【文章內(nèi)容簡介】 電路構成，而且要有調(diào)制和解調(diào)的過程，因為碼分制系統(tǒng) 編碼脈沖 的頻率極低，為超低頻，如果不用調(diào)制與解調(diào)電路，外界突然的光線變化可能會 對接收電路造成干擾，產(chǎn)生誤動作，系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性就難以保證。 碼分制紅外遙控就是指令信號產(chǎn)生電路以不同的脈沖編碼（不同的脈沖數(shù)目 及組合）代表不同的控制指令。當不同的指令鍵被按下時，指令信號電路產(chǎn)生不 同脈沖編碼的指令信號，然后經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制，變?yōu)榫幋a脈沖調(diào)制信號，再由驅(qū)。 動電路驅(qū)動紅外發(fā)射器發(fā)射紅外光信號。 接收器接收下來的信號經(jīng)過前置放大后，送入出解調(diào)電路，對調(diào)制信號進行 解調(diào)，再經(jīng)過指令信號檢出指令信號。智力的 指令信號檢出電路是與發(fā)射器中編 碼電路相對應的譯碼電路，它將指令信號譯出。 電路設計 顯示電路的設計 以 51 芯片的 P1端口直接與數(shù)碼管相連，但為保證 51芯片的正常工作，須在 P1 端口連電源時加上 470Ω的限流電阻。 設計電路圖如下 : 18 圖 其中芯片端口 至 接數(shù)碼管的 a 至 h 這 8 個引腳，用來顯示被控發(fā)光二極管的序號。 受控電器電源開關的設計 由于本設計無法使用 6 個家用電 器開關作為受控開關 ,故用 6 個發(fā)光二極管來代替 .其中接端口 的二極管作為可調(diào)節(jié)亮度的燈 .為了保證發(fā)光二極管安全正常工作 ,特取 1kΩ電阻作為限流電阻 . 設計電路圖如下 : 圖 調(diào)光電路設計 19 晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用， 本設計采用的是一個 9012 三極管，為了得到更大的放大倍數(shù)，采用了類似共射級接法。因為從 口出來的為高電壓，而三極管 9012 不能承受此電壓，所以采用了一個阻值較大的電阻來起分壓作用，從而緩沖了加到三級管上的電壓。 而對于調(diào)光控制則采用了一個光電耦合器實現(xiàn)對一路電器的亮度控制。 圖 接收頻率部分和紅外接收設計 為了與發(fā)射端對應，同樣采用一個 12M 晶體震蕩器與一個紅外接收的二極管配合可對發(fā)射出的頻率進行接收。 遙控接收器電路原理圖 下圖為本紅外遙控設計的另一核心部分接收電路原理圖，其中芯片端口 至 接數(shù)碼管的 a至 h這 8個引腳，用來顯示被控發(fā)光二極管的序號。 端口 至 接 6 個發(fā)光二極管的電源控制輸 出。其中可對端口 接的發(fā)光二極管進行亮度調(diào)節(jié)。端口 ，端口 為 50Hz 交流市電相位基準輸入，端口 為中斷輸入口，端口 用于接收紅外遙控碼輸入信號。 20 圖 ．遙控碼的編碼格式 該遙控器采用脈沖個數(shù)編碼，不同的脈沖個數(shù)代表不同的碼，最小為 2 個脈沖，最大為 17 個脈沖，為了使接收可靠，第一位碼寬為 3ms，其余為 1ms，遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔大于 10ms，如下圖所示：端口 輸出編碼波形 21 圖 ．設定遙控碼的發(fā)射 當某個被控電器的電源開關被按下時 ,單片機先讀出鍵值 ,然后根據(jù)鍵值設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)身出去。發(fā)射電路的端口 的輸出調(diào)制波如下圖所示 : 圖 ．數(shù)據(jù)幀的接收處理 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 22 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 ,結束接收 ,然后根據(jù)累加器 A 中的脈沖個數(shù) ,執(zhí)行相應輸出口的操作 .下圖為紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖 . 圖 ： 遙控發(fā)射部分： 下圖是遙控發(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 . 圖 掃鍵過程 :首先判斷控制鍵是否按下 ,若有控制鍵按下則進行逐行掃描 ,按照P口值查找鍵號 .最后按照鍵號轉至相應的發(fā)射程序如下所示 . 開始 初始化 調(diào)用鍵掃描 處理子程序 23 N Y 圖 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。 掃鍵開始 鍵按下？ 逐行掃描，按 P 口值查鍵號 按鍵號轉至相應的發(fā)射程序 返回 24 Y N 圖 發(fā)射開始 裝入發(fā)射脈沖個數(shù)（ R1） 發(fā) 3ms 脈沖 停發(fā) 1ms （ R1） 1=0 發(fā) 1ms 脈沖 停發(fā) 1ms 返回 25 遙控接收部分 : 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 ,然后按照顯示亮度數(shù)據(jù)設定調(diào)光脈沖延時值 ,看 口的脈沖是否為 0,若不為 0 則調(diào)入延時程序 ,此時 口輸出調(diào)光脈沖然后返回 。