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正文內(nèi)容

基于單片機的紅外遙控?zé)舻脑O(shè)計(編輯修改稿)

2024-07-17 12:44 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文第2章 紅外線遙控系統(tǒng)的總體設(shè)計32 紅外線簡介1800年德國科學(xué)家hoshel發(fā)現(xiàn)紅外線是太陽光線中的許多看不見的射線之一,叫做紅外熱輻射。他使用三棱鏡分解開太陽光線,把不同的色帶放在溫度計上,嘗試檢測不同的加熱效果。有發(fā)現(xiàn),在外面的紅色光的溫度上升是最快的。紅外線是指在太陽光譜里面存在我們用肉眼看不到的光。也可以當(dāng)做傳輸之媒介。紅外線可以被劃分成近紅外區(qū)域、中紅外區(qū)域、遠紅外區(qū)域,、。例如:紅外攝像機,紅外夜視儀,對一些導(dǎo)彈的目標(biāo)和熱釋電紅外探測就是利用紅外這一特性工作的。紅外線具有以下特點:(1) 類似墻壁的物體可以對紅外線起到阻擋的作用,所以同一個遙控器可以被不同的電子設(shè)備使用,并且不會帶來干擾問題,這是無線電遙控不能做到的。(2) 紅外線遙控距離根據(jù)不同的客戶需要,設(shè)計不同的發(fā)射距離(距離范圍有限)。(3) 紅外線隱蔽性和保密性比較強,所以在安全保衛(wèi)裝置中應(yīng)用普遍。(4) 紅外遙控設(shè)計成本較低、架構(gòu)簡易、故障出現(xiàn)率較低等特點,尤其是在室內(nèi)應(yīng)用遙控方式的電子電器設(shè)備上。(5) 紅外遙控具有方向性。當(dāng)信號被發(fā)射給接收物體時,兩設(shè)備中間不能存在擋礙物;通訊范圍較窄,另外,LED紅管容易損壞。 1. 方案一:采用手動控制方式紅外發(fā)射部分的按鍵和接收部分在同一個電路板上,當(dāng)按下相應(yīng)的按鍵時,LED燈顯示不同的閃爍效果,減少成本的支出,元器件較少,焊接和操作都相對方便。但是滿足不了客戶的要求,跟不上電子行業(yè)的發(fā)展,功能單一,在某些時候不方便操作。2. 方案二:無線遙控控制方式紅外發(fā)射和接收部分焊接在不同的萬用板上,獨立存在。當(dāng)在短距離510cm的范圍甚至更遠距離下,對接收模塊發(fā)射信號,紅外發(fā)射模塊上不同的按鍵控制不同的LED燈顯示效果??梢詫崿F(xiàn)遠距離操作,攜帶方便,降低雇傭成本,滿足當(dāng)下人們對產(chǎn)品的要求,符合電子行業(yè)的發(fā)展方向。綜上可見:方案二節(jié)約成本,操作方便,較方案一而言,人們更傾向于方案二的設(shè)計 根據(jù)實際情況,擬采用方案二。 設(shè)計的系統(tǒng)框圖硬件電路由紅外遙控、紅外接收頭、單片機最小系統(tǒng)、LED燈顯示電路四大部分構(gòu)成。整體設(shè)計思路:掃描到不同的鍵值到相應(yīng)的只讀存儲器中讀取數(shù)據(jù)。確認(rèn)該裝置和菜單選擇鍵后,單片機將從只讀存儲器中讀取出來值,然后從I/O口輸出控制脈沖并對計時器T0產(chǎn)生的頻率為38KHz的載波進行調(diào)制,經(jīng)PNP管對信號放大驅(qū)動,如果控制信號由紅外發(fā)光管發(fā)送出去,紅外數(shù)據(jù)接收內(nèi)部集成數(shù)據(jù)采集、紅外接收和解碼的功能,如果在接收端外部中斷源0檢測出低電平,就可以分析整個串口信號,從而得到當(dāng)前控制命令的功能。