【文章內(nèi)容簡介】 7．編譯文件。點(diǎn)擊編譯所有。8．將*.hex文件下載到SST89E516RD單片機(jī)中。 Altium Designer的用法設(shè)計(jì)PCB工程步驟：—FileNewDesign Workspace —FileNewProjectPCB Project —ProjectProject Options—FileNewSchematic—ToolsSchematic Preferences —FileNewPCB —ToolsPreferences—DesignRules 檢錯(cuò)—ToolsDesign Rule Check —FileFabrication Outputs 軟件總體設(shè)計(jì)及流程圖單片機(jī)紅外遙控發(fā)射器設(shè)計(jì)原理單片機(jī)紅外遙控發(fā)射器主要有單片機(jī)、行列式鍵盤、低功耗空閑方式控制電路、紅外管發(fā)射電路以及單片機(jī)的一些電源、復(fù)位、震蕩子電路組成[9]。單片機(jī)不工作時(shí)一直處于低功耗狀態(tài)，采用了空閑節(jié)電工作方式。當(dāng)遙控器的某一按鍵被按下以后，外部中斷1產(chǎn)生中斷，喚醒單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，查詢鍵盤按下的是哪一個(gè)按鍵，當(dāng)確認(rèn)按鍵后，控制軟件啟動(dòng)定時(shí)器T0、T1，T1作為發(fā)射時(shí)間控制器，T0作為紅外線發(fā)射頻率控制器，T0定時(shí)溢出時(shí)中斷程序使紅外管接口電平反轉(zhuǎn)一次，寫入定時(shí)器的初值不同，在輸出端口就得到不同的發(fā)射頻率。T1定時(shí)溢出時(shí)中斷程序關(guān)閉關(guān)閉T0定時(shí)器，停止紅外線發(fā)射[10]。其設(shè)計(jì)原理框圖如下。AT89C2051單片機(jī) +5V電源行列式鍵盤低功耗空閑方式 控制電路紅外管發(fā)射電路 單片機(jī)遙控發(fā)射器設(shè)計(jì)原理圖單片機(jī)紅外遙控接收器設(shè)計(jì)原理 單片機(jī)紅外遙控接收器主要有單片機(jī)、紅外遙控接收電路、狀態(tài)指示電路、控制電路以及單片機(jī)的一些外圍電路組成。AT89C2051單片機(jī)紅外接收電路狀態(tài)指示電路控制電路+5V電源利用單片機(jī)中的T0作為紅外脈沖計(jì)數(shù)器，T1作為計(jì)數(shù)時(shí)間控制器。當(dāng)電路中紅外接收管接收到第一個(gè)紅外脈沖時(shí)，外部中斷1被觸發(fā)，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T0和定時(shí)器T1。定時(shí)溢出，中斷程序關(guān)閉計(jì)數(shù)器T0，讀入計(jì)數(shù)值并進(jìn)行判斷，確定操作對象（遙控按鍵）對其進(jìn)行反轉(zhuǎn)操作，控制電路對所控制的負(fù)載進(jìn)行開或關(guān)[11]。還可對接收電路實(shí)行上鎖功能，對控制電路上鎖后，遙控器不能對控制電路實(shí)施遙控功能[8]。其設(shè)計(jì)原理方框圖如下: 紅外接收遙控電路原理框圖此系統(tǒng)是一個(gè)紅外遙控發(fā)射器，設(shè)計(jì)目的就是根據(jù)按鍵的不同，發(fā)射出不同的紅外信號。傳統(tǒng)的遙控器都是采用遙控發(fā)射專用集成芯片，例如飛利浦公司生產(chǎn)專用芯片SAA3010，三菱公司生產(chǎn)的M50462P專用發(fā)射芯片。由于這些芯片的功能鍵數(shù)及功能受到特定的限制，只適合于某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。本系統(tǒng)采用單片機(jī)制作，采用編程的方法，由于編程具有靈活性，故應(yīng)用范圍較廣，操作碼可隨意設(shè)定[22]。