【正文】 信協(xié)議設計 如果想讓發(fā)射端能夠控制接收端，那么除了正確的編碼解碼之外，雙方之間必須要有一個通信協(xié)議。通信協(xié)議在“ “頭文件中。發(fā)射端程序中，在相關的按鍵 case 語句后面使用 Transmit(uChar SendCode),發(fā)送協(xié)議代碼。如：用戶按鍵按下 0，那么便將 SENDCODE0 作為操作碼拿去編碼，然后發(fā)送 出去 (SENDCODE 的定義語句為 :define SENDCODE0 0x60)。接收端解碼后，得到 SENDCODE0 的原碼，再用 switch()語句來執(zhí)行 case SENDCODE0:后面的語句。這樣雙方達成共同的協(xié)議，變可以進行通信。 電機控制 軟件 設計 電視使用直流電機，通過控制不同的電機電壓來達到改變轉速的效果。在仿真中，控制三個不同電壓的單片機管腳選用的是 P10， P11， P12。所以程序中，通過對 P1 口賦予不同的值來改變電機轉速。 電機 P0口不同值對應電機狀態(tài)如下表： P0口的值 電機狀 態(tài) 0x00 停止 0x02 電機低速檔運行 0x04 電機中速檔運行 0x08 電機高速檔運行 除了控制電機轉速外，程序還需要控制一個接與 P37 口的 LED 燈，用來指示電機是否定時運行。電機的定時運行，定時器使用的是定時器 1，定時時間的長度為 50ms 中斷一次，程序中有一個全局變量 TimeCount 用來計算中斷的次數(shù)。當用戶定時開啟后， LED 指示燈亮，定時器 1開始計數(shù)，中斷一次 TimeCount 自加一次，并且每次中斷都通過表達式來判斷是否達到用戶指定的中斷時間，表達式為： if((Time*1000)/90 == TimeCount)。若達到中斷次數(shù)后，電機停轉， LED指示燈關閉， TimeCount 清零用于下一次定時。 1 29 軟件抗干擾技術 隨著單片微機在各個領域中的應用越來越廣泛，對其可靠性要求也越來越高。單片機系統(tǒng)的可靠性由多種因素決定，其中系統(tǒng)抗干擾性能是可靠性的重要指標?？垢蓴_措施有硬件措施和軟件措施。硬件措施如果得當，可將絕大部分干擾拒之門外，但仍然會有少數(shù)干擾進入微機系統(tǒng)，故軟件措施作為第二道防線必不可少。 軟件抗干擾以其設計靈活。節(jié)省硬件資源、可靠性好的特點越來越受到重視。本文的汽車行駛 記錄儀系統(tǒng)在設計時也使用了一些軟件抗干擾措施。 系統(tǒng)軟件設計注意事項 早設計和編寫系統(tǒng)軟件時，有幾個方面需要注意： 系統(tǒng)設計方面：在進行程序編寫之前，需要設計程序編寫的大致方面。這個時候透徹分析程序該如何寫，是否切合實際至關重要。如果分析不到位，編寫方向出錯或者是用到了不切合實際的技術，那有可能使整個系統(tǒng)設計停滯，甚至“流產(chǎn)”。 編寫代碼方面： 很 開發(fā)人員 有幾個通?。合茸鲇腥せ蛉菀椎墓δ埽缓笤僮鰺o聊或者繁瑣的功能；對自己有興趣的功能投入精力多，對自己沒興趣的簡單應付。以上這些都是開發(fā)的大忌。作為一個職 業(yè)的開發(fā)人員，不應該以自己的興趣和喜好來決定開發(fā)的輕重緩急。正確做法應該如下： 你首先得用主要精力完成上述所說的重點功能，而且要保證它們的代碼質量盡可能好，盡可能方便維護（重點功能往往是經(jīng)常有需求變更，經(jīng)常被修改的）。對于重點功能中的 “ 常用功能 ” ，要保證 時間 性能夠好（能快速響應）。對于 用戶利益相關的功能 ，要保證 bug 盡可能少（尤其是安全性、穩(wěn)定性、健壯性的 bug）。至于其它的 非 重點功能，只要不出明顯 bug，有點小缺陷無傷大雅。 測試方面： 要把主要精力用于測試那些重點功能。對于 最核心 功能 ，多進行一些健 壯性測試、穩(wěn)定性、安全性等測試。對于常用功能，主要進行易用性和性能測試。至于其它功能，只要進行普通的測試，保證它不出現(xiàn)明顯和嚴重 bug即可。 1 30 5 調試及其系統(tǒng)誤差分析 軟件編寫及調試過程 建立 項目和 源文件：在建立源文件之前，我們要先建立一個新的工程項目，所以選擇菜單 ” ProjectNewProject” 彈出如圖 51 所示的“ Create New Project”對話框 。 在文件名的框中填入項目的名稱 ” 紅外通訊系統(tǒng) ” ，然后保存。之后便可以選中單片機的類型，我們選擇 AT89C51。項目建立完成后，開始建立源文件， 使用菜單 “ FileNew”或者點擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項目窗口的右側打開一個新的文本編輯窗口，在該窗口中輸入 C語言源程序。