【正文】 部中斷函數(shù) recive，獲取 Count的計數(shù)，將 Count 存入 buf_count 中 ,然后 Count 清零。 buf_count 來計算接受到的脈沖的寬度 ,如果脈沖的寬度不是合法的信號 ,那么就去除。如果脈沖的寬度是 合 法 的 信 號 寬 度 即 ， buf_count 符合 判斷語句 :if(buf_count20amp。amp。buf_count300)。然后再進行判斷 ,是否為起始碼，如果是則 buf_count 的次數(shù)應該為 250buf_count300 因為 9ms+=即 ,13500/50=275，這時候接受狀態(tài) ir_status=1，表示已經接受過起始碼，那么接下來接受的應該是系統(tǒng)識別碼。同起始碼一樣，判斷 16 位的數(shù)據是否接受完畢，如果完畢則 mon_code_count 為大于等于 15， 這里的系統(tǒng)識別碼主要是根據位數(shù)來識別而不是內容，所以到達 16 位表示系統(tǒng)符 合， ir_status 為 2表示系統(tǒng)碼也已經接受完畢，接下來便開始接受操作碼 。根據位 0和位 1的脈沖寬度可知，如果 40buf_count50則說明接收到一個 1,20buf_count30 則說明接收到一個 0。每接收一位， key_bit_count 就累加一次， key_code 獲取一位數(shù)據， 加到 8位后， key_code 獲得完整的操作碼， IsNewCode=1，程序接下去運行，根據不同的操作碼做出不同的電機操作和不同的顯示器電機狀態(tài)顯示。然后IsNewCode=0,繼續(xù)回到等待發(fā)射端用戶的操作。 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 1 27 解碼程序流程圖 ： 是 否 是 合法信號？ 等待外部中斷 接收到下降沿脈沖，進入中斷 Y buf_count 獲取 Count 的值，Count 清零，再賦值 2. 是否合法信號？ 根據狀態(tài)控制位 ir_status來判斷，接下來是什 么數(shù)據。 ir_status =0 ir_status =2 ir_status =1 是 否 為 起始碼 ? ir_status 賦值為 1，表示接收完起始碼。 mon_code_count=15? ir_status 賦值為 2，表示接收完系統(tǒng)碼。 key_bit_count8? 根據 buf_count 的次數(shù)來判斷是 0 還是 1 ，再給buf_key_code 賦值。最后添加到 key_code 中。 Y Y Y 若接收完 8 位，則IsNewCode=1,key_code 完整。 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 1 28 發(fā)射端與接收端的通信協(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。 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 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。抗干擾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”。 編寫代碼方面： 很 開發(fā)人員 有幾個通病：先做有趣或容易的功能，然后再做無聊或者繁瑣的功能；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（重點功能往往是經常有需求變更，經常被修改的）。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。 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 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 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 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： 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 1 32 這樣便完成紅外通訊系統(tǒng)軟件編寫調試方面的內容。 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 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 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，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 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”。 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 1 34 結論 紅外通訊應用越來越廣泛，各種家用電器，電子產品，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！ 基于單片 機的紅外 通訊軟件設計 1 35 參考文獻 [1] 百度百科 紅外通訊 [2] 激光網 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 Electr