紅外光通信裝置系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 08:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 位均為毫秒。簡單的編碼完成后，需要進(jìn)行載頻為38kHZ的二次調(diào)制。二次調(diào)制的目的是為了提高發(fā)射發(fā)射信息的效率。其中由“0”和“1”組成的二進(jìn)制編碼共有32位。32位編碼的位置決定了它的功能，如圖11所示。圖11 遙控信號編碼波形圖解析這連續(xù)的32位編碼，可以得到如下信息：，避免信息的相互干擾（如空調(diào)遙控不能操控電視機(jī)）。，及功能碼與其反碼（各有8位）。所以說共有2的8次方種排列方式，及128種按鍵可供選擇，顯然對于一個普通的家電或設(shè)備的遙控已經(jīng)綽綽有余。由上面的描述已經(jīng)可以看出，發(fā)射“0”和“1”所用的時間是不同的，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，一組碼的周期約在45~63毫秒之間。而當(dāng)遙控器的按鍵被觸動后，會以周期為108毫秒發(fā)出鍵值所代表的32位二進(jìn)制碼。發(fā)射波形圖如圖12所示：圖12 遙控信號發(fā)射波形圖除此之外，由于人的主觀意識，當(dāng)按錯按鍵后，手指會彈開或按壓鍵盤并短暫停留，所以，通過調(diào)試，當(dāng)一個鍵按下超過36毫秒，振蕩器才會使芯片被激活，發(fā)射出論述過的周期為108毫秒的編碼脈沖。而當(dāng)按鍵被按住超過108毫秒，則發(fā)射的代碼的信息則僅由起始碼和結(jié)束碼組成。圖13 發(fā)射端電路圖 鍵值編碼由圖13中“信號輸入”位置進(jìn)入該發(fā)射端，耦合電容C1的隔離作用使三極管的B極通過一個波形和鍵值信號一樣浮動的電流信號。在三極管的放大作用下，兩個串聯(lián)的二極管被驅(qū)動工作。由于編碼信號的波動，使三極管放大電流的大小也隨之波動，使調(diào)制的信號的變化與編碼信號的浮動一致，并轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外光信號由LED1和LED2共同發(fā)出[6]。由于紅外LED的正向壓降較低，其發(fā)射功率較小，均低于100mw，所以需要將這兩個紅外LED串聯(lián)起來，提高發(fā)射端的輸出功率，確保信息傳輸?shù)挠行АＡ硗?，考慮到紅外LED的輻射角度，在安裝過程中需要注意LED在遙控和電路中的位置。 接收電路接收電路采用了一種兼有收集和放大功能的紅外元器件SM0038，實(shí)驗(yàn)電路如圖14所示： OUT VCC GND圖14 紅外接收器引腳圖，當(dāng)發(fā)射端發(fā)射的紅外光信號被接收器讀取并放大后，提取出的數(shù)字信號經(jīng)單片機(jī)譯碼后，實(shí)現(xiàn)電路板的各個功能[7]。 VCC為高電平端，及電源的正極，因由USB端口供電，則VCC端電壓為+，電壓為0.部分解碼程序如圖15下：圖15 部分解碼程序 其他電路本課題接收電路板采用了USB供電，利用外接+5V的電源接口，通過電路板的設(shè)計，使其具有過流和限壓的作用。并且，因?yàn)閁SB接口可以傳輸信息，所以也可以方便電路板與PC端的信息交互。電路板的電源模塊原理圖如圖16下所示：圖16 電源模塊原理圖本課題采用的顯示模塊為LCD1602，LCD1602是專門用來顯示字母、數(shù)字、文字及符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。實(shí)物圖如圖17所示?？梢钥吹剑谝恍兴尽凹t外通信”即為目前電路板所實(shí)現(xiàn)的功能，紅外鍵值則是對所接收到的紅外信號進(jìn)行譯碼后得出的16進(jìn)制編碼。這兩者都可以通過紅外發(fā)射器，即遙控發(fā)射的鍵值的改變而改變[8]。