【文章內(nèi)容簡介】 “1”,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。，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，,否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?）/2=。 根據(jù)紅外編碼的格式。單片機(jī)把解碼所得的二進(jìn)制存入相應(yīng)的存儲單元，這樣就完成了某一按鍵的紅外解碼操作，同樣地，按此可以實(shí)現(xiàn)其它按鍵的紅外解碼，最后形成遙控器按鍵相應(yīng)的鍵值表。就這樣單片機(jī)程序就可以識別遙控器相應(yīng)的功能鍵，通過遙控器向單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的命令，單片機(jī)接收到命令后通過驅(qū)動電路使繼電器動作從而實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備的開關(guān)。本章將對設(shè)計(jì)中所涉及到的單片機(jī)STC90C516RD+、紅外遙控接收頭PC83MAX23USB接口線以及電磁繼電器進(jìn)行簡單介紹。+STC90C516RD+單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超/高速/低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期，內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，時(shí)鐘頻率在12MHz以下時(shí)，復(fù)位腳可直接接地。（1）STC90C516RD+的特點(diǎn) 增強(qiáng)型12 時(shí)鐘/ 機(jī)器周期 8051 CPU； 工作電壓： （5V 單片機(jī)）； 工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz； 用戶應(yīng)用程序空間61K； 片上集成 1280字節(jié)RAM； 通用I/O口32個(gè)，復(fù)位后為:P1/P2/P3是準(zhǔn)雙向口/ 弱上拉（普通8051 傳統(tǒng)I/O 口），P0口是開漏輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻； ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器 / 仿真器可通過串口（）直接下載用戶程序，8K 程序3 5 秒即可完成一片； EEPROM 功能； 看門狗； 內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，外部晶體12M以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路，復(fù)位腳可直接接地； 共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器0還可以當(dāng)成2個(gè)8位定時(shí)器使用； 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒； 通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART； 工作溫度范圍：075℃（商業(yè)級）；（2）STC90C516RD+的DIP封裝40引腳分布 STC90C516RD+單片機(jī)的DIP封裝擁有40個(gè)引腳，其中P0\P1\P2\P3四組I/0口，總共32個(gè)I/O口引腳，另外包括一個(gè)電源VCC引腳，兩個(gè)晶振引腳一個(gè)接地端引腳，一個(gè)復(fù)位引腳，以及EA引腳、ALE引腳、PSEN引腳，總共40個(gè)引腳。 單片機(jī)STC90C516RD+DIP封裝引腳圖 紅外接收頭PC838紅外接收電路一體化的紅外接收裝置將遙控信號的接收、放大、檢波、整形集于一身，并且輸出可以讓單片機(jī)識別的TTL 信號，這樣大大簡化了接收電路的復(fù)雜程度和電路的設(shè)計(jì)工作，方便使用。在本設(shè)計(jì)中采用紅外一體化接收頭PC838，在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號情況下，其接收距離可達(dá)15m。它能與TTL、COMS 電路兼容，接收紅外信號頻率為38 kHz,同時(shí)能對信號進(jìn)行放大、檢波、整形，得到TTL 電平的編碼信號。三個(gè)管腳分別是地(GND)、＋5 V 電源(VCC)、解調(diào)信號輸出端(接單片機(jī)外部中斷)。紅外一體化接收頭的測試：可以在PC838 的電源端與信號輸出端之間接上一只二極管及一只發(fā)光二極管后，再配上規(guī)定的工作電源（為＋5V），當(dāng)手拿遙控器對著接收頭按任意鍵時(shí)，發(fā)光二極管會閃爍，說明紅外接收頭和遙控器工作都正常；如果發(fā)光二極管不閃爍發(fā)光，說明紅外接收頭和遙控器至少有一個(gè)損壞。只要確保遙控器工作正常，很容易判斷紅外接收頭的優(yōu)劣。由于供電電源存在干擾，應(yīng)該對電源端進(jìn)行濾波處理，處理方法為：電源端與接地端之間連接一個(gè)100Ω左右的電阻以及一個(gè)47uF左右的電容。：PC838 OUTPUT 單片機(jī)I/O口GND C1 VCC（+5V） R2 PC838的經(jīng)典應(yīng)用電路 MAX232MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5V單電源供電，RS232接口為異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口，因此一般用于20m以內(nèi)的通信，： MAX232引腳分布圖（1）引腳介紹第一部分是電荷泵電路。由6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個(gè)電源，提供給RS232串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由11114腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）。（2）MAX232的主要特性 符合所有的RS232C技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 只需要單一的+5V電源供電 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和10V電壓V+、V 功耗低，典型供電電流5mA 內(nèi)部集成2個(gè)RS232C驅(qū)動器 高集成度，片外最低只需4個(gè)電容即可工作。