【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就要為L(zhǎng)ED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼可使LED相應(yīng)的段發(fā)光，從而顯示不同字型，因此該代碼稱之為段碼（或稱為字型代碼）。7段發(fā)光二極管在加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì)8段。因此提供給LED顯示器的段碼正好是1B。各段于字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖36： 圖36 8段LED結(jié)構(gòu)及外形圖37 發(fā)射部分電路圖 發(fā)射部分發(fā)射部分的電路原理圖如圖37所示【9】。圖中AT89C51單片機(jī)為控制核心，P0作為鍵掃描端口，具有16個(gè)操作鍵，可分別控制單片機(jī)發(fā)出16種不同脈沖，執(zhí)行16種操作。你9腳為單片機(jī)的復(fù)位腳，采用RC上電復(fù)位電路，第14腳作為紅外遙控發(fā)射編碼的輸出腳，用于輸出38KHz的載波編碼信號(hào)。脈沖經(jīng)T1放大然后由紅外發(fā)射管HRM5700B輸出。119腳接12M晶振。－，否則發(fā)射部分將無法正常工作。 接收部分接受部分的電路原理圖如圖38所示【9】。其中AT89C51(2)單片機(jī)為控制核心：~，通過數(shù)碼管顯示發(fā)射終端的按鍵號(hào)，同時(shí)P0口和P2口相應(yīng)的二極管會(huì)顯示亮燈；、需要說明的是：圖38 接收部分電路原理圖1) 處于在開關(guān)機(jī)時(shí)燈應(yīng)全滅的考慮，P0和P2口在系統(tǒng)上電初始化后將一直保持為高電平，知道接收到發(fā)射部分的控制信號(hào)，其狀態(tài)才會(huì)發(fā)生改變；2) 紅外接收頭采用一體化接收器HRM5700B，其解調(diào)頻率為38KHz，當(dāng)HRM5700B接收到38KHz的紅外脈沖信號(hào)時(shí)輸出為低電平，反之輸出高電平。它是將光探測(cè)器與前置放大器封裝在一起，以實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖編碼信號(hào)調(diào)制的紅外光信號(hào)的接收。在系統(tǒng)工作時(shí)，HRM5700B對(duì)接收到的脈沖編碼信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，、。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的軟件分為發(fā)射部分和接收部分。 發(fā)射部分的工作原理系統(tǒng)上電初始化，然后調(diào)用鍵掃描處理子程序。當(dāng)無按鍵按下時(shí)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)；當(dāng)有按鍵按下時(shí)，系統(tǒng)通過按鍵檢查子程序，檢查按鍵號(hào)并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的發(fā)射子程序。在發(fā)射子程序中，將待發(fā)射信號(hào)調(diào)制成38KHz的載波信號(hào)，由單片機(jī)的14腳輸出，經(jīng)三極管9013放大后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管ST188，發(fā)射調(diào)制脈沖信號(hào)。發(fā)射信號(hào)采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的編碼，最小為6個(gè)脈沖，最大為21個(gè)脈沖，遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔為8ms。為達(dá)到控制準(zhǔn)確的目的，將發(fā)射脈沖分為連接段、控制段和結(jié)束段。連接段為發(fā)射信號(hào)的前3個(gè)脈沖，脈沖寬度分別為4ms、2ms、4ms，脈沖間隔為1ms。結(jié)束段為發(fā)射信號(hào)的最后2個(gè)脈沖，脈沖寬度分別為2ms、4ms，脈沖間隔為1ms。中間為控制段，脈沖寬度和賣出那個(gè)間隔均為1ms。發(fā)射8個(gè)編碼時(shí)的輸出信號(hào)波形如圖39所示。其中前3個(gè)脈沖為連接段。中間3個(gè)脈沖為控制段，最后2個(gè)脈沖為結(jié)束段。圖39 發(fā)射8個(gè)編碼時(shí)的輸出信號(hào)波形圖 接收部分工作原理系統(tǒng)上電初始化后，當(dāng)其為高電平時(shí)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。當(dāng)其為低電平時(shí)，將啟動(dòng)中斷服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)幀。需要說明的是：數(shù)據(jù)幀采用中斷方式進(jìn)行接收，單片機(jī)在外中斷1方式下工作。在數(shù)據(jù)幀接收時(shí)，將對(duì)所接收數(shù)據(jù)的前3位碼的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證。前3位碼的碼寬分別為4ms、2ms、4ms，若任意一位的碼寬不滿足要求，都將作為錯(cuò)誤碼處理，當(dāng)系統(tǒng)接收到的高電平脈寬大于5ms時(shí)，結(jié)束脈沖接收。