【導讀】便,因此大大方便了人們的生活。隨著電子技術的飛速發(fā)展，各種體積小、功能強的便。攜式產品不斷涌現(xiàn)。紅外遙控技術在生活中隨處可見，例如通過紅外遙控來控制小型玩。具汽車，紅外測量體溫、紅外遙控DVD或VCD等。本次設計實現(xiàn)了紅外遙控電子開關的。設計，它包括六個部分：紅外發(fā)射、紅外接收、繼電器、光耦合、蜂鳴器和數(shù)碼顯示管。信號，用AT89C51單片機來控制電燈的開關和定時以及數(shù)碼管的顯示。并且可以通過紅外遙控調整時間或切。距離調整以及控制,可以廣泛應用于家居室內家電。

　　

【正文】 掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。 數(shù)碼管的構成 單片機系統(tǒng) 構成的 8位 LED動態(tài)顯示電路，該電路以 AT89C2051 單片機為例。電路使用器件少，僅用到了 2片中規(guī)模集成電路 74LS164 和 74LS138，占用 CPU 的 I／ O線少，特別適合于 I／ O線不是很多的單片機如 AT89C2051／ 1051， 97C2051／ 1051， PIC16Cxx等系統(tǒng)中使用。 74LS164 為一個 串－并轉換移位寄存器，數(shù)據(jù)端 A， B（第 1， 2 腳）接單片機 RXD引腳，時鐘端 CLK 接單片機 TXD，并行 8 位數(shù)據(jù)輸出端 口 分別接 到 8個數(shù)碼管的 A， B，C， D， E， F， G， H； 74LS138 為 3線～ 8線譯碼器，譯碼器輸入端 A， B， C分別接 AT89C2051的 ， ， ，譯碼器輸出端 Y0～ Y7接 8個數(shù)碼管從低位到高位的共陰極端。 設計中數(shù)碼管的作用 本次設計中數(shù)碼管所起的作用很大，它主要有兩個作用：當我要選擇哪一盞燈亮的時候，相對應的數(shù)碼管就顯示數(shù)據(jù)，表明選擇燈成功。當我選擇某盞燈亮或滅時，數(shù)碼管上就顯示‘ ON’或者‘ OFF’。另外，當我要對某盞燈實現(xiàn)定時開關的時候，數(shù)碼管上可以顯示我所要定的時間數(shù)值。所以數(shù)碼管在本次設計中的作用比較大。數(shù)碼管在顯示‘ ON’或者‘ OFF’時，只 需要用到兩個或者三個數(shù)碼管，或者有人會問，為什么我不用 3位一體數(shù)碼管，而要用 4位一體的數(shù)碼管，這是因為市場上通常只有 4位一體的數(shù)碼管，而沒有 3 位一體的數(shù)碼管。所以就選擇用 4位一體的數(shù)碼管。 圖中的 8個電阻對數(shù)碼管起保護作用。如果只是將數(shù)碼管直接接到單片機上，很容易就將數(shù)碼管燒壞，接上電阻后，數(shù)碼管就得到了很好的保護。另外 4個三極管驅動和上面的三極管的作用一樣，起放大作用。接上這幾個三極管之后，數(shù)碼管在工作的時候，顯示的數(shù)據(jù)亮度就會增加，使結果更加明顯。 桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 23 頁 共 44 頁 圖 119 數(shù)碼管在設計中的連接 2 軟件設計以及相關芯片的介紹 單片機模塊 單片機的說明 任何一個單片機，要正常工作的話，有四部分電路必然要接上。這四部分電路分別是： ① 電源部分。對于 51 系列的單片機來說。 VCC（ 40）與 VSS（ 20） 單片機正常工作需要有電源。 VSS（ 20）為直流電源以及數(shù)字信號的輸入或者輸出的公共端口， VCC（ 40） INTEL 芯片為 — ,89C51 為 — 6V。 ② 外接晶振引腳 XTAL1 與 XTAL2 單 片機為什么要接振蕩器？單片機內的 CPU 在執(zhí)行程序時，要經(jīng)過“取指”、“譯碼”，再定時給相關電路發(fā)出控制信號，以實現(xiàn)“機器碼指令”所要求的功能。這就要求內部必須有一個基準時鐘?？赏ㄟ^外接晶振或外接振蕩信號 2種方式來實現(xiàn)，一般采用外界晶振蕩的方法比較方便。 