【文章內(nèi)容簡介】 設備、940NM波段的主要用于紅外線控制設備。例如：紅外線遙控器、光電開關(guān)、光電記數(shù)設備等。紅外線接收管（）是將紅外線光信號變成電信號的半導體器件，它的核心部件是一個特殊材料的PN結(jié)，和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上采取了大的改變，紅外線接收管為了更多更大面積的接受入射光線，PN結(jié)面積盡量做的比較大，電極面積盡量減小，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于1微米。紅外線接收二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時，反向電流很?。ǎQ為暗電流。當有紅外線光照時，攜帶能量的紅外線光子進入PN結(jié)后，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產(chǎn)生電子空穴對（簡稱：光生載流子）。它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導”。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應變化。紅外接收管的作用是進行光電轉(zhuǎn)換，在光控、紅外線遙控、光探測、光纖通信、光電耦合等方面有廣泛的應用。 紅外線發(fā)射管 數(shù)碼管數(shù)碼管（）是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管（）是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。本設計需要用到數(shù)碼管的動態(tài)顯示方式。數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低. 繼電器是一種電子控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。 自動干手器的基本組成 晶振電路晶振振蕩器，在單片機系統(tǒng)里晶振的作用非常大，它結(jié)合單片機內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機所必須的時鐘頻率，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎上的，晶振提供的時鐘頻率越高，那單片機的運行速度也就越快。晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。 復位電路復位操作完成單片機片內(nèi)電路的初始化，使單片機從一種確定的狀態(tài)開始運行。當AT89S52單片機的復位引腳RST出現(xiàn)5ms以上的高電平時，單片機就完成了復位操作。如果RST持續(xù)為高電平，則單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)而違法執(zhí)行程序。因此要求復位后能夠脫離復位狀態(tài)。根據(jù)這個要求，這里采用的是電平按鈕復位方式。上電后，由于電容充電，使RST持續(xù)一段高電平時間。當單片機已在運行之中時，按下復位鍵也能使RST持續(xù)一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電且開關(guān)復位的操作。通常選擇電容值10～30μF，電阻值10kΩ。 數(shù)碼管顯示電路 本設計用2位共陽數(shù)碼管，把7段數(shù)碼管按順序接到單片機的P0端口。當單片機檢測到信號輸入時，數(shù)碼管將顯示干手器的工作時間并進行倒計時。 數(shù)碼管顯示電路圖 繼電器電路 當單片機檢測到信號輸入時，單片機輸出一個高電平使得繼電器中的線圈兩端得到一個電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。 紅外感應電路紅外線感應單片機產(chǎn)生4000HZ的方波信號，驅(qū)動紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線脈沖。當有手伸到干手器下面時，發(fā)射的紅外線脈沖被反射回來，由紅外接收管接收并轉(zhuǎn)換為電信號，電信號經(jīng)運放進行信號放大后得到的方波信號送至單片機，從而實現(xiàn)對人體信號的采集。 電吹風電路 當接到冷風檔時，電動機驅(qū)動轉(zhuǎn)子帶動風葉旋轉(zhuǎn)。當風葉旋轉(zhuǎn)時，空氣從進風口吸入，由此形成的離心氣流再由風筒前嘴吹出，從而得到冷風。若在電動機接通的基礎上電熱絲也接通到電路上，裝在風嘴中的發(fā)熱支架上的發(fā)熱絲變熱并由電動機風扇吹出，則吹出的是熱風。自動干手器主要就是通過控制電動機和電熱絲的開關(guān)來實現(xiàn)冷風和熱風的選擇。4 軟件設計 軟件設計介紹本系統(tǒng)軟件設計包含一個主程序和一個中斷程序，其中主函數(shù)包括六個子函數(shù)。 主程序的設計程序的主函數(shù)中包含方波初始化和紅外頻率檢測初始化程序，并根據(jù)標志位Flag的狀態(tài)來執(zhí)行顯示倒計時、設置時間和按鍵的操作。： 定時中斷程序的設計 實現(xiàn)功能 中斷程序主要實現(xiàn)了檢測接收頻率是否符合發(fā)射頻率，當延時檢測接收頻率也符合要求時，數(shù)碼管顯示設定時間并倒計時，繼電器閉合使得電吹風工作。 關(guān)鍵技術(shù) 單片機定時器/計數(shù)器在測量控制系統(tǒng)中，常常需要實時時鐘，以實現(xiàn)定時或延時控制；也常常需要有計數(shù)器，以實現(xiàn)外界事件進行計數(shù)。MSC52單片機內(nèi)部有3個16位可編程定時器/計數(shù)器T0、T1和T2?？删幊唐涔δ埽ㄈ绻ぷ鞣绞健⒍〞r時間、量程、啟動方式等）均可由指令來設置完成、每個定時器的計數(shù)信號來自片內(nèi)振蕩器的12分頻信號，即每個機器周期，計數(shù)器加1，直至溢出。而計數(shù)方式是外部脈沖從引腳t0或t1加入，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計數(shù)器計數(shù)，直至溢出。定時器方式寄存器TMOD主要用于選定定時器的工作方式。定時器控制寄存器TCON主要控制定時器的啟動與停止。在使用定時器/計數(shù)器前，需要對其進行初始化設置，大致步驟如下：a. 確定工作方式（對TMOD賦值）。b. 預置定時或計數(shù)初值（可直接將初值寫入TH0，TL0或TH1，TL1）。c. 根據(jù)需要開放定時器/計數(shù)器的中斷（直接對IE賦值）。d. 啟動定時器/計數(shù)器（若已規(guī)定用軟件啟動（GATE=1），則需要給外加引腳啟動電平。當實現(xiàn)了啟動要求之后，定時器/計數(shù)器即按規(guī)定的工作方式和初值開始計數(shù)或定時）。定時工作方式有四種，不同的工作方式，計數(shù)的位數(shù)不同，則最大計數(shù)值也不同。若最大計數(shù)值為M，則各種方式下M的值如下： 工作方式0 M=2^13=8192 工作方式1 M=2^16=65536 工作方式2 M=2^13=256工作方式3 T0分為兩個8位計數(shù)器，“加1”計數(shù)，并在計滿溢出是產(chǎn)生中斷請求，因而定時器/計數(shù)器的初值也可這樣計算：X=M – 計數(shù)值…………（公式1）定時器控制字有兩個分別為TNOD和TCON定時器/計數(shù)器的方式寄存器TMODTMOD是一個8位的特殊功能寄存器，對應的地址是89H，不可位尋址。主要實現(xiàn)三個功能：（1）確定選擇定時器還是計數(shù)器；（2）選擇何種工作方式；（3）是否借用外中斷控制定時器和計數(shù)器的啟停；TMOD的低4位是控制T0的字段（T0—— 定時器/計數(shù)器0外部事件脈沖輸入端）。TMOD的高4位是控制T1的字段（T1—— 定時器/計數(shù)器1外部事件脈沖輸入端）。M1（），M0（）用M1，M0來控制定時器/計數(shù)器的4種工作方式：方式0：M1=0，M0=0. 13位定時/計數(shù)方式方式1：M1=0，M0=1. 16位定時/計數(shù)器方式