若為 0 則直接返回。 N Y 開始 初始化 按顯示亮度數(shù)據(jù)設定調(diào)光脈沖延時值 =0? 調(diào)延時程序 26 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,則按照脈沖個數(shù)至對應功能程序 .此時中斷返回 . N Y N Y 口輸出調(diào)光脈沖 中斷開始 低電平脈寬 2ms 接收并對低電平脈沖計數(shù) 高電平脈寬 3ms？ 按脈沖個數(shù)至對應的功能程序 中斷返回 27 圖 第三章 系統(tǒng)調(diào)試 控制電路板的安裝與調(diào)試在整個系統(tǒng)研制中占有重要位置，它是把理論付諸實踐的過程，也是把紙面設計轉變位實際產(chǎn)品的必經(jīng)階段。對試驗階段的電路板的安裝一般有兩種方式即焊接方式和面包板插接方式。使用面包板焊接更加方便，容易更換線路和器件，而且可以多次使用。但在多次使用的面包板中彈簧片會變松，彈性變差，容易造成接觸不良，這是需要注意的。 實驗和調(diào)試常用的儀器有：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號發(fā)生器等。 調(diào)試的主要步驟。 1．調(diào)試前不加電源的檢查 對照電路圖和實際線路檢查連線是否正確，包括錯接、少接、多接等；用萬用表電阻 檔檢查焊接和接插是否良好；元器件引腳之間有無短路，連接處有無接觸不良，二極管、三極管、集成電路和電解電容的極性是否正確；電源供電包括極性、信號源連線是否正確；電源端對地是否存在短路（用萬用表測量電阻）。 若電路經(jīng)過上述檢查，確認無誤后，可轉入靜態(tài)檢測與調(diào)試。 2．靜態(tài)檢測與調(diào)試 斷開信號源，把經(jīng)過準確測量的電源接入電路，用萬用表電壓檔監(jiān)測電源電壓，觀察有無異常現(xiàn)象：如冒煙、異常氣味、手摸元器件發(fā)燙，電源短路等，如發(fā)現(xiàn)異常情況，立即切斷電源，排除故障； 28 如無異常情況，分別測量各關鍵點直流電壓，如靜態(tài)工作點、數(shù) 字電路各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關系、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態(tài)下，如不符，則調(diào)整電路元器件參數(shù)、更換元器件等，使電路最終工作在合適的工作狀態(tài)； 對于放大電路還要用示波器觀察是否有自激發(fā)生。 3．動態(tài)檢測與調(diào)試 動態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎上進行的，調(diào)試的方法地在電路的輸入端加上所需的信號源，并循著信號的注射逐級檢測各有關點的波形、參數(shù)和性能指標是否滿足設計要求，如必要，要對電路參數(shù)作進一步調(diào)整。發(fā)現(xiàn)問題，要設法找出原因，排除故障，繼續(xù)進行。 我們所設計的遙控器電路是采用碼分制 遙控方式，我們用示波器對發(fā)射電路輸出端及接收電路輸入端的信號波型的進行了檢查，發(fā)現(xiàn)當按下不同的開關按鈕時所顯示的波型是不同的。這說明了此電路是工作在正常狀態(tài)的。 4．調(diào)試注意事項 （ 1）正確使用測量儀器的接地端，儀器的接地端與電路的接地端要可靠連接； （ 2）在信號較弱的輸入端，盡可能使用屏蔽線連線，屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上，在頻率較高時要設法隔離連接線分布電容的影響，例如用示波器測量時應該使用示波器探頭連接，以減少分布電容的影響。 （ 3）測量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠大于被測處的等效阻抗。 （ 4） 測量儀器的帶寬必須大于被測量電路的帶寬。 （ 5）正確選擇測量點和測量 （ 6）認真觀察記錄實驗過程，包括條件、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、波形、相位等。 （ 7）出現(xiàn)故障時要認真查找原因 29 第四章 結束語 經(jīng)過幾個月的努力，我們在何老師的耐心幫助和自己的努力下終于完成了此次設計，并按設計要求實現(xiàn)了遙控器的各項功能。通過這次設計使我們從中學到到了很多課本上學不到的知識，了解了紅外遙控器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并學會了用單片機開發(fā)產(chǎn)品的完整的過程。通過自己親自去動手和調(diào)試我明白的實踐的重要性，明白了理論結合實 踐的含義，同時也大大的提高了自己的動手能力和團隊合作能力，這在我以后的工作中都是非常有用的。 在這次設計中，何老師不厭其煩的給我講解問題和修正錯誤，在此表示衷心的感謝??！