【文章內(nèi)容簡介】 能各不相同。本設(shè)計中，。4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計該系統(tǒng)的控制軟件主要可以分為測溫和紅外兩個大的部分，其中具體有單片機初始化程序、定時服務(wù)程序、紅外發(fā)射編碼和紅外接收解碼程序等模塊。 定時/計數(shù)器應(yīng)用 定時/計數(shù)器功能簡介AT89C51單片機內(nèi)部設(shè)有兩個16位可編程的定時/計數(shù)器，簡稱定時器0和定時器1，分別用T0和T1表示。其功能同一般定時計數(shù)器，主要作用是：第一，作為一段特定時間長短的定時；第二，可以計算由T1或T0引腳輸入的脈沖數(shù)，前者在應(yīng)用上可以產(chǎn)生正確的時間延遲及定時去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，而后者則是計數(shù)器或者計頻器的設(shè)計。在本設(shè)計中這兩種作用都用到了[12]。這兩個定時器本身有四種工作模式可供使用。表41 四種工作模式M1 MO工作方式功能說明0 0模式013位計數(shù)器 0 1模式116位計數(shù)器1 0模式28位自動重裝計數(shù)器1 1模式3定時器0：分成兩個8位計數(shù)器定時器1：停止計數(shù) 定時器相關(guān)的控制寄存器TMOD為模式控制寄存器，主要用來設(shè)置定時/計數(shù)器的操作模式；TCON為控制寄存器，主要用來控制定時器的啟動與停止。兩個16位的定時/計數(shù)器T0和T1均可以分成2個獨立的8位計數(shù)器即TH0、TL0、THTL1，它們用于存定時或計數(shù)的初值。①模式控制寄存器TMOD TMOD是一個專用寄存器，用于控制T1和T0的操作模式及工作方式，其各位定義如下：表42 TMOD寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/M1M0GATEC/M1M0 GATE：門控位。當GATE＝0，定時器只由軟件控制位TR0或TR1來控制啟停。位為1，定時器啟動開始工作；為0時，定時器停止工作。當GATE＝1時，定時器的啟動要由外部中斷引腳和位共同控制。只有當外部中斷引腳或為高時，置1才能啟動定時器工作。 C/：功能選擇位。當C/＝O時設(shè)置為定時器工作方式；計數(shù)脈沖由內(nèi)部提供，計數(shù)周期等于機器周期。當C/＝1時設(shè)置為計數(shù)器工作方式，計數(shù)脈沖為外部引腳T0或T1的引入的外部脈沖信號。 MM0：操作模式控制位，2位可形成4種編碼，對應(yīng)于4種操作模式。TMOD模式控制寄存器不能進行位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置定時器的工作方式及操作模式，低4位用于定義定時器0，高4位用于定義定時器1。系統(tǒng)復(fù)位時TMOD所有位均為0。模式控制字的設(shè)置舉例：若設(shè)置定時器1為定時器工作方式，由軟件啟動，選擇操作模式2；定時器0為計數(shù)方式，由軟件啟動，選擇操作模式1。則TMOD各位設(shè)置為：0 0 l 0 0 1 O l 25H用MOV TMOD，＃25H指令寫入TMOD中。②控制寄存器TCON TCON的作用是用于控制定時器的啟動、停止及定時器的溢出標志和外部中斷觸發(fā)方式等。各位定義如下：表43 TCON寄存器8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0 TF1和TF0；分別為定時器1和定時器0溢出標志。當定時器計滿產(chǎn)生溢出時，由硬件自動置“1”，并可申請中斷。進人中斷服務(wù)程序后，由硬件自動清0。這兩位也可作為程序查詢的標志位，在查詢方式下應(yīng)由軟件來清0。 TR1和TR0：為定時器1和定時器0的啟動控制位。當由軟件使TRi清0而停止定時器的工作。定時器啟動時該位應(yīng)置“1”。定時器的啟動與門控位和外部中斷引腳有關(guān)。當GATE設(shè)置為0，定時器的啟動由TRi＝1控制；而當GATE設(shè)置為1時，定時器啟動除了TRi＝1外，還要求外部中斷引腳＝1時定時器方可啟動工作。 IE1和IE0：為外部中斷1 和外部0 的中斷請求標志位。當外部中斷源有請求時其對應(yīng)的中斷標志位置“1”。其復(fù)位由觸發(fā)方式來設(shè)置。 IT1和IT0：為外部中斷1和外部中斷0的觸發(fā)方式選擇位。ITi設(shè)置為“0”時為電平觸發(fā)方式；設(shè)置為“1”時為邊沿觸發(fā)方式。TCON中低4位是與外部中斷有關(guān)的位，高4位為定時器控制位。它是一個可以進行位尋址的寄存器。當系統(tǒng)復(fù)位時所有位均為0。若要啟動定時器可以使用位 操作指令SETB TRi來啟動。 定時計數(shù)器的操作模式①模式1在模式1 工作下，計數(shù)器最多可計數(shù)個數(shù)為 M＝＝65536，計時時間最長為 *65536＝72ms (41)而計數(shù)初值的加載方法為：TL0＝(65536C). (42)TH0＝(65536C)/256 (43)其中C為所要計數(shù)的值，計數(shù)時間長度為： *C (44)②模式2模式2有自動重新加載初值的功能，使定時器做更精確的計時。