保存該文件，加上擴展名（ .c），這里將文件保存為 。在工程窗口的文件頁中，出現(xiàn)了“ Target1”，前面有 “ +”號，點擊“ +”展開，可以看到下一層的“ Source Group1” ,這時的工程還是一個空工程，里面什么文件也沒有，需要手動把剛才編寫好的源程序加入，點擊“ Souce Group”使其反白顯示，然后，點擊鼠標右鍵 ，出現(xiàn)一個下拉菜單。選中其中的“ Add file to Group” Souce Group1”，對話框，要求尋找源文件，注意該對話框下面的“文件類型“默認為 C Souce file (*.c),也就是以 C 為擴展名的文件，我們的文件是以 C 為擴展名的，所以在列表框中可以直接找到 ,雙擊 ,將源文件加入到工程中，然后再用同樣的方法建立一個 ” ” 文件和一個 ” ” ，也加入到項目中。 編譯調試程序 1 31 完成好項目和 源文件的建立后，便可以 開始 編寫代碼， 代碼編寫完成后 編譯、連接：在設置好工程后，既可以進行編譯、連接。選擇菜單 ProjectBuild target,對當前工程進行連接，如果當前文件已修改軟件會先對該文件進行覆蓋，然后在連接以產(chǎn)生目標代碼。編譯過程中的信息將出現(xiàn)在輸出窗口中的 Build 頁中，如果源程序有語法錯誤，會有錯誤報告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定到出錯的位置，對源程序反復修改后，最終會得到如圖所示的結果，提示獲得了名為 紅外通訊系統(tǒng) .hex 的文件，該文件即可被編程器讀入并寫到芯片中，同時還產(chǎn)生了一些其他相關文 件可被用于 KEIL 的仿真與調試。 其調試結果如下圖所示： 與建立紅外通訊系統(tǒng)一樣的方法，再建立一個名稱為 ”紅外通訊系統(tǒng)接收端 ”的項目（之前紅外通訊系統(tǒng)為發(fā)射端）；同樣編寫代碼進行調試，然后生成“紅外通訊系統(tǒng)接收端 .hex”的文件。編譯調試結果如下圖所示： 1 32 這樣便完成紅外通訊系統(tǒng)軟件編寫調試方面的內(nèi)容。 調試過程中遇到的問題及其解決辦法 在程序調試過程中遇到過許多的問題，那些問題需要一一去解決；這些問題中， 有 的是程序 編寫 過程中不小心造成的 語法錯誤，這些錯誤往往容易于修改 ；也有一些問題，是程 序邏輯問題或者算法問題，這兩種問題造成的后果往往比 語法錯誤要嚴重許多，它雖然能讓程序正常編譯，但是程序并不能像預先設計的一樣正確運行，對于這樣的問題，只有在不能正常實現(xiàn)功能的那部分代碼仔細推敲反復思考。下面就我編寫過程中，遇到的幾個比較重大的問題，并且如何發(fā)現(xiàn)及1 33 其解決進行分析。 ① 邏輯錯誤：在紅外通訊系統(tǒng)接收端的代碼編寫過程中，有一段代碼是用switch()..case 語句來根據(jù)用戶輸入選擇操作碼的發(fā)送；在第一次編寫時，我由于大意，在每個 case 語句結束，遺漏了 break。語句。這樣造成每次有用戶 按鍵輸入， 都發(fā)送這個按鍵的 case 語句后面的所有 case 語句。導致一次用戶輸入按鍵就發(fā)送多個操作碼。所以接收端每次都收到多個操作碼，造成多次有多次按鍵輸入的效果。后來我是根據(jù)，接收端的反應做出判斷，問題出在接收端的 用戶按鍵操作碼發(fā)送部分。正確的代碼如下： ② 算法錯誤： 編碼過程與解碼過程的不協(xié)調 ， 所謂編碼過程與解碼過程的不協(xié)調就是 編寫發(fā)送的過程包括起始碼，系統(tǒng)識別碼，操作碼原碼，操作碼反碼，結束碼的編碼方式和解碼方式不匹配。 這個問題之前有提到過，我們解碼用的是接收端單片機的外部中斷 1，中斷觸發(fā)方式是下降沿，但是編 碼的位“ 0”和位“ 1”卻是同樣先一段 ,s 的高電平，再根據(jù) 和 的低電平來區(qū)別。所以解碼過程，始終是要等到第二位的數(shù)據(jù)的高電平變?yōu)榈碗娖讲拍芘袛嗲耙晃坏碗娖降膶挾龋坏莿傞_始并沒有意識到這個問題，所以接收端接收到的只有 7位，最后一位被當做結束碼濾掉。 對于這個問題，我是通過在紙上繪制出，編碼過程的所有方波波形 發(fā)現(xiàn)的。解決辦法，就是在結束碼多一段 的高電平，用來計算前一位的低電平的寬度，從而區(qū)別前一位是位“ 0”還是位“ 1”。 1 34 結論 紅外通訊應用越來越廣泛，各種家用電器，電子產(chǎn) 品，醫(yī)療設備等無一不用到紅外通訊，所以對于紅外通訊的研究設計，是十分有必要的。 