本系統(tǒng)采用的是按紅外發(fā)射頻率的不同，來識別不同的按鍵。操作鍵設(shè)定為8個(gè)，K0至K7。對應(yīng)的紅外發(fā)射頻率分別為300Hz、600 Hz、900 Hz、1200 Hz、1500 Hz、1800 Hz、2100 Hz、2400 Hz。發(fā)射時(shí)間確定為一個(gè)定值，由定時(shí)器1來定時(shí)，時(shí)間為100ms，當(dāng)100ms時(shí)間到定時(shí)器1發(fā)生中斷，停止計(jì)時(shí)，紅外光也停止發(fā)射。由定時(shí)/計(jì)數(shù)器0來控制發(fā)射頻率，T0作為定時(shí)器，當(dāng)T0定時(shí)時(shí)間到，然后T0重新工作定時(shí)值與前相同，如此往復(fù)，紅外信號就按一定的時(shí)間間隔發(fā)射出去。通過設(shè)定T0的定時(shí)時(shí)間來控制紅外信號的發(fā)射頻率[23]。平時(shí)遙控器工作在空閑方式下，當(dāng)有鍵按下時(shí)，由外部中斷1產(chǎn)生中斷，使CPU回到工作狀態(tài)，待執(zhí)行完操作后又回到低功耗才狀態(tài)。主程序主要由初始化程序、鍵盤掃描程序，定時(shí)器0中斷服務(wù)程序、定時(shí)器1中斷服務(wù)程序，外部中斷1中斷服務(wù)程序組成。主程序流程圖如下： START調(diào)初始化程序進(jìn)入低功耗節(jié)電方式外部中斷1中斷CPU退出低功耗方式T0時(shí)間到T1時(shí)間到關(guān)T0、T1 調(diào)延時(shí)程序K1鍵是否按下K2鍵是否按下K1鍵是否松開啟動(dòng)定時(shí)器T1定時(shí)50msK3鍵是否按下調(diào)延時(shí)程序 N N N … Y Y Y圖畫的不合格，重畫，并且應(yīng)該居中。最下面部分有錯(cuò)誤，不完整。 Y N Y N Y 中斷服務(wù)程序1．外部中斷1外部中斷1在程序中的作用就是喚醒單片機(jī)，使單片機(jī)從空閑方式回到工作狀態(tài)。當(dāng)有鍵按下時(shí)，通過與門觸發(fā)外部中斷1中斷，IDL被硬件硬件清零，單片機(jī)結(jié)束低功耗空閑節(jié)電方式[25]。外部中斷是由外部原因引起的，共有兩個(gè)中斷源，即外部中斷0和外部中斷1，相應(yīng)的中斷請求信號輸入端是INT0和INT1。外部中斷請求有兩種觸發(fā)方式，即電平觸發(fā)方式和脈沖出發(fā)方式。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON的低四位用于控制外部中斷請求和觸發(fā)方式，有關(guān)的位表示如下：IE：外部中斷請求標(biāo)志位，當(dāng)CPU采樣到INT端出現(xiàn)有效的中斷請求時(shí)，次位由硬件置1，表示外部事件請求中斷，中斷響應(yīng)完成后，再由硬件自動(dòng)清零。IT：外部中斷請求觸發(fā)方式控制位。當(dāng)IT=1，選擇脈沖觸發(fā)方式（也稱邊沿觸發(fā)方式）負(fù)跳變有效；當(dāng)IT=0，選擇電平出發(fā)方式，低電平有效。中斷的允許或禁止是由片內(nèi)的中斷允許寄存器IE控制的。IE的格式如下： EA —ET2ESET1EX1ET0EX0IE的每一位都可以由軟件置1或清零。且1——中斷允許，0——中斷屏蔽EA：中斷允許總控制位。EA=0時(shí)，表示CPU禁止所有中斷，即所有的中斷請求被屏蔽；EA=1時(shí)，表示CPU開放中斷，但每個(gè)中斷源的中斷請求是允許還是禁止，要由各自的允許位控制。EX：外部中斷允許控制位ET：外部中斷允許控制位。ET：定時(shí)/計(jì)數(shù)器的中斷允許控制位ES：串行中斷允許控制位。中斷的各控制位在初始化程序中定義，在初始化程序中應(yīng)當(dāng)開外部中斷1和總中斷，觸發(fā)方式選擇為脈沖觸發(fā)方式，后負(fù)跳變有效。中斷程序如下： INT1： CLR IE1 ANL PCON，00H RETI2． 