XTAL1（ 19）， XTAL2（ 18）為外接晶振的 2個引腳。接入晶振時，還要接入 2個 20— 30PF的瓷片電容 C1， C2，如圖 所示。晶振頻率因單片機工作速度而異， INTEL MCS51系列為 — 12MHZ， ATMEL 89C 系列為 0— 24MHZ，目 前常采用 6MHZ、 、 12MHZ。石英晶振起振后，（ 18）腳有一個 3V 左右的正弦波。 C C2短路、晶振不良， 89C51（ 18）、 （ 19）腳內部反向器損壞。 VCC 電源未加上等故障可能造成晶振不起振，使單片機無法工作。當采用外部振蕩器時，信號接入（ 19）腳，（ 18）腳懸浮。振蕩器的 12分頻為一個機器周期，當外接 12MHZ 晶振時，一個機器周期為 1 微妙。 MCS51 大多數(shù)指令都為1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 7 J un 2 0 0 5 S he e t o f F i l e : C : \ D oc u m e n t s a nd S e t t i ng s \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \單片機 \ 彭梁鴻 \紅外解碼和控制 . D d bD r a w n B y:這里的連接是有技巧的，這里的連線正確關系到線的交叉R24 70R34 70R44 70R54 70R64 70R74 70R84 70R94 70位碼驅動T49 01 5T39 01 5T29 01 5T 109 01 5V C Cy112y29y38y46abfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedp四位一體共陽117421105abcdefg3dpR 1 2L E D 4afbeddpcg桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 24 頁 共 44 頁 一個機器周期。 ③ 復位與復位電路 單片機為什么要復位呢？單片機內的 CPU“取指”過程即為 CPU 從 PC 指針所指定的程 序存儲器 ROM 地址單元中讀取“機器碼”的過程。單片機加電后， PC指針應指向 ROM中某個固定的地址單元，當然，程序開始的第一條指令也應該放在 ROM的這一地址單元內，這樣整個程序才能有序地執(zhí)行。這個單元就是 ROM 的 0000H 單元。只有上電復位正常后， PC 值才為 0000H，即指向 ROM 的 0000H 單元 。此外，專用寄存器 SFR 中的 SP為07H，即指向片內數(shù)據(jù)存儲器（片內 RAM） 07H 單元， P0— P3 值為 0FFH，其余的專用寄存器值大多為 00H。 怎樣才能有效地復位呢？當振蕩器正常工作時， RST（ 9）腳上出現(xiàn)的 2個機 器周期的高電平將使單片機有效復位?？紤]到振蕩器有一定的起振時間，該引腳必須保持 10毫秒以上高電平，才能有效復位。復位電路有開機自動復位和手動復位，如圖中 R C3，S1 所示，其中 S1 為手動復位開關。通電時，電容兩端相當于短路，因此 RST引腳為高電平，然后電源通過電阻對電容放電， RST 端電壓慢慢下降，降到一定程度 ，即為低電平，單片機開始正常工作。注意：復位信號為 2 個以上機器周期的高電平，單片機復位正常工作時應該為低電平，如果未加復位電平或復位后復位電平仍未撤除，則單片機不能正常工作，此時可檢查 RST 電壓及相關器件 R C S1等。 圖 21 單片機的復位電路 在掉電期間 RST/VPD 引腳如接上備用電源 VPD（ 5V+/），則可保存片內數(shù)據(jù)。當 VCC下降到某一規(guī)定值時， VPD便可向片內 RAM 供電。 ④ VDD 片內程序存儲器選用端 當 EA— — 為高電平時， CPU 只執(zhí)行片外程序存儲器指令（除非程序計數(shù)器超過 0FFFH）。當 EA— — 為低電平時， CPU 只執(zhí)行片外程序存儲器指令，此時訪問外部 ROM0000H— FFFFH； 在本次設計中， EA— — 需要接高電平。