其引腳圖如圖18所示。 圖17 LCD1602實(shí)物圖 圖18 LCD1602引腳圖引腳大致說明如下：：電源接地端：高電平:數(shù)據(jù)和指令的輸入端：將RS端發(fā)送的數(shù)據(jù)或指令寫入LCD/向LCD讀取信息:輸入或輸出數(shù)據(jù)總線的最低位（line0）到最高位（line7）:LCD背光電源的正極:LCD背光電源的負(fù)極DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片，通過串行接口可以和單片機(jī)進(jìn)行通信?？梢酝ㄟ^顯示模塊顯示出該芯片提供的時鐘信息，包括年、月、日、時、分、秒，另外，可以通過程序設(shè)計確定閏年和非閏年，以及在此情況下2月份的天數(shù)（28 or 29），初始時間可以更改，確認(rèn)更改后時間從設(shè)定的時間開始運(yùn)行。除此之外，通過三個接口，也可以實(shí)現(xiàn)DS1302 與單片機(jī)之間的信息交互。其原理圖和引腳圖如圖19所示。圖19 DS1302原理圖圖20 DS1302引腳圖其中實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)進(jìn)行交互的引腳為： 引腳5：RST時鐘復(fù)位。需要注意的是，RST為低電平復(fù)位。 引腳7：SCLK串行時鐘。 引腳6：I/O數(shù)據(jù)線。除此之外，VCC1，VCC2接高電平，GND接地。4 部分軟件設(shè)計與調(diào)試軟件的設(shè)計與調(diào)試主要利用了keil C51為輔助工具，可以通過基本的計算機(jī)語言，如C或匯編語言，對各個模塊進(jìn)行編程。Keil作為一款功能性不錯的的編程工具， 不但可以實(shí)現(xiàn)各個板塊功能的連接，還可以通過其仿真功能對設(shè)計的電路進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，從而確定方式的可行性。DS1302時鐘芯片的寄存器樣式如圖21：圖21 寄存器樣式圖由上圖可以看出寄存器第7位固定為1。第6位則需要根據(jù)電平判斷，可以看出，高電平，即1表示RAM，尋址內(nèi)部存儲器地址，低電平，即0表示CK，尋址內(nèi)部寄存器。寄存器從第1位到第5位為RAM的地址或寄存器的地址。第0位根據(jù)電平判斷，高電平1表示RD，即“讀”，低電平0表示W(wǎng)：即“寫”。DS1302的讀寫時序圖如圖22：圖22 DS1302讀時序圖23圖 DS1302寫時序圖根據(jù)圖23，得到DS1302時鐘模塊的讀/寫程序代碼如下。其中，set為復(fù)位端口（RST），clk為時鐘端口（SCLK），sda為串行端口（I/O）。void ds1302_write_byte(uchar add,uchar dat){uchar i。set=1。clk=0。add=addamp。0xfe://寫入地址字節(jié)，從低位開始寫for(i=0。i8。i++){if(addamp。0x01)sda=1elsesda=0。clk=1。clk=0。add=add1。}//寫入數(shù)據(jù) for(i=0。i8。i++){ if(datamp。0x01) sda=1。 else sda=0。 clk=1。 clk=0。 dat=dat1。}set=0。 }DS1302的時鐘模塊寫字節(jié)程序代碼分析：復(fù)位引腳產(chǎn)生一個正脈沖，在clk上升沿期間寫入由形參傳入到實(shí)參的地址（8bit），緊接著在第8個上升沿結(jié)束后的第1個下降沿時候開始寫入由形參傳入到實(shí)參的地址（8bit），之后復(fù)位引腳產(chǎn)生一個付脈沖，結(jié)束寫字節(jié)程序。uchar ds1302_read_byte(uchar add){ uchar
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