定時(shí)器中斷服務(wù)程序 定時(shí)器T1作為發(fā)射時(shí)間控制器，當(dāng)確認(rèn)某一按鍵被按下后，T1開始記時(shí)，記時(shí)時(shí)間為50ms，記時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器1產(chǎn)生中斷，紅外脈沖停止發(fā)射。定時(shí)器T0作為紅外線發(fā)射頻率控制器，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到產(chǎn)生中斷，同時(shí)對定時(shí)器重新裝初值，定時(shí)時(shí)間與前相同，T0重新定時(shí)，如此往復(fù)，直到定時(shí)器1記時(shí)時(shí)間到，關(guān)閉定時(shí)器1和定時(shí)器0重新回到主程序。此處采用了一個(gè)位標(biāo)志bz，在宏指令中將其定義為位尋址區(qū)的07H，當(dāng)定時(shí)器在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，將該位定義為高點(diǎn)平1，使主程序不斷的查詢該位，當(dāng)該位為1時(shí)，等待中斷程序的執(zhí)行，此時(shí)向外發(fā)射紅外脈沖；當(dāng)該位為0時(shí)，中斷結(jié)束，主程序繼續(xù)向下執(zhí)行[26]。其流程圖如下：啟動(dòng)定時(shí)器T0T0定時(shí)時(shí)間到，T0重新裝初值，T1定時(shí)時(shí)間到確認(rèn)是否有鍵按下開始啟動(dòng)定時(shí)器T1，定時(shí)時(shí)間為50ms返主 Y N Y N N Y 定時(shí)器中斷服務(wù)子程序流程圖 遙控接收器是根據(jù)接收到的不同頻率的紅外光信號，由CPU轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的控制功能對控制電路實(shí)施控制。當(dāng)接收電路接收到第一個(gè)紅外線脈沖時(shí)，中斷INT1被觸發(fā)，啟動(dòng)定時(shí)器1和計(jì)數(shù)器0。定時(shí)器1作為計(jì)數(shù)時(shí)間控制器，計(jì)數(shù)器0作為在規(guī)定記數(shù)時(shí)間內(nèi)所記得的紅外脈沖數(shù)。，該兩引腳為復(fù)用引腳，；。當(dāng)收到第一個(gè)紅外脈沖時(shí)，INT1被觸發(fā)，T0和T1開始工作，每收到一個(gè)紅外脈沖，計(jì)數(shù)器0記數(shù)值加一，當(dāng)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到，產(chǎn)生中斷，保存計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)值。由于定時(shí)時(shí)間為50ms，故各種不同狀態(tài)對應(yīng)的紅外脈沖數(shù)大約為1460、790、10120個(gè)，然后將記數(shù)值與上述各值比較。由于存在誤差，計(jì)數(shù)器0的記數(shù)值不可能嚴(yán)格和上述值相等，只要近似相等就行，限制的誤差范圍為5，即將記數(shù)值加減5得到兩個(gè)數(shù)值，再判斷哪一個(gè)值在這一范圍之內(nèi)，即可斷定遙控發(fā)射器發(fā)射出的紅外信號的發(fā)射頻率即為該值，從而可斷定出遙控操作，然后由接收遙控器CPU將其轉(zhuǎn)化為控制操作，對外電路實(shí)施控制功能[27]。 ，當(dāng)開關(guān)閉合，=0，單片機(jī)輸出為上鎖控制方式，此狀態(tài)下遙控器不能對控制電路實(shí)施控制功能；當(dāng)開關(guān)斷開，=1，為單路控制方式，此狀態(tài)下遙控器能對外電路實(shí)施控制功能。