本論文對紅外通訊系統(tǒng)進行了細致的研究，從編碼解碼芯片，紅外發(fā)射接收器件開始了解；隨后根據(jù)編碼解碼芯片的原理，自己在軟件設計上模擬了編碼解碼芯片的過程，并且運用于仿真系統(tǒng)中，達到紅外通訊的效果，了解并且模擬運用紅外通訊的核心技術。 仿真系統(tǒng)中，主要使用的是 89C51 芯片為核心，分成紅外通訊的發(fā)射端和接收端兩部分電路，實現(xiàn)了利用紅外通訊技術對電機的控制，液晶顯示器的控制。在單片機仿真系統(tǒng)中使用了 Proteus ， 該仿真軟件 元件 庫齊全，使用方便，功能極其強大，應用程序采用 C 語言編寫。 通過本論文對紅外通訊系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，紅外通訊的確是一種非常實用的遠程控制 技術 ，成本低，點對點控制使用方便， 資料及其技術成熟便于深入研究探討。當然，紅外通訊技術還存在缺點，但是我們可以不斷努力改進它，讓它更好地造福于人類。謝謝！ 1 35 參考文獻 [1] 百度百科 紅外通訊 [2] 激光網(wǎng) 紅外技術的現(xiàn)狀和未來 [3] 蘇長贊 .紅外線與超聲波遙控 .北京 人民郵電出版社， 1997 [4] 張玉香 .新型遙控接收模塊 . HS0038［ J］無線電， 1998， 7 [5] 肖景和 .實用遙控電路 . 北京 人民郵電出版社， 1998 [6] Joseph M. Kah , John R. Barry .Wireless Infrared Communications. Junc 19,1997. Dept. of Electrical Engineering and Computer SciencesUniversity of Californ. [7] 高茹云 .通訊電子線路 . 西安 西安電子科技大學出版社， 1999 [8] 劉振海 .單片機原理及應用技術 . 北京 高等教育出版社 [9] 沈紅衛(wèi) .單片機應用系統(tǒng)設計實例與分析 . 北京 北京航空航天大學出版社 [10] 原東昌 .李晉炬 .通信原理 與電路實驗指導書 . 北京 北京理工大學出版社 [11] 嚴天峰 ,王耀琦 .紅外通信模塊設計例程 . 中京航空航天大學出版社 [12] 徐瑋， 51 單片機綜合學習系統(tǒng) — 紅外線遙控篇 . 北京 電子工業(yè)出版社 [13] 江世明 .基于 Proteus 的單片機應用技術 . 北京 電子工業(yè)出版社 [14] 黃迪明等 .C 語言程序設計教程 . 北京 國防工業(yè)出版社 [15] 周立功等 .增強型 80C51 單片機速成與實戰(zhàn) . 北京 北京航空航天大學出版社 1 36 1 37 致謝 經(jīng)過了這個學期不斷的努力學習和修改，我終于完成了畢業(yè)設計論文。這也意 味著我大學本科的結束，大學四年，我成長了許多，感謝老師們給予我的教育，同時也感謝我的同學在學習上對我的幫助。 在整個畢業(yè)設計過程中，劉曉東老師對我細心指導和教育，讓我從中學到了很多有著長遠意義的東西，不勝感激。同時感謝其他等在畢業(yè)設計過程中給予我的莫大幫助的老師，這次也祝各位老師在以后的生活中心想事成，萬事如意。 最后，衷心感謝各位評委在百忙中對 我的 論文進行仔細的審閱 。 1 38 附錄 “”頭文件：發(fā)射端與接收端的通信協(xié)議 /* * 發(fā)射端與接收端之間通信協(xié)議的定義 . * 用于定義發(fā)射端和接收端之間的通信協(xié)議 . */ /* * 通信操作碼的定義 * 紅外發(fā)射操作碼的宏定義 ,便于更直觀 * 地閱讀操作碼。 */ define SENDCODE0 0x60 /*數(shù)字鍵 0 的操作碼 */ define SENDCODE1 0x61 /*數(shù)字鍵 1 的操作碼 */ define SENDCODE2 0x62 /*數(shù)字鍵 2 的操作碼 */ define SENDCODE3 0x63 /*數(shù)字鍵 3 的 操作碼 */ define SENDCODE4 0x64 /*數(shù)字鍵 4 的操作碼 */ define SENDCODE5 0x65 /*數(shù)字鍵 5 的操作碼 */ define SENDCODE6 0x66 /*數(shù)字鍵 6 的操作碼 */ define SENDCODE7 0x67 /*數(shù)字鍵 7 的操作碼 */ define SENDCODE8 0x68 /*數(shù)字鍵 8 的操作碼 */ define SENDCODE9 0x69 /*數(shù)字鍵 9 的 操作碼 */