【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。情況下不需要實體連線，體積小，成本低，功能強。我們?nèi)粘Ｉ钪械碾娨暀C，洗衣機，空調(diào)，航天飛機，工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備等都運用了紅外遙控的技術(shù)。接收端采用市面上流行的1838一體化紅外接收頭，接收到的紅外信號經(jīng)由。系統(tǒng)啟動后，解碼芯片將解碼后得到的8位數(shù)據(jù)碼串行發(fā)送到主芯片中，然。后通過主芯片來控制步進電機的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加速，減速。本設(shè)計中的被控對象是步進電機，步進電機最適合做數(shù)字控制。將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。

　　

【正文】 紅外遙控步進電機 22 定時器 T0 中斷處理過程如圖 32 所示。 關(guān) 閉 定 T 0 中 斷 和 計 時E T 0 = 0 ， T R 0 = 0重 新 送 如 定 時 初 值T H 0 = 0 x 4 c 。T L 0 = 0 x 0 0m i l l i _ s e c o n d + 1m i l l i _ s e c o n d = 2 0是 否 到 1 秒 ？YN中 斷 返 回等 待 下 一 次 中 斷轉(zhuǎn) 速 r e v = 6 0 0 * p e d o m e t e r * 0 . 0 0 1 9 5 3 1 2 5T 0 , 5 0 m s 溢 出 中 斷Y開 始 圖 32 定時器 T0 中斷函數(shù) 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 23 開 始串 行 中 斷 接 收標 志 位 R I = 1 ？串 行 中 斷 服 務 函 數(shù)R I 置 0 ； 將 S B U F 中數(shù) 據(jù) 讀 入 接 收 數(shù) 組r e c e i v e _ d a t a [ 0 ] 中延 時 ， 接 著 調(diào) 用 數(shù)據(jù) 處 理 函 數(shù) H a n d l eS w i t c h 判 斷r e c e i v e _ d a t a [ 0 ]的 值啟 停 電 機 加 速 減 速 正 轉(zhuǎn) 反 轉(zhuǎn)Y0 X 1 80 x 7 a 0 X 1 00 X 3 8 0 X 5 a 圖 33 串行中斷子函數(shù) 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 24 解碼程序設(shè)計 解碼程序主要部分 : if(Infrared_in==0) //等待 9MS 的引導碼低電平 { Time=0。//先清 0 while(Infrared_in==0)//引導碼到了 { Time++。//數(shù)值自增，直到引導碼 低電平掠過 } if(TimeLead_min amp。amp。 TimeLead_max) //如果大于最小 ,并且 //小于最大 ,那么是真正的引導碼 { while(Infrared_in) //等待引導碼 的高電平過去 { } /*循環(huán) 16 次，略過 16 位無用的用戶碼 */ for(i=0。i16。i++) //16 位用戶代碼，沒用的，用來區(qū)別不同的遙控設(shè)備，每一位是先低電平到高電平組成的 { while(Infrared_in==0) //低電平，過去 { } while(Infrared_in==1) //高電平，過去 { } } 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 25 for(i=0。i16。i++) //16 位需要的的數(shù)據(jù)碼及較驗補碼 { while(Infrared_in==0)//把每一位數(shù)據(jù)碼的低電平略//過去，因為 0， 1 代碼低電平持續(xù)的時間都是 一樣，無法區(qū)分，略過去 { }//等待數(shù)據(jù) Time=0。//計數(shù)值清零 while(Infrared_in)//高電平時間 { Time++。 } if(TimeShort_min amp。amp。 TimeShort_max) { Decode_Data16[i]=0。//數(shù)據(jù)位為 0 } else if(TimeLong_min amp。amp。 TimeLong_max) { Decode_Data16[i]=1。//數(shù)據(jù)位為 1 } else { Decode_Data16[i]=2。//接收不正確 } } right=0。//校驗位 for(i=0。i16。i++) { if(Decode_Data16[i]==2) 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 26 { right=1。//說明解碼錯誤了 break。 } } if(right==0) { Send_data=Transcode()。//碼轉(zhuǎn)化 ,8 位的用戶碼 SBUF=Send_data。// } } } } } 紅外解碼流程圖如圖 34 所示。 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 27 開 始串 行 口 初 始 化T 1 波 特 率 發(fā) 生 器9 6 0 0 b p s , 并 啟 動 T 1判 斷 P 3 . 2 是 否 0 , 0 表示 有 信 號 到 來YNP 3 . 2 是 否 持 續(xù) 4 . 5 m s 低 電 平 ？如 果 是 4 . 5 m s表 示 是 引 導 碼 出 現(xiàn)YN循 環(huán) 1 6 次 ， 讓 1 6 位 用 戶 碼 略過 ， 此 部 分 不 要判 斷 高 電 平持 續(xù) 的 時 間略 過 0 . 