單片機(jī)紅外遙控電路的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 12:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的“0” ；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的“1” ，其波形如下圖所示。上述“0”和“1”組成的 32 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(guò)紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。編碼數(shù)據(jù)，載波，發(fā)射，接收解碼如下圖所示：UPD6121G 產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進(jìn)制碼組，其中前 16 位為用戶(hù)識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶(hù)識(shí)別碼固定為十六進(jìn)制 01H；后 16 位為 8 位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G 最多額 128 種不同組合的編碼。遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種 32 位二進(jìn)制碼，周期約為 108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在 45～63ms 之間，發(fā)射波形圖如下圖所示。當(dāng)一個(gè)鍵按下超過(guò) 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(gè)起始碼（9ms）,一個(gè)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(guò) 108ms 仍未松開(kāi)，接下來(lái)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。 紅外遙控初始化程序和主程序紅外遙控接收部分與發(fā)射部分初始化程序如圖 、圖 所示，紅外遙控接收部分與發(fā)射部分主程序如圖 、圖 所示。 NY圖 發(fā)射初始化程序流程圖 圖 發(fā)射主程序流程圖 開(kāi)始單片機(jī)復(fù)位關(guān)閉紅外發(fā)射腳定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 方式 2選擇、初值設(shè)置開(kāi)外部中斷 1開(kāi)總中斷允許返回開(kāi)始初始化程序調(diào)用鍵盤(pán)掃描程序有鍵按下？執(zhí)行發(fā)射命令紅外遙控發(fā)射部分初始化程序，初始化程序主要是使單片機(jī)復(fù)位，即為將IO 口置于高電平狀態(tài)，關(guān)閉遙控輸出口 口，選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 方式二，自動(dòng)重裝初值。紅外遙控發(fā)射部分主程序，先調(diào)用初始化程序，再完成調(diào)用鍵盤(pán)程序。系統(tǒng)完成鍵盤(pán)查詢(xún)程序后，解碼，執(zhí)行相應(yīng)的狀態(tài)指示即顯示 LED 燈的亮滅。圖 接收初始化流程圖 圖 接收主程序流程開(kāi)始單片機(jī)復(fù)位開(kāi)外部中斷 0開(kāi)總中斷允許設(shè)置默認(rèn)電燈亮滅返回開(kāi)始定時(shí)器初始化外部中斷初始化鍵盤(pán)掃描程序紅外處理程序返回顯示程序圖紅外遙控接收部分初始化程序，初始化程序主要使單片機(jī)復(fù)位，即為將IOP2 口為高電平狀態(tài)，開(kāi)外部中斷 0，設(shè)置默認(rèn)彩燈亮滅標(biāo)志位。紅外遙控接收部分主程序，先調(diào)用初始化程序，初始化程序完畢，進(jìn)入主程序循環(huán)狀態(tài)。程序在循環(huán)中主要任務(wù)是接收紅外數(shù)據(jù)，處理后解碼送去顯示。 紅外遙控鍵盤(pán)掃描、紅外發(fā)射程序紅外遙控鍵盤(pán)掃描程序流程圖如圖 所示，紅外發(fā)射程序如圖 所示。鍵盤(pán)掃鍵過(guò)程:首先判斷控制鍵是否按下，若有控制鍵按下則進(jìn)行逐行掃描，按照 P 口值查找鍵號(hào)。最后按照鍵號(hào)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序。紅外信號(hào)發(fā)射過(guò)程：首先是發(fā)射 9MS 的引導(dǎo)碼（ 高電平和 低電平） ，接著發(fā)送 8 位用戶(hù)碼和八位用戶(hù)反碼，發(fā)完后發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)碼和 8 位數(shù)據(jù)反碼。在實(shí)踐中,采用紅外線遙控方式時(shí),由于受遙控距離,角度等影響,使用效果不是很好,如采用調(diào)頻或調(diào)幅發(fā)射接收碼,可提高遙控距離,并且沒(méi)有角度影響。開(kāi)始有鍵按下？