【文章內(nèi)容簡介】 。如果 — 不為全‘ 1’，則鍵盤上的行線和列線有接通，即有鍵閉合。 門電 路芯片選擇 根據(jù)紅外發(fā)射管本身的物理特性，必須要有載波信號(hào)與即將發(fā)射的信號(hào)相“與”，然后將相“與”后的信號(hào)送發(fā)射管，才能進(jìn)行紅外信號(hào)的發(fā)射傳送，我選擇 HD74LS08P 芯片，其管腳圖如圖 26所示。 A11B12Y13A24B25Y26GND7Y38A39B310Y411A412B413VCC14 圖 26 HD74LS08P 管腳 遙控發(fā)射模塊的電路設(shè)計(jì) 遙控發(fā)射模塊由單片機(jī)最小系統(tǒng)和按鍵電路、紅外發(fā)射器電路等組成，遙控發(fā)射單元框圖如圖 27 所示。 復(fù) 位 電 路按 鍵 電 路紅 外 發(fā) 射時(shí) 鐘 電 路單片機(jī) 圖 27 紅外遙控模塊發(fā)射框圖 發(fā)射端采用具有在線下載功能的 AT89S52 芯片作為控制中 心 ,與鍵盤掃描電路和發(fā)射電路共同構(gòu)成?？紤]到按鍵較多 ,可采用矩陣式 ,這里采用 4 4的發(fā)射端利用單片機(jī)將待發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)編碼調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào) ,通過 P1口發(fā)出，經(jīng) 8050 功率放大驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁 共 57 頁 圖 210 為該遙控系統(tǒng)的發(fā)射原理圖，其中 P1 口作為鍵盤掃描口，具有 16個(gè)功能操作鍵，第 9 腳為單片機(jī)復(fù)位腳，采用復(fù)位電路如圖所示， 26 腳作為紅外遙控碼的輸出口，用于 38KHZ 載波編碼， 18 、 19 腳 12MHZ 晶振。 發(fā)射采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合 表示二進(jìn)制的 “0”；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制的 “1”，其波形如圖 28 所示。 圖 28 遙控碼的“ 0”和“ 1” 上述“ 0”和 “1”組成的 32 位二進(jìn)制碼經(jīng) 38KHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的 [8]。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。 編碼器 產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進(jìn)制碼組，其中前 16 位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。芯片的用戶識(shí)別碼固定為十六進(jìn)制 0xd1H，后 16 位為 8 位操作碼（功能碼）及其反碼。 遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種 32位二進(jìn)制碼，周期約為 108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制 “0”和 “1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在45～ 63ms 之間。 當(dāng)一個(gè)鍵按下超過 36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組 108ms 的編碼脈沖 ,這 108ms 發(fā)射代碼由一個(gè)起始碼（ 9ms） ,一個(gè) 結(jié)果碼（ ） ,低 8位地址碼（ 9ms~18ms） ,高 8位地址碼（ 9ms~18ms） ,8位數(shù)據(jù)碼（ 9ms~18ms）和這 8位數(shù)據(jù)的反碼（ 9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過 108ms 仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（ 9ms）和結(jié)束碼（ ）組成 [9]。 根據(jù)紅外發(fā)射管本身的物理特性，必須要有載波信號(hào)與即將發(fā)射的信號(hào)相“與”，然后將相“與”后的信號(hào)送發(fā)射管，才能進(jìn)行紅外信號(hào)的發(fā)射傳送，而 在頻率為 38KHz 的載波信號(hào)下，發(fā)射管的性能最好，發(fā)射距離最遠(yuǎn)，所以本設(shè)計(jì)江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁 共 57 頁 采用 12MHz 的晶 振產(chǎn)生載波信號(hào)，與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算后，通過三極管的功率驅(qū)動(dòng)到紅外發(fā)光二極管上。 具體的發(fā)射波形如圖 29 所示 [10]。 