16字節(jié)數(shù)據(jù)和主器件發(fā)送的停止信號(hào)后，AT24WC02啟動(dòng)內(nèi)部寫(xiě)周期將數(shù)據(jù)寫(xiě)到數(shù)據(jù)區(qū)。所有接收的數(shù)據(jù)在一個(gè)寫(xiě)周期內(nèi)寫(xiě)入AT24WC02。（3）應(yīng)答查詢可以利用內(nèi)部寫(xiě)周期時(shí)禁止數(shù)據(jù)輸入這一特性。一旦主器件發(fā)送停止位指示主器件操作結(jié)束時(shí)，AT24WC02啟動(dòng)內(nèi)部寫(xiě)周期，應(yīng)答查詢立即啟動(dòng)，包括發(fā)送一個(gè)起始信號(hào)和進(jìn)行寫(xiě)操作的從器件地址。如果AT24WC02正在進(jìn)行內(nèi)部寫(xiě)操作，不會(huì)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。如果A39。T24WC02己經(jīng)完成了內(nèi)部自寫(xiě)周期，將發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)主器件可以繼續(xù)進(jìn)行下一次讀寫(xiě)操作。（4）寫(xiě)保護(hù)寫(xiě)保護(hù)操作特性可使用戶避免由于不當(dāng)操作而造成對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)部數(shù)據(jù)的改寫(xiě)。當(dāng)WP管腳接高時(shí)，整個(gè)寄存器區(qū)全部被保護(hù)起來(lái)而變?yōu)橹豢勺x取。AT24WC02可以接收從器件地址和字節(jié)地址。但是裝置在接收到第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后不發(fā)送應(yīng)答信號(hào)從而避免寄存器區(qū)域被編程改寫(xiě)。對(duì)AT24WC02讀操作的初始化方式和寫(xiě)操作時(shí)一樣，僅把R/W位置為1，有三種不同的讀操作方式:立即地址讀，選擇讀和連續(xù)讀。（1）立即地址讀AT24WC02的地址計(jì)數(shù)器內(nèi)容為最后操作字節(jié)的地址加1。也就是說(shuō)，如果上次讀/寫(xiě)的操作地址為N，則立即讀的地址從地址N+1開(kāi)始。如果N=E（對(duì)24WC02E=255）則計(jì)數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到0且繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)AT24WC02接收到從器件地址信號(hào)后（R/W位置1），它首先發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，然后發(fā)送一個(gè)8位字節(jié)數(shù)據(jù)。主器件不需發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，但要產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。（2）選擇性讀選擇性讀操作允許主器件對(duì)寄存器的任意字節(jié)進(jìn)行讀操作。主器件首先通過(guò)發(fā)送起始信號(hào)，從器件地址和它想讀取的字節(jié)數(shù)據(jù)的地址執(zhí)行一個(gè)偽寫(xiě)操作。在AT24WC02應(yīng)答之后，主器件重新發(fā)送起始信號(hào)和從器件地址，此時(shí)R/W位置1,AT24WC02響應(yīng)并發(fā)送應(yīng)答信號(hào)，然后輸出所要求的一個(gè)8位字節(jié)數(shù)據(jù)，主器件不發(fā)送應(yīng)答信號(hào)但產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。（3）連續(xù)讀操作連續(xù)讀操作可通過(guò)立即讀或選擇性讀操作啟動(dòng)。在AT24WC02發(fā)送完一個(gè)8位字節(jié)數(shù)據(jù)后，主器件產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)來(lái)響應(yīng)，告知AT24WC02主器件要求更多的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)每個(gè)主機(jī)產(chǎn)生的應(yīng)答信號(hào)AT24WC02將發(fā)送一個(gè)8位數(shù)據(jù)字節(jié)。當(dāng)主器件不發(fā)送應(yīng)答信號(hào)而發(fā)送停止位時(shí)結(jié)束此操作。AT24WC02輸出的數(shù)據(jù)按順序由N到N+l輸出。讀操作時(shí)地址計(jì)數(shù)器在AT24WC02整個(gè)地址內(nèi)增加。這樣整個(gè)寄存器區(qū)域在可在一個(gè)讀操作內(nèi)全部讀出。當(dāng)讀取的字節(jié)超255，計(jì)數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到零并繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。 系統(tǒng)程序系統(tǒng)上電后首先完成初始化工作，然后按照事先設(shè)定好的程序執(zhí)行。本系統(tǒng)程序是基于單任務(wù)機(jī)制的。這種機(jī)制的應(yīng)用程序是一個(gè)無(wú)限的循環(huán)，在這循環(huán)的過(guò)程中調(diào)用相應(yīng)的子程序函數(shù)來(lái)完成相應(yīng)的操作。這種機(jī)制具有簡(jiǎn)單直觀，易于控制的優(yōu)點(diǎn)。程序中有以下一些設(shè)定:設(shè)定用戶