按鍵掃描確定鍵值由編碼至發(fā)射程序返回開(kāi)始發(fā)送 9ms 引導(dǎo)碼發(fā)送用戶(hù)碼和用戶(hù)反碼發(fā)送數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼結(jié)束圖 鍵盤(pán)掃描程序流程圖 圖 發(fā)射程序流程圖 紅外遙控接收部分外部中斷程序中斷過(guò)程：首先判斷兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間是否大于 9ms，若不到 9ms，則中斷返回；若低電平大于 9ms，則接收并對(duì)下降沿計(jì)數(shù)，如果接收到了 33 個(gè)下降沿，說(shuō)明一幀數(shù)據(jù)接收完了。計(jì)數(shù)清零，并送去才處理。 NYNY開(kāi)始首個(gè)脈沖間隔時(shí)間大于 31？接收數(shù)據(jù)中斷數(shù)等于 33？送去處理返回中斷圖 外部中斷 0 中斷服務(wù)程序流程圖第四章 系統(tǒng)調(diào)試控制電路板的安裝與調(diào)試在整個(gè)系統(tǒng)研制中占有重要位置，它是把理論付諸實(shí)踐的過(guò)程，也是把紙面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變位實(shí)際產(chǎn)品的必經(jīng)階段。對(duì)試驗(yàn)階段的電路板的安裝一般有兩種方式即焊接方式和面包板插接方式。使用面包板焊接更加方便，容易更換線路和器件，而且可以多次使用。但在多次使用的面包板中彈簧片會(huì)變松，彈性變差，容易造成接觸不良，這是需要注意的。實(shí)驗(yàn)和調(diào)試常用的儀器有：萬(wàn)用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器等。調(diào)試的主要步驟。1．調(diào)試前不加電源的檢查對(duì)照電路圖和實(shí)際線路檢查連線是否正確，包括錯(cuò)接、少接、多接等；用萬(wàn)用表電阻檔檢查焊接和接插是否良好；元器件引腳之間有無(wú)短路，連接處有無(wú)接觸不良，二極管、三極管、集成電路和電解電容的極性是否正確；電源供電包括極性、信號(hào)源連線是否正確；電源端對(duì)地是否存在短路（用萬(wàn)用表測(cè)量電阻） 。若電路經(jīng)過(guò)上述檢查，確認(rèn)無(wú)誤后，可轉(zhuǎn)入靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試。2．靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試斷開(kāi)信號(hào)源，把經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量的電源接入電路，用萬(wàn)用表電壓檔監(jiān)測(cè)電源電壓，觀察有無(wú)異?，F(xiàn)象：如冒煙、異常氣味、手摸元器件發(fā)燙，電源短路等，如發(fā)現(xiàn)異常情況，立即切斷電源，排除故障；如無(wú)異常情況，分別測(cè)量各關(guān)鍵點(diǎn)直流電壓，如靜態(tài)工作點(diǎn)、數(shù)字電路各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關(guān)系、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態(tài)下，如不符，則調(diào)整電路元器件參數(shù)、更換元器件等，使電路最終工作在合適的工作狀態(tài)；對(duì)于放大電路還要用示波器觀察是否有自激發(fā)生。3．動(dòng)態(tài)檢測(cè)與調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，調(diào)試的方法地在電路的輸入端加上所需的信號(hào)源，并循著信號(hào)的注射逐級(jí)檢測(cè)各有關(guān)點(diǎn)的波形、參數(shù)和性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，如必要，要對(duì)電路參數(shù)作進(jìn)一步調(diào)整。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要設(shè)法找出原因，排除故障，繼續(xù)進(jìn)行。我們所設(shè)計(jì)的遙控器電路是采用碼分制遙控方式，我們用示波器對(duì)發(fā)射電路輸出端及接收電路輸入端的信號(hào)波型的進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)按下不同的開(kāi)關(guān)按鈕時(shí)所顯示的波型是不同的。這說(shuō)明了此電路是工作在正常狀態(tài)的。4．調(diào)試注意事項(xiàng)（1）正確使用測(cè)量?jī)x器的接地端，儀器的接地端與電路的接地端要可靠連接；（2）在信號(hào)較弱的輸入端，盡可能使用屏蔽線連線，屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上，在頻率較高時(shí)要設(shè)法隔離連接線分布電容的影響，例如用示波器測(cè)量時(shí)應(yīng)該使用示波器探頭連接，以減少分布電容的影響。（3）測(cè)量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠(yuǎn)大于被測(cè)處的等效阻抗。（4）測(cè)量?jī)x器的帶寬必須大于被測(cè)量電路的帶寬。（5）正確選擇測(cè)量點(diǎn)和測(cè)量（6）認(rèn)真觀察記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)
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