【文章內(nèi)容簡介】 ****** 外部中斷0 inter0_int()****************************************************************/void inter0_int() interrupt 0{ TR0 = 1。 while(P3^1 == 0)。 TR0 = 0。 time = 5 * count。 if(time 450 amp。amp。 time 750) { receiv = 1。 //等于1開始接收數(shù)據(jù) EX0 = 0。 num = 0。 } count = 0。 }/***************************************************************** 定時器0初始化****************************************************************/void time0_init(){ EA = 1。 ET0 = 1。 PT0 = 1。 TH0 = 0xEC。 TL0 = 0x78。}void time0_int() interrupt 1{ TH0 = 0xEC。 TL0 = 0x78。 count++。 }/***************************************************************** 鍵碼接收****************************************************************/void receive(){ TR0 = 1。 while(P3^1 == 0)。 //計時高電平的時 TR0 = 0。 time = 5 * count。 if(time 180 amp。amp。 time 420) { num++。 count = 0。 } else { receiv = 0。 EX0 = 1。 } time = 0。 }/***************************************************************** 名稱 : main()****************************************************************/void main(){ EX0 = 1。 while(1) { time0_init()。 inter0_init()。 while(receiv) { receive()。 } P0 = num。 delay(5)。 } }1 緒論 課題設計目的及意義隨著科技的發(fā)展，人們生活的節(jié)奏也越來越快，隨之人們對方便，快捷的要求也隨之不斷增高。遙控器的出現(xiàn)，在一定程度上滿足了人們這個要求。遙控器是由高產(chǎn)的發(fā)明家Robert Adler在五十年代發(fā)明的[1]。而紅外遙控是20世紀70年代才開始發(fā)展起來的一種遠程控制技術，其原理是利用紅外線來傳遞控制信號，實現(xiàn)對控制對象的遠距離控制，具體來講，就是有發(fā)射器發(fā)出紅外線指令信號，有接收器接收下來并對信號進行處理，最后實現(xiàn)對控制對象的各種功能的遠程控制。 紅外遙控具有獨立性、物理特性與可見光相似性、無穿透障礙物的能力及較強的隱蔽性等特點。隨著紅外遙控技術的開發(fā)和迅速發(fā)展，很多電器都應用了紅外遙控，而電風扇也不例外。從單純的在電風扇面板上通過按鈕控制，到短距離(10M以內(nèi))的遙控，雖然改變不大，但其帶來的便利無疑是巨大的。而紅外遙控技術的成熟，也使得遙控電風扇變得設計簡單，價格低廉。作為一種老牌的電器，電風扇具有價格便宜、擺放方便、體積輕巧等特點。雖然現(xiàn)在空調在城市中已經(jīng)相當普遍，并有替代電風扇的趨勢，但由于大部分家庭消費水平的限制，電風扇作為一個成熟的家電行業(yè)的一員，尤其在中小城市，以及鄉(xiāng)村將來一段時間內(nèi)仍然會占有市場的大部分份額。市場的需求促使了電風扇的發(fā)展。隨著“智能化”的興起，電風扇的功能也越來越多，越來越貼進人們生活。因此，對于電風扇的開發(fā)和設計依然有著較大的實用價值。在現(xiàn)有市場上多功能遙控電風扇的基礎上，人們提出了一種新型的智能電風扇，相對于過的電風扇，智能電風扇添加了很多人性化的設計，如安全保護，傾倒保護，智能照明等功能，使電風扇更加人性化，相信其豐富的功能，人性化的設計將會大大提高電風扇的市場競爭力[2]。而本設計就是以電風扇為對象，通過紅外遙控實現(xiàn)電風扇的幾種常用功能如開關、調速、定時等的控制，相對于傳統(tǒng)的機械控制，體現(xiàn)出了更加方便快捷的優(yōu)點。 紅外遙控的設計思路 紅外線簡介紅外線又稱紅外光波，在電磁波譜中，~1000um。根據(jù)波長的不同可分為可見光和不可見光，~，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。~(線)，~1000um的光波為紅外光(線)。紅外光按波長范圍分為近紅外、中紅外、遠紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，~。用近紅外作為遙控光源，是因為目前紅外發(fā)射器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)~，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。 紅外遙控系統(tǒng)簡介紅外遙控系統(tǒng)主要由遙控發(fā)射器、一體化接收頭、單片機、接口電路組成，如圖一所示。遙控器用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖，驅動紅外發(fā)射管輸出紅外遙控信號，遙控接收頭完成對遙控信號的放大、檢波、整形、解調出遙控編碼脈沖。遙控編碼脈沖是一組串行二進制碼，對于一般的紅外遙控系統(tǒng)，此串行碼輸入到微控制器，由其內(nèi)部CPU完成對遙控指令解碼，并執(zhí)行相應的遙控功能。使用遙控器作為控制系統(tǒng)的輸入，需要解決如下幾個關鍵問題：如何接收紅外遙控信號；如何識別紅外遙控信號以及解碼軟件的設計、控制程序的設計。 紅外遙控的現(xiàn)狀目前家電中用的最多的遙控方式是紅外遙控，紅外遙控的特點是不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設備。價格低廉，編碼簡單，近距離的遙控使用紅外遙控非常有優(yōu)勢。由于紅外一體化接收頭的出現(xiàn)，大大降低了紅外遙控的成本和技術難度，目前不僅在家電領域，在玩具、安防等領域也有廣泛的應用。紅外遙控系統(tǒng)主要由紅外遙控發(fā)射裝置、紅外接收設備、遙控微處理機等組成。因此，遙控系統(tǒng)是一涉及單片機的數(shù)字系統(tǒng)。目前國內(nèi)紅外遙控電子元器件的競爭很激烈，導致了價格的低廉，表面上有利于消費者，可是長期惡性競爭，互相壓價格，必將導致產(chǎn)品質量的下降，最終損害的只能是消費者。