【文章內(nèi)容簡介】 C11 0 u FR139R38 . 2 KR24 . 7 KC23 3 p F C33 3 p F1 2 M H Z9 0 1 3紅外發(fā)射+ 5 V+ 5 VS1S2S3S4S5S6S7S8S9 圖 34 發(fā)射器電路原理圖 紅外接收器的設(shè)計(jì) 電 轉(zhuǎn)換器 放大電路 信號(hào)通過紅外線進(jìn)行傳輸，易受外界環(huán)境的影響，這些因素導(dǎo)致了紅外接收器接收到的信號(hào)很弱，所以本系統(tǒng)必須對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大，單片機(jī)才能正確識(shí)別。 經(jīng)研究，發(fā)射器發(fā)射出來的信號(hào)傳輸?shù)浇邮掌魃蠒r(shí)信號(hào)非常微弱（大約幾毫伏），如果用三級(jí)管放大很難實(shí)現(xiàn)，本系統(tǒng)采用了 LM324 運(yùn)算放大器進(jìn)行放大。由于運(yùn)放的偏置電阻一般不大于 1M 歐姆，輸入電阻一般不小于 10K 歐姆，否則，電路易產(chǎn)生 失調(diào)電流和失調(diào)電壓，導(dǎo)致運(yùn)放不能在線性范圍內(nèi)工作，放大信號(hào)就會(huì)失真。因此，為了保證單片機(jī)能正確識(shí)別信號(hào)，本系統(tǒng)采用了三級(jí)放大（如圖 45所示）。放大倍數(shù) V = V1*V2*V3 其中 V1=100K/10K=10（倍）， V2=100K/10=10（倍）， V2=100K/10=10（倍） 即：總放大倍數(shù) V=V1*V2*V3=1000（倍） 九江學(xué)院 2021 屆 電子信息工程（本科）專業(yè)畢業(yè)論文 12 R 1 11 0 0 KR 1 31 0 0 KR 1 51 0 0 KR 2 11 0 0 KR 1 01 0 KR 1 41 0 KR 1 91 0 0 KR 1 21 0 0 KR 1 61 0 0 KR 2 01 0 0 KR 1 71 0 0 KR 1 8R E S 2A R 1A R 2A R 3+ 5 V+ 5 V+ 5 VvivoC24 .7 u FC34 .7 u FC54 .7 u FC64 .7 u FC64 .7 u FC14 .7 u FC44 .7 u F 圖 35 光電轉(zhuǎn)換器放大電路 數(shù)碼管顯示電路 數(shù) 碼管（ LED）在儀器儀表中有著廣泛的用途，如數(shù)字萬用表，轉(zhuǎn)速表等。數(shù)碼管在儀器儀表中主要是顯示單片機(jī)輸出數(shù)據(jù)和狀態(tài)等，因而，作為外圍典型器件，數(shù)碼管顯示是反映系統(tǒng)輸出和操作輸入的有效器件。數(shù)碼管具備數(shù)字接口，可以很方便地和單片機(jī)系統(tǒng)連接；數(shù)碼管體積小，重量輕，并且功耗低，是一種理想的顯示單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出的器件。數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)如下： ABCDEFGP 圖 3－ 6 LED管腳定義 數(shù)碼管要能正常顯示數(shù)據(jù)還要連接譯碼驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)不同的顯示方式有不同的譯碼驅(qū)動(dòng)器，通常有 CD4511,74LS164 ,74LS47 等。本節(jié)將著重介紹在系 統(tǒng)中使用的譯碼驅(qū)動(dòng)器 CD4511。 如圖 37 所示。 B1C2LT3BL4LE5D6A7GND8 e 9d 10c 11b 12a 13g 14f 15V C C 16 圖 37 CD4511結(jié)構(gòu)圖 A、 B、 C、 D為四位二進(jìn)制數(shù)輸入端； ag為 7個(gè)輸出端；從輸入端輸入 16 個(gè)不同的數(shù)值 ，通過譯碼后在輸出端可得到相應(yīng)的代碼，此代碼可直接在數(shù)碼管（共陰 ）九江學(xué)院 2021 屆 電子信息工程（本科）專業(yè)畢業(yè)論文 13 上顯示。其輸出的低電平不超過 ，輸出的高電平不低于 ，一般為 入的低電平不超過 ，輸入的高電平不低于 。 顯示電路如 下 圖所示 B1C2LT3BL4LE5D6A7GND8e9d10c11b12a13g14f15V C C167 4 L S 4 7abfcgdeD P Y[ L E D g n ]1234567fgabcdeD P Y _ 7 S E GR 2 34 7 0R 2 44 7 0R 2 54 7 0R 2 64 7 0R 2 74 7 0R 2 84 7 0R 2 94 7 0p 2 . 7p 2 . 6p 2 . 