（3）MAX232的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用電路其中CCCC4四個(gè)電容按下圖方式連接用來產(chǎn)生+12V以及12V兩個(gè)電源，供RS232串口電平的需要，而電容C5用來濾除MAX232的+5V供電電源的噪聲干擾。 MAX232標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用電路 USB接口本設(shè)計(jì)采用的是USB接口來對整個(gè)遙控系統(tǒng)進(jìn)行適配供電，從而使得本設(shè)計(jì)的電源部分穩(wěn)定且對電路實(shí)現(xiàn)了最大簡化，相比較的單片機(jī)傳統(tǒng)供電系統(tǒng)來說更為節(jié)能，成本更節(jié)約。（1）USB接口的簡介USB 是英文Universal Serial BUS（通用串行總線）的縮寫，而其中文簡稱為“通串線，是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。USB接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合提出的，： USB接口引腳分布圖（2）選擇USB接口為本設(shè)計(jì)供電的原因及注意事項(xiàng)由于USB供電可以提供每個(gè)U口最大為500MA的電流，供電電壓為5V，與單片機(jī)的供電系統(tǒng)相適配，能滿足本設(shè)計(jì)絕大部分元器件的供電要求，而且本設(shè)計(jì)過程中并不存在大功率元器件，所以本設(shè)計(jì)選用USB作為整個(gè)紅外遙控系統(tǒng)的供電電源，但是為了防止電路上短路燒壞電腦的USB接口，USB接口應(yīng)加自恢復(fù)保險(xiǎn)。本設(shè)計(jì)只需要利用USB的VCC電源端（+5V），以及GND（接地端）對設(shè)計(jì)中所涉及的元器件進(jìn)行供電，而其余兩腳為數(shù)據(jù)傳送端口無需利用，因此空置便可，在設(shè)計(jì)過程中需要先用萬用表電壓檔測量USB接口的VCC端以及GND端口，避免連接電路時(shí)候?qū)㈦娫礃O性接反而造成不必要的后果。（3）USB接口的選型USB接口的型號多種多樣，對于供電電路來說，采用普通的A型或者B型接口就可以了，本設(shè)計(jì)使用的是A型USB接口，： USB接口實(shí)物圖 電磁繼電器要實(shí)現(xiàn)遙控開關(guān)，需要選擇繼電器配合單片機(jī)以及紅外遙控實(shí)現(xiàn)遙控開關(guān)的功能，本設(shè)計(jì)選用的是5V額定電壓的電磁繼電器。（1）電磁繼電器的介紹繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。當(dāng)輸入量（如電壓、電流、溫度等）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器被所控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開。輸入量可分為電氣量（如電流、電壓、頻率、功率等）及非電氣量（如溫度、壓力、速度等）兩大類。繼電器具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動化、運(yùn)動、遙控、測量和通信等裝置中。（2）電磁繼電器的原理電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的，（），只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 電磁繼電器內(nèi)部示意圖 本節(jié)將提供該設(shè)計(jì)中所涉及到的系統(tǒng)整體原理圖以及模塊電路的原理圖，如紅外接收模塊、USB供電模塊、單片機(jī)解碼控制模塊等。整個(gè)原理圖(附錄2)中包括MAX232與RS232程序燒寫模塊，單片機(jī)解碼模塊，紅外接收頭模塊，繼電器控制模塊，USB供電模塊，而本設(shè)計(jì)的紅外發(fā)射模塊采用市面上普通的成品遙控發(fā)射器。 USB電源系統(tǒng)供電電路由于USB接口能夠提供5V電壓，最大500MA的電流，足夠滿足本設(shè)計(jì)的電源適配需求，且電壓穩(wěn)定，所以本設(shè)計(jì)采用USB接口進(jìn)行供電。 USB接口電源 單片機(jī)控制系統(tǒng)電路單片機(jī)接收紅外接收頭輸出的電平信號產(chǎn)生中斷，處理中斷服務(wù)程序即紅外解碼程序并完成對繼電器的驅(qū)動控制，實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)控制功能。遙控器發(fā)出的紅外遙控信號經(jīng)紅外接收器PC838接收處理后直接送給單片機(jī)的中斷口1,。 繼電器觸控電路采用5V電磁繼電器，在單片機(jī)的I/O口輸出一個(gè)高電平的時(shí)候，將驅(qū)動晶體三極管9013導(dǎo)通，使得電磁繼電器的控制線圈通斷形成磁場，可是應(yīng)該在繼電器線圈上加二極管阻斷線圈反電勢以保護(hù)三極管9013。 單片機(jī)解碼控制電路原理圖 PC838接收電路原理圖 繼電器控制電路原理圖 MAX232程序燒錄電路MAX232芯片與RS232串口用來對單片機(jī)進(jìn)行程序燒錄，由于RS232串口需要正負(fù)12V兩個(gè)電源，所以應(yīng)該在6腳連接如圖4只構(gòu)成兩個(gè)12V電源，7,、11114為數(shù)據(jù)通道，本設(shè)計(jì)采用的是10，也就是MAX232的第二數(shù)據(jù)通道。在整個(gè)硬件設(shè)計(jì)過程中，所遇上的主要問題是如何驅(qū)動繼電器工作，由于單片機(jī)的I/O口在直接連接繼電器控制線圈引腳上不足使得繼電器線圈以產(chǎn)生拉動彈片的磁場，所以需要對輸入的驅(qū)動電流進(jìn)行放大，而在繼電器驅(qū)動電路上添加一個(gè)三極管，則可以解決這個(gè)問題。當(dāng)然，為了避免后置電路中的電源對整個(gè)控制系統(tǒng)造成干擾，如有條件，更好的是在三極管與單片機(jī)之間增加一個(gè)光耦進(jìn)行光電隔離，值得注意的是，光耦不能夠與整個(gè)控制電路共用同一個(gè)電源，不然不能夠?qū)崿F(xiàn)隔離效果，所以加上隔離光耦為使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定，則還需要設(shè)計(jì)一獨(dú)立電源。，圖中兩個(gè)+5V電源不能為同