紅外遙控的前景依然看好，不過紅外遙控的現(xiàn)狀不容樂觀。紅外遙控是單工的紅外通信方式，整個通信中，需要一個發(fā)射端和一個接收端。發(fā)送端采用單片機將待發(fā)送的二進制信號編碼調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。紅外接收端普遍采用價格便宜，性能可靠的一體化紅外接收頭接收紅外信號，它同時對信號進行放大、檢波、整形，得到TTL電平的編碼信號，再送給單片機，經(jīng)單片機解碼并控制相關對象[3]。 圖11 遙控器原理框圖2 課題的方案設計與論證 紅外編碼方案紅外編碼有很多種方式，下面列舉兩種實現(xiàn)方案：方案一：脈寬調制的串行碼。這種遙控碼具有以下特征： 、“0”；、“1”。 其相關的波形圖如圖21所示: 圖21 串行碼編碼電器0的遙控輸出碼電器1的遙控輸出碼方案二：碼分制。采用脈沖個數(shù)編碼，不同的脈沖個數(shù)代表不同的被控對象，最小為2個脈沖。為了使接收可靠，第一位碼寬為3ms，其余為1ms，遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔大于10ms，如圖22所示。圖22 碼分制編碼波形圖本設計采用方案二，碼分制編碼編程簡單，在按鍵較少的情況下優(yōu)勢明顯。 硬件系統(tǒng)設計架構 手持段遙控器電路框圖：單片機系統(tǒng)由顯示電路、紅外發(fā)射電路以及按鍵電路，穩(wěn)壓電路等組成。其手持段遙控器電路設計原理圖如圖23所示：圖23手持段遙控器方框圖 紅外接收端電路框圖：單片機系統(tǒng)及顯示電路、紅外發(fā)射電路以及按鍵電路，電源電路，控制單元等組成。其紅外接收端設計原理圖如圖24所示： 圖24 紅外接收端方框圖 系統(tǒng)功能需求本遙控系統(tǒng)要求用單片機作為控制芯片制作一個遙控器[4]，另一個單片機控制系統(tǒng)能被遙控操作。本系統(tǒng)要求遙控器具有多級調速，開關，定時，以及自然風，睡眠風切換等功能。將單片機、控制、鍵盤組合在一起完成了人機對話。 用 AT89C51單片機來作主芯片控制，采用紅外HS0038接收頭，用雙向可控硅MC97A6控制電機開關，具有紅外遙控功能。自然風的處理流程 : 　　　　　　　　　　　　　　圖33 自然風的循環(huán)圖睡眠風的處理流程 :圖34 睡眠風的循環(huán)圖正常風的處理流程 :圖35 正常風循環(huán)3 系統(tǒng)的硬件結構設計 AT89C51系列單片機功能特點 主要特性與MCS51 兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級程序存儲器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個16位定時器/計數(shù)器5個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 管腳說明 —VCC：供電電壓。 —GND：接地。 —P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每個管腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳寫“1”時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當FLASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部電位必須被拉高。 —P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入“1”后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 —P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入時，P2口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉的優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 —P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入時，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)，也是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) (外部中斷0) (外部中斷1) T0(記時器0外部輸入) T1(記時器1外部輸入) (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) (外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 —RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間?！寒斣L問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 —：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取址期間，每個機器周期兩次有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。—：當保持低電平時，訪問外部ROM；注意加密方式1時，將內(nèi)部鎖定為RESET；當端保持高電平時，訪問內(nèi)部ROM。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。 —XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入?！猉TAL2：來自反向振蕩器的輸出[5]。內(nèi)部結構框圖如圖36所示。圖36 AT89C51的內(nèi)部結構框圖 AT89C51的基本操作如圖37所示，在X1和X2之間接一只石英振蕩晶體構成了單片機的時鐘電路，它還有另一種接法，是把外部振蕩器的信號直接連接到XTAL1端，XTAL2端懸空不用。AT89C51復位引腳RST/VP通過片內(nèi)一個施密特觸發(fā)器(抑制噪聲作用)與片內(nèi)復位電路相連，施密特觸發(fā)器的輸出在每一個機器周期由復位電路采樣一次。當振蕩電路工作，并且在RST引腳上加一個至少保持2個機器周期的高電平時，就能使AT89C51完成一次復位。復位不影響RAM的內(nèi)容。復位后，PC指向0000H單元，使單片機從起始地址0000H單元開始重新執(zhí)行程序。所以，當單片機運行出錯或進入死循環(huán)時，可按復位鍵重新啟動。MCS51單片機通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種復位方式。上電復位利用電容器充電來實現(xiàn)。按鈕復位又分