5p 2 . 4 圖 38 顯示電路原理圖 8臺(tái)設(shè)備用 8個(gè)發(fā)光二極 管代替 ，并在每條通路上須加一個(gè)限流電阻。 接收器電路原理圖 如 39圖所示。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 010P 3. 111I N T 012I N T 113P 3. 414P 3. 515P 3. 616P 3. 717X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E30EA31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40A T 89 S 5 2B1C2LT3BL4LE5D6A7GND8e9d10c11b12a13g14f15V C C16C D 4 51 1 B Eab fcgdeDPY[LEDgn]1234567fgabcdeD P Y _7 S E GR14 70R24 70R34 70R44 70R54 70R64 70R74 70R84 70D1D2D3D4D5D6D7D8C8 1 0u FC93 3p F C 1 0 3 3p F1 2M H ZR 2 28 . 2 KR 2 34 70R 2 44 70R 2 54 70R 2 64 70R 2 74 70R 2 84 70R 2 94 70紅外接收R 1 11 00 KR 1 31 00 KR 1 51 00 KR 2 11 00 KR 1 01 0KR94 . 7 KR 1 41 0KR 1 91 00 KR 1 21 00 KR 1 61 00 KR 2 01 00 KR 1 71 00 KR 1 8R E S 2A R 1A R 2A R 3C14 . 7 u FC44 . 7 u F+ 5V+ 5V+ 5V+ 5V+ 5VR 3 02KC24 . 7 u FC34 . 7 u FC54 . 7 u FC64 . 7 u F C74 . 7 u F 39 接收模塊電路原理圖 九江學(xué)院 2021 屆 電子信息工程（本科）專業(yè)畢業(yè)論文 14 第四 章 基于紅外通信的遠(yuǎn)程設(shè)備控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 通信協(xié)議 本系統(tǒng)采用脈沖個(gè)數(shù)編碼的方式，對(duì)不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的碼，最小為 2個(gè)脈沖，最大為 17 個(gè)脈沖。為了使接收可靠，第一位碼寬為 3MS，發(fā)射碼數(shù)據(jù)幀間隔大于 10MS，如 下 圖所示。 圖 41 發(fā)射器編碼 當(dāng)某個(gè)操作按鍵按下時(shí)，單片機(jī)先讀出鍵值，然后根據(jù)鍵值設(shè)定發(fā)射碼的脈沖個(gè)數(shù)，再調(diào) 制成 40KHZ 方波由紅外線發(fā)光管發(fā)射出去。 端口的輸出調(diào)制波如 圖 51所示。數(shù)據(jù)幀的接收處理：當(dāng)紅外線接收器輸出脈沖幀數(shù)據(jù)時(shí)，第一位碼的低電平將啟動(dòng)中斷程序，實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)幀。在數(shù)據(jù)幀接收時(shí)，將對(duì)第一位（起始位）碼的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證。若第一位低電平的脈寬小于 2MS，將作為錯(cuò)誤碼處理。當(dāng)間隔位的高電平脈寬大于 3MS時(shí)，結(jié)束接收，然后根據(jù)累加器 A 中的脈沖個(gè)數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)輸出口的操作 .圖 42 為紅外線接收器輸出的一幀控制碼的波形圖。 九江學(xué)院 2021 屆 電子信息工程（本科）專業(yè)畢業(yè)論文 15 圖 42 波形圖 程序設(shè)計(jì) 初始化程序和主程序流程圖如圖 43所示。初始化程序主要是設(shè)置 P1 口和 P3口為高電平狀態(tài)，關(guān) 串口輸出，設(shè)置堆棧 SP，設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí) IP，選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 和設(shè)置操作模式及工作方式。主程序部分首先調(diào)用初始化程序，再進(jìn)入主程序循環(huán)狀態(tài)。在循環(huán)中主要有兩個(gè)任務(wù)，既調(diào)用鍵盤程序和進(jìn)入低功耗空閑待機(jī)方