圖 29 調(diào)制過程中的波形 紅外線通過紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去，紅外發(fā)光二極管是特殊的發(fā)光二極管，其內(nèi)部材料和普通發(fā)光二極管不同，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同。 VCCGNDP10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P37P36X2X1VCC12Y130pFC230pFC3K110uFC1VCCGND10KR4GND12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 共 57 頁 A11B12Y13A24B25Y26GND7Y38A39B310Y411A412B413VCC1474LS08PD1LED0VCCVCCGND100R2Q1805010KW1 圖 210 遙控發(fā)射模塊電 路原理圖 遙控接收模塊的電路設(shè)計(jì) 遙控接收單元由單片機(jī)最小系統(tǒng)和紅外接收器、控制對(duì)象電路等組成，遙控接收單元框圖如圖 211 所示 。 單 片 機(jī) 電源電路 控制對(duì)象 紅外接收 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁 共 57 頁 圖 211 紅外遙控單元發(fā)射框圖 接收控制模塊由一個(gè) AT89S52 芯片作為控制中心 ,與接收電路和各自的控制電路共同構(gòu)成。其中接收電路使用一體化紅外接收頭 HS0038, HS0038 工作頻率為 38KHz,它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接原件，就能完成從紅 外線接收到輸出與 TTL 電平信號(hào)兼容的所有工作 ,再送給單片機(jī) ,經(jīng)單片機(jī)解碼并執(zhí)行相關(guān)控制程序 ,對(duì)外只有 3 個(gè)引腳 :+5V電源、地、信號(hào)輸出，使用方便 ,性能可靠 [11]。 圖 212 為該遙控器的接收器原理圖，其中 P0 口作為數(shù)碼管的二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出，顯示按鍵號(hào)，第 9 腳為單片機(jī)復(fù)位腳， 1 19 腳為 12MHZ 晶振。 遙控信號(hào)的解碼算法及程序編制： 平時(shí)，遙控器無鍵按下，紅外發(fā)射二極管不發(fā)出信號(hào)，遙控接收頭輸出信號(hào) 為高電平。有鍵按下時(shí)， 0和 1編碼的高電平經(jīng)遙控頭倒相后會(huì)輸出低電平。由于與單片機(jī)的中斷腳相連，將會(huì)引起單 片機(jī)中斷 (單片機(jī)預(yù)先設(shè)定為下降沿產(chǎn)生中斷 )。單片機(jī)在中斷時(shí)使用定時(shí)器 0 或定時(shí)器 1開始計(jì)時(shí)．到下一個(gè)脈沖到來時(shí)，即再次產(chǎn)生中斷時(shí)，先將計(jì)時(shí)值取出。清零計(jì)時(shí)值后再開始計(jì)時(shí)，通過判斷每次中斷與上一次中斷之間的時(shí)間間隔。便可知接收到的是引導(dǎo)碼還是 0和 1。如果計(jì)時(shí)值為 9ms，接收到的是引導(dǎo)碼，如果計(jì)時(shí)值等于 ，接收到的是編碼 0。如果計(jì)時(shí)值等于 2. 25ms。收 到的是編碼 1。在判斷時(shí)間時(shí)，應(yīng)考慮一定的誤差值。因?yàn)椴煌倪b控器由于晶振參數(shù)等原因，發(fā)射及接收到的時(shí)間也會(huì)有很小的誤差。 解碼方法如下： (1)設(shè)外部 中斷 0(或者 1)為下降沿中斷，定時(shí)器 0(或者 1)為 16位計(jì)時(shí)器。初始值均為 O。 (2)第一次進(jìn)入遙控中斷后，開始計(jì)時(shí)。 (3)從第二次進(jìn)入遙控中斷起，先停止計(jì)時(shí)。并將計(jì)時(shí)值保存后，再重新計(jì)時(shí)。如果計(jì)時(shí)值等于引導(dǎo)碼的時(shí)間，設(shè)立引導(dǎo)碼標(biāo)志。準(zhǔn)備接收下面的一幀遙控?cái)?shù)據(jù)，如果計(jì)時(shí)值不等于引導(dǎo)碼的時(shí)間，但前面已接收到引導(dǎo)碼，則判斷是遙控?cái)?shù)據(jù)的 0 還是 1。 (4)繼續(xù)接收下面的地址碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 17 頁 共 57 頁 (5)當(dāng)接收到 32 位數(shù)據(jù)時(shí)，說明一幀數(shù)據(jù)接收完畢。此時(shí)可停止定時(shí)器的計(jì)時(shí)，并判斷本次接收是否有效。如果兩次地址碼相同且 等于本系統(tǒng)的地址，數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼之和等于 0FFH，則接收的本幀數(shù)據(jù)碼有效 [12]。否則丟棄本次接收到的數(shù)據(jù)。 (6)接收完畢，初始化本次接收的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備下一次遙控接收。 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52VCCVCCp30p31p32p33p34p35p36p37p16p17GNDC1C212Y1XTALGND10kR22GND10ufC3VCCK1p15p11p12p13p14VCC8f9g10e1d23c4DP5b6a7DS1SMG123RX1HONGWAIVCCGNDLS1BellQ10VCCGND1kR2310KR12 圖 212 遙控接收模塊電路原理圖 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁 共 57 頁 第 3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 發(fā)射模塊軟件流程圖 此設(shè)計(jì)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(hào)。傳統(tǒng)的遙控器都是采用遙控發(fā)射專用集成芯片，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。本設(shè)計(jì)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。 程序開始是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化設(shè)置，循環(huán)掃描判斷是否有鍵按下，如果有鍵按下就發(fā)射相應(yīng)的紅外信號(hào)，遙控發(fā)射程序流程圖如圖 31 所示。 開 始初 始 化結(jié) 束調(diào) 用 按 鍵掃 描 程 序鍵 按 下按 鍵 信 號(hào)調(diào) 制發(fā) 送NY 圖 31 遙控發(fā)射程序流程圖 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁 共 57 頁 接收模塊軟件流程圖 遙控接收器是根據(jù)接收到的不同頻率的紅外光信號(hào)，由 CPU 轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的控制功能對(duì)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INT0 被觸發(fā)，啟動(dòng)定時(shí)器 0 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)。接收信號(hào)端接至 口，該引腳為復(fù)用引腳， 引腳復(fù)用為外部中斷 INT0 請(qǐng)求輸入端，當(dāng)收到第一個(gè)紅外脈沖時(shí)， INT0被觸發(fā)， T0開始工作，當(dāng)接收到下一個(gè)下降沿時(shí)每收到一個(gè)紅外脈沖，根據(jù)定時(shí)器所定的時(shí)間判斷是引導(dǎo)碼、字符 ?0?還是字符 ?1?，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(duì)外電路實(shí)施控制功能 [13]。 程序開始是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化設(shè)置，使用顯示程序，循環(huán)掃描判斷信號(hào)是否有效，如果有效就接收，接收后調(diào)用相應(yīng)功能程序，遙控接收程序流程圖如圖32 所示。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 20 頁 共 57 頁 開 始初 始 化結(jié) 束接 收解 碼 是 否 成 功得 鍵 號(hào)調(diào) 用 顯 示程 序NY 圖 32遙控接收程序流程圖 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁 共 57 頁 第 4章 系統(tǒng)調(diào)試 電路板的安裝與調(diào)試在整個(gè)系統(tǒng)研制中占有很重要的位置，它不但是把理論付諸實(shí)踐的過程，而且也是把紙面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變到實(shí)際產(chǎn)品的必經(jīng)階段。對(duì)試驗(yàn)階段的電路板安裝一般有焊接方式和 PCB 板插接方式兩種方式，我采用的是焊接方式。 硬件調(diào)試 對(duì)照電路圖和實(shí)際線路檢查連線是否正確， 如少接、錯(cuò)接 、多接等；電源端對(duì)地 是不是 存在短路 ； 元器件引腳之間 有沒有 短路，連接處 有沒有 接觸不良，二極管、三極管 、集成電路和電解電容的極性 是不是都 正確；電源供電 （ 極性、信號(hào)源 ） 連線 是不是 正確；用萬用表電阻檔檢查焊接和接插 是不是 良好 。 電路經(jīng)過上述檢查，確認(rèn)無誤后，可轉(zhuǎn)入靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試 [14]。 動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，