然后系統(tǒng)會(huì)對(duì)所接收脈沖的最后兩位脈寬進(jìn)行驗(yàn)證，其值應(yīng)分別是2ms和4ms，否則將會(huì)作為錯(cuò)誤碼處理，最后系統(tǒng)根據(jù)累加器A中的脈沖個(gè)數(shù)，在單片機(jī)P0或P2口的某一對(duì)應(yīng)引腳輸出控制信號(hào)，同時(shí)在P1口輸出相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。此時(shí)即完成一次數(shù)據(jù)的接收處理。HRM5700B接收8個(gè)編碼時(shí)的輸出信號(hào)波形如圖310所示。圖310 ST188 接收8個(gè)編碼時(shí)的輸出信號(hào)波形圖 遙控系統(tǒng)的編碼及解碼 遙控發(fā)射編碼格式采用脈寬調(diào)制的串行碼，、“0” ；、“1” ，其波形如圖311所示。圖311 遙控碼的“0”和“1”（注：所有波形為接收端的與發(fā)射相反）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)射頻率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖312所示。圖312 遙控信號(hào)編碼波形圖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45ms～63ms之間，圖313為發(fā)射波形圖。圖313 遙控連發(fā)信號(hào)波形當(dāng)一個(gè)鍵按下超過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)引導(dǎo)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108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（）組成。 數(shù)據(jù)幀的接收處理當(dāng)紅外線接收器輸出脈沖幀數(shù)據(jù)時(shí)，第一位碼的低電平將啟動(dòng)中斷程序，實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)幀。在數(shù)據(jù)接收時(shí)，先對(duì)第一位（起始位）碼的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證。若第一位低電平碼的脈寬小于2ms，將作為錯(cuò)誤碼處理；否則認(rèn)為是起始碼，結(jié)束接收，然后根據(jù)累加器A中的脈沖個(gè)數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的輸出操作。圖314為紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖。圖314 一幀遙控碼波形圖 遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖 遙控發(fā)射控制流程圖圖315 遙控發(fā)射程序控制流程圖上左圖是遙控發(fā)射的主程序，首先初始化程序，然后調(diào)用鍵掃描處理子程序。上右圖為掃鍵過程，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)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序。圖316遙控發(fā)射控制流程圖紅外信號(hào)發(fā)射過程：首先裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)（發(fā)射時(shí)為3ms脈沖，停發(fā)時(shí)為1ms脈沖），此時(shí)若發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)為1則返回主程序，若不為1則發(fā)1ms脈沖，然后停發(fā)1ms脈沖，這樣便結(jié)束整個(gè)發(fā)射過程。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，實(shí)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，并且沒有角度影響。 遙控接收控制流程圖圖317 遙控接收控制主流程圖遙控接收部分的主程序及初始化及延時(shí)過程如上：首先初始化，然后按照顯示亮度數(shù)據(jù)設(shè)定調(diào)光脈沖延時(shí)值，若不為0則調(diào)入延時(shí)程序，；若為0則直接返回。圖318遙控接收中斷流程圖中斷過程：首先判斷低電平脈寬度是否大于2ms，若脈寬不到2ms，中斷返回；若低電平大于2ms，則接收并地低電平脈沖計(jì)數(shù)，接下來看判斷高電平脈沖寬度是否大于3ms，若脈寬不到3ms，則返回上一接收計(jì)數(shù)過程；若高電平脈寬大于3ms，則按照脈沖個(gè)數(shù)至對(duì)應(yīng)功能程序。此時(shí)中斷返回。4 系統(tǒng)調(diào)試一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、制板、元器件安裝后，在系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)器中放入編制好的應(yīng)用程序，系統(tǒng)即可運(yùn)行。但一次性成功幾乎是不可能的，多少會(huì)出現(xiàn)一些硬、軟件上的錯(cuò)誤，這就需要通過調(diào)試來發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并加以改正，本設(shè)計(jì)常用的調(diào)試儀器有：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器等。調(diào)試步驟[17] 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；用萬用表電阻檔檢查焊