在模式2 工作下，計數(shù)器最多可計數(shù)個數(shù)為M＝＝256，計時時間最長為： *256＝ (45)而計數(shù)初值的加載方法為： TH0＝256C (46)其中C為所要計數(shù)的值，計數(shù)時間長度為： *C (47)：TMOD=0x22。 //8位自動重裝模式TH1=0xf3。 //40KHZ初值TL1=0xf3。 遙控碼的發(fā)射 遙控碼的發(fā)射當某個操作按鍵按下時，單片機先讀出鍵值，然后根據(jù)鍵值設(shè)定遙控碼的脈沖個數(shù)，再調(diào)制成40kHz方波由紅外線發(fā)光管發(fā)射出去[13]。通常，紅外遙控是將遙控信號（二進制脈沖碼）調(diào)制在40KHz的載波上，經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管，轉(zhuǎn)化為紅外信號發(fā)射出去的。為了提高抗干擾性能和降低電源消耗，將上述的遙控編碼脈沖對頻率為40KHz（周期為26us）的載波信號進行脈幅調(diào)制（PAM），再經(jīng)緩沖放大后送到紅外發(fā)光管，將遙控信號發(fā)射出去。紅外信號發(fā)射過程:首先裝入發(fā)射脈沖個數(shù)(發(fā)射時為3ms脈沖,停發(fā)時為1ms脈沖),此時若發(fā)射脈沖個數(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)束整個發(fā)射過程.在實踐中,采用紅外線遙控方式時,由于受遙控距離,角度等影響,使用效果不是很好,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。 發(fā)射端程序流程圖發(fā)射控制程序由主程序和鍵掃描程序、編碼發(fā)送程序組成，在主程序中，采用鍵掃描子程序完成各個按鍵的功能，遙控發(fā)射主程序的流程圖如圖41所示：圖 41遙控發(fā)射主程序流程圖圖42 遙控發(fā)射器遙控碼發(fā)射程序流程圖 紅外接收 遙控接收部分的主程序及初始化及延時過程如下:首先初始化,然后判斷是否有鍵按下,若有則數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，并發(fā)送相應(yīng)信號,。若無鍵按下，則返回。 數(shù)碼幀的接收處理1ms第一位1ms10ms3ms10ms當紅外線接收器輸出脈沖幀數(shù)據(jù)時，第一位碼的低電平將啟動中斷程序，實時接收數(shù)據(jù)幀。在數(shù)據(jù)幀接收時，將對第一位（起始位）碼的碼寬進行驗證。若第一位低電平碼的脈寬小于2ms，將作為錯誤碼處理。當間隔位的高電平脈寬大于3ms時，結(jié)束接收，然后根據(jù)累加器A中的脈沖個數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)輸出口的操作。圖43就是紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖⒁。 圖43 紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖 接收端程序流程圖圖44 遙控接收器主程序流程圖中斷過程:首先判斷低電平脈寬度是否大于2ms,若脈寬不到2ms,則中斷返回。若低電平大于2ms,則接收并地低電平脈沖計數(shù),接下來看判斷高電平脈寬度沖是否大于3ms,若脈寬不到3ms,則返回上一接收計數(shù)過程。若高電平脈寬大于3ms,.圖45 遙控接收器中斷程序流程圖 調(diào)速單元本設(shè)計目的在于利用51單片機來實現(xiàn)對風(fēng)扇的紅外遙控，來達到對風(fēng)扇的風(fēng)速控制，以實現(xiàn)自然風(fēng)、睡眠風(fēng)和正常風(fēng)的風(fēng)速控制。 調(diào)速原理脈寬調(diào)制技術(shù)是利用數(shù)字輸出對模擬電路進行控制的一種有效技術(shù)，尤其是在對電機的轉(zhuǎn)速控制方面，可大大節(jié)省能量，PWM控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)為：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形[14]。 調(diào)速方法圖46為PWM降壓斬波器的原理電路及輸出電壓波形。在圖a中，假定晶體管V1先導(dǎo)通T1，秒(忽略V1的管壓降，這期間電源電壓Ud全部加到電樞上)，然后關(guān)斷T2秒(這期間電樞端電壓為零)。如此反復(fù)，則電樞端電壓波形如圖b中所示。電動機電樞端電壓Ua為其平均值[15]。圖46 PWM降壓斬波器原理電路及輸出電壓波形原理圖 b)輸出電壓波形 (48)式49中 (49) 為一個周期T中，晶體管V1導(dǎo)通時間的比率，稱為負載率或占空比。使用下面三種方法中的任何一種，都可以改變的值，從而達到調(diào)壓的目的： (1)定寬調(diào)頻法：T1保持一定，使T2在0～∞范圍內(nèi)變化； (2)調(diào)寬調(diào)頻法：T2保持一定，使T1在0～∞范圍內(nèi)變化(3)定頻調(diào)寬法：T1+T2=T保持一定，使T，在0～T范圍內(nèi)變化。 不管哪種方法，的變化范圍均為0≤≤l，因而電樞電壓平均值Ua的調(diào)節(jié)范圍為0～Ud，均為正值，即電動機只能在某一方