5 6 m s 的 低 電 平0 . 5 6 5 m s 1 . 6 9 m sD e c o d e _ D a t a 1 6 [ i ] = 0i + +D e c o d e _ D a t a 1 6 [ i ] = 1i + + 判 斷 i 是 否 到 1 6次Y獲 得 8 位 數(shù) 據(jù) 碼NYT X D 串 行 發(fā) 送 圖 34 紅外解碼流程圖 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 28 4 系統(tǒng)調(diào)試和開發(fā)環(huán)境 硬件調(diào)試和開發(fā)環(huán)境 原理繪制 本設(shè)計中采用 protel99se 來繪制原理圖，繪制原理圖中有些元件諸如 1838紅外 接收頭， ULN2020 驅(qū)動芯片， 4 位 8 段數(shù)碼管在元件庫里面不存在的，所以只能在自己創(chuàng)建的元件庫畫出。本設(shè)計的中用到的元件及其功能如表 41 所示。 表 41 元件清單 原件名稱 參數(shù) 功能 R1 1K 限流 R2 22K 上拉 R3 100 歐 限流 R4 1K 復位 R5 470 歐 限流 R6 470 歐 限流 R7 470 歐 復位 R8~R15 470 歐 限流 R16~R19 限流 R20 A420J 4700K 上拉 C1 104 瓷片電容 去耦 電容 C2 極性電容 47UF 濾波 C3， C4 ， C5,C6 瓷片電容 30PF 晶振電路 C7 極性電容 10UF 復位 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 29 D1,D2,D3,D4,D5 LED 壓降 2V, 10MA 運行指示燈 D6 IN4007 壓降 電源分壓 晶振 ULN2020 步進驅(qū)動，功率放大 Q1~Q4 PNP S8550 驅(qū)動，擴流 4 位 8 段數(shù)碼管 顯示轉(zhuǎn)速 STC12C2052 解碼芯片 STC89C52 主機 1838 紅外接收管 紅外接收器 MAX232 串口通信 28BYJ48 步進電機 5V 工作 步進電機 電路板焊接 焊接電路板是一個細活，有很多問題要注意，在焊板子的過程中，我遇到了一些小問題，我結(jié)合以前的焊板的經(jīng)驗簡述一下： 首先要弄清楚需要的硬件的特性，對器件要熟悉，注意二極管的正負極，電容的正負極， PNP 三極管的 B,C,E，如果極性搞錯了，整個焊接失 敗了，焊接的時候千萬不要虛焊，在焊接之前要想清楚器件在板子上如何布局，在設(shè)計中我用紅色的軟線連接供電，黑色接地，黃色是 I/0 連接。 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 30 硬件設(shè)計的心得 硬件電路中紅外接收管是 1838，左起分別是信號輸出，接地和電源端，別弄混了，查閱手冊后，我得知紅外接收頭內(nèi)部的放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在 1838 接收頭的供電腳上我加上了濾波電容，且在信號輸出端加上了上拉電阻。 晶振電路中我選擇 ,這樣算出來的波特率沒有誤差。 單片機的外圍電路中要選好限流電阻及上拉電阻，單片機的灌電流 10ma,拉電流不到 100Ua,直接驅(qū)動數(shù)碼管，步進電機是帶不起來的，必須要有三極管驅(qū)動或芯片驅(qū)動。在設(shè)計數(shù)碼管顯示電路的時候，我翻閱資料得到了經(jīng)驗值，選擇470 歐作為段選端的限流電阻 ， 作為位選端的限流電阻， 1838 信號輸出端用 22K 上拉， ~ 接 4700 歐電阻上拉。 軟件調(diào)試和開發(fā)環(huán)境 （ 1）本設(shè)計中軟件開發(fā)環(huán)境是 keil uVison3 軟件，單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在 不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是不二之選。 Keil 軟件的編譯的步驟包括輸入源程序，建立工程、對工程進行詳細的設(shè)置，以及如何將源程序變?yōu)槟繕舜a。 （ 2）下載軟件是 STC_ISP，將用戶代碼下載進單片機內(nèi)部， 不用編程器， STC89 系列單片機大部分具有在系統(tǒng)可編程（ ISP）特性， ISP 的好處是：省去購買通用編程器，單片機在用戶系統(tǒng)上即可下載 / 燒錄用戶程序，而無須將單片機從已生產(chǎn)好的產(chǎn)品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進單片機內(nèi)部。有些程序尚未定型的產(chǎn)品可以一邊生產(chǎn)，一邊完善，加快了產(chǎn)品進入市場的速度，減小了新產(chǎn)品由于軟件缺陷帶來的風險。由于可以將程序直接下載進單片機看運行結(jié)果江蘇師范大學本科生畢業(yè)設(shè)計 紅外遙控步進電機 31 故也可以不用仿真器。大部分 STC89 系列單片機在銷售給用戶之前已在單片機內(nèi)部固化有 ISP 系統(tǒng)引導程序，配合 PC 端的控制程序即可將 用戶的程序代碼下載進單片機內(nèi)部，故無須編程器 (速度比通用編程器快 )。不要用通用編程器編程，否則有可能將單片機內(nèi)部已固化的 ISP 系統(tǒng)引導程序擦除，造成無法使用 STC提供的 ISP。 STC_ISP 下載器接口如圖 41 所示。 162738495JR E S 2串口通信C 1 +1V+2C 1 3C 2 +4C 2 5V6T 2 O U T7R 2 I N8V C C16G N D15T 1 O U T14R 1 I N13R 1 O U T12T 1 I N11T 2 I N10R 2 O U T9U?M A X