當(dāng)外部中斷1響應(yīng)，自動(dòng)檢測該位的電平，若為0自動(dòng)跳出，重新等待紅外脈沖，在檢測該位電平，如此循環(huán)，不對外電路發(fā)控制命令；若為1則繼續(xù)執(zhí)行下面的程序[28]。調(diào)初始化過程接收到第一個(gè)紅外脈沖啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T0和定時(shí)器T1定時(shí)器T1開始定時(shí)器T1中斷，計(jì)數(shù)器T0停止計(jì)數(shù)查詢各預(yù)定記數(shù)值是否在T0記數(shù)值加減5的范圍內(nèi)查到該值將對應(yīng)P1口位的電平翻轉(zhuǎn)返回SW=1 圖37第四章 系統(tǒng)調(diào)試硬件調(diào)試是檢查指電路的焊接是否有遺漏以及元件的接法、極性是否有錯(cuò)誤，是在電路板上所進(jìn)行的操作。當(dāng)按照電路圖焊接好電路板以后，為了保證下載程序之后能出現(xiàn)正確的結(jié)果，我們對電路板的每一個(gè)焊接的地方都進(jìn)行了測試，以確保硬件沒有錯(cuò)誤之后，才進(jìn)行軟件測試。軟件調(diào)試則是指驗(yàn)證所編寫的程序是否有錯(cuò)誤，能不能在電路板上正確運(yùn)行。通常情況下，軟件調(diào)試在硬件調(diào)試之后進(jìn)行，只有當(dāng)電路完整無誤時(shí)，才能檢測出程序的正確性。軟件我們用的是Keil uVision，其調(diào)試過程如下：① 新建工程，命名為Student；② 選擇CPUSST89E516RD；③ ；④ 然后點(diǎn)擊Build Target按鍵，然后Option For Target，并且將Debug選項(xiàng)中Use：Keil Monitor51 Driver 選中；⑤ 按下電路板上的復(fù)位鍵，然后點(diǎn)擊下載程序；⑥ 完成之后點(diǎn)擊運(yùn)行，這樣就能在電路板上看到想要的結(jié)果。剛開始時(shí)，不能確定MAX232中引腳與下載線的連接順序，后來通過問老師知道一個(gè)是傳送，一個(gè)是接收，另一個(gè)是接地線；結(jié) 論經(jīng)歷了這次實(shí)習(xí)，我覺得經(jīng)驗(yàn)很重要，許多電路不管簡單還是復(fù)雜，第一次搭建、調(diào)試的時(shí)候總是讓人相當(dāng)惱火，但是有過一次經(jīng)驗(yàn)就好了，以后再碰到類似的電路就熟練得多。所以每當(dāng)搭建、調(diào)試一塊新的電路的時(shí)候，都要盡量把它弄懂弄通，每一個(gè)元件的作用、輸入、輸出關(guān)系等等。調(diào)的電路多了，以后經(jīng)驗(yàn)就越來越豐富，學(xué)習(xí)工作起來也就越得心應(yīng)手。對于初學(xué)者的我們，在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。常常會(huì)面對一個(gè)電路一頭霧水無從下手，別急，要有耐心，多想多問。好多問題你沒遇到過就根本搞不明白怎么回事，但是一旦懂了，它就變得很簡單，從此再也不會(huì)找你麻煩。多動(dòng)手也很重要，不要只對著圖紙或者資料上的電路看，好多電路要親自調(diào)試一遍才弄得懂。正所謂實(shí)踐出真知，怕麻煩是不可取的，多動(dòng)手多實(shí)踐，理論與實(shí)踐相結(jié)合，做得多了經(jīng)驗(yàn)就多了。硬件工程師往往就是這樣，經(jīng)驗(yàn)越多越值錢。 這次課程設(shè)計(jì)中，我覺得自己無論是在硬件電路上還是軟件編程上都得到了很多，從開始的不理解程序，到后來自己都可以修改程序以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。 參考文獻(xiàn)[1] 何立民,MCS51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1990[2] 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