根據(jù)指令從相應(yīng)的電器零件的使用來實現(xiàn)這一工作。:紅外遙控器發(fā)射電路紅外傳輸紅外接收電路AT89C51單片機LED顯示電路 電路設(shè)計系統(tǒng)框圖第3章 控制模塊的硬件設(shè)計 單片機的主控模塊 單片機又叫微型處理器,是把CPU,ROM,RAM,中斷部分,輸入/輸出部分,定時器/計數(shù)器等主要功能器件的數(shù)字電子計算機組裝在半導(dǎo)體芯片上。單片機具有低電壓、低功耗、速度快、處理功能強、易于應(yīng)用在簡單、容易攜帶的電子產(chǎn)品上等特點。 AT89C51芯片有以下功能特性(1)8位CPU4Kbytes程序存儲器(ROM)(2)128bytes數(shù)據(jù)存儲器(RAM) (3)32個I/O端口,111條操作指令 (4)21個寄存器(5)5個中斷源和2個定時/計數(shù)器(6)一個全雙工串口通信端口89C51的芯片引腳該紅外發(fā)射接收電路均使用的核心控件是AT89C51單片機。AT89C51是一個電壓低、性能高的CMOS 8位單片機,可擦除存儲器芯片包含2K字節(jié)和128字節(jié)(RAM),一個通用8位CPU和閃存單元的微控制器芯片。 AT89C51芯片的引腳功能AT89C51單片機選用40個引腳排列的封裝形式。具體引腳可分為電源部分,時鐘部分,控制部分和并行I/O端口部分四類。芯片功能圖如下所示:24 芯片引腳圖(1)電源部分引腳① VCC(引腳40):電源端。② GND(引腳20):接地端。(2)時鐘部分引腳① XTAL2(引腳18):外接一個石英晶振和兩個普通電容時構(gòu)成內(nèi)部振蕩電路,使用外部時鐘時,用來輸出時鐘脈沖。② XTAL1(引腳19):XTAL1(引腳19):內(nèi)部振蕩電路外接一個石英晶體和兩個電容,使用外部時鐘時,用來輸入時鐘脈沖。(3)控制部分引腳 ① RST(引腳9):RST是復(fù)位部分的輸入端口,在高電平情況下生效。② ALE/PROG(引腳30):地址鎖存容許信號端口。③ PSEN(引腳29):程序保存容許輸出信號端口。④ EA/VPP(引腳31):外部存儲器地址容許輸入端。當(dāng)引腳連接到高電平時,該處理器只訪問內(nèi)部只讀存儲器,并在內(nèi)部存儲器中運行。當(dāng)引腳連接到一個低電平,中央處理器只訪問外部只讀存儲器,并執(zhí)行在外部存儲器中的指令。 (4)并行I/O端口部分引腳①P0口(~,引腳39~32):是一個8位雙向I/O端口。有三個功能,一是作為外部擴展存儲器的數(shù)據(jù)總線,二是作為外部擴展存儲器的地址總線。三是作為普通的I/O使用。②P1口(~,引腳1~8):是一個8位準(zhǔn)雙向I/O口并且它的內(nèi)部接有上拉電阻。除了把P1口當(dāng)作一般的準(zhǔn)雙向I/O端口外,一部分的引腳還具有特定的功能。 P1端口的第二功能引腳號名稱解釋說明T2ET方向控制端口MOSI在線可編程使用MISO在線可編程使用SCK在線可編程使用③P2口(~,引腳21~28):有兩種功能。一是作為外部擴展存儲器的地址總線,二是作為一般端口,不需要接上拉電阻。④P3口(~,引腳10~17):P3口(~,引腳10~17):有兩種功能。一是作為一般端口使用,二是作為特殊功能使用。 P3口功能引腳號名稱解釋說明RXD串行輸入端口TXD串行輸出端口INT0外部中斷源0INT1外部中斷源1 T0計時器外部輸入端T1外部計數(shù)輸出端WR寫選通輸出端RD讀選通輸出端 電源電路電源部分主要由DC電源插口和自鎖開關(guān)
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