此時，地址 0000H— FFFFH 空間訪問內部 ROM，地址 1000H1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 7 J un 2 0 0 5 S he e t o f F i l e : C : \ D oc u m e n t s a nd S e t t i ng s \ A d m i n i s t ra t o r\ 桌面 \單片機 \ 彭梁鴻 \紅外解碼和控制 . D d bD ra w n B y:C51 0uR 1 01 0kV C CAN3ANRST桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 25 頁 共 44 頁 — FFFFH空間訪問外部 ROM。 接上這四部分電路后，單片機就能正常工作了。 MCS— 51 的芯片引腳 單片機系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，而 AT89C51 又是單片機系統(tǒng)的核心，要正確地構建單片機系統(tǒng)就必須對 AT89C51 有個全面深入地了解。當然，最初的了解是從它的引腳的功能開始的。這個核心的核心是 AT89C51,AT89C51 是標準的 40 引腳的雙列直插封裝的元器件。它的各個引腳的功用，它的內部結構，時序圖，它的各種常用接法， 12V， 5V運行模式下的各種性能特征，等等，將會在下文提到。這里主要講的是單片機系統(tǒng)主要構成。圖 6就是它的引腳圖。 圖 22 89C51 單片機外觀圖 MCS— 51單片饑是采用 40 引腳雙列直插封裝的芯片，有些引腳具有兩種功能。 AT89C51 是標準的雙列直插式封裝的集成電路芯片， 40引腳，從引腳功能的角度來看，可將引腳分為分為三個部分： I/O口線，控制口線和電源及時鐘線。 I/O口線具有 P0,P1,P2,P3,4 個 8位口， P0,P1,P2 是純粹的輸入輸出口， P3 的每一位都具有第二功能。由于引腳的限制，所以它的 P3口全都有第二功能。 控制口線具有 4個， /PSEN：外部取指指令，在訪問外部 ROM時， /PSEN 信號會自動產生。 ALE/PROG： ALE 是地址鎖存允許信號。在訪問外部存儲器 (RAM 或 ROM 時 )，用它來鎖存 P0 口送出的低 8位地址信號。第二功能 /PROG 是在對 8751 的 EPROM 編程時，編程脈沖的輸入端。 EA/Vpp： /EA 是訪問外部存儲器的控制信號：當 /EA 無效時，訪問內部 ROM。當 /EA有效時（低電平），第二功能 Vpp 將為片內 RAM 提供備用電源，以保證存儲在 RAM 中的信息不致丟失。 桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 26 頁 共 44 頁 RST/Vpd： RST 時復位信號輸入端，第二功能 Vpd時備用電源輸入端。當主電源發(fā)生故障而突然下降或斷電時， Vpd 將為片內 RAM提供備用電源，以保證存儲在 RAM 中的信息不致丟失。 電源及時鐘； Vcc：電源端； Vss：接地端。 XTAL1,XTAL2:當使用單片機內部振蕩電路時，這兩個端子用來外接石英晶體和微調電容。它的接法在下文有圖例表示。晶體可在 ～ 12MHz 之間選擇，電容可在 6～ 30pF之間選擇。對于 CHMOS 芯片來說，在使用上要注意它與 HMOS 芯片的兩點區(qū)別。其一是CHMOS 芯片可在軟件的控制下停止芯片內振蕩器的工作，使系統(tǒng)進入調電運行方式。其二是，當使用內部振蕩電路時，石英晶體和微調電容的接法要用帶上拉電阻的 TTL 門或COMS 門。但當使用外部 時鐘源時，則是將外部時鐘源接于 XTAL1,而將 XTAL2 浮空。 以上講的是片內結構，片外為三總線結構： 1地址總線， 2數(shù)據(jù)總線， 3控制總線。 地址總線：地址總線的寬度為 16位，因此，外部存儲器直接尋址范圍為 64KB。由P0 口經(jīng)地址鎖存器提供 16位地址總線的低 8位地址（ A7～ A0），而由 P2 口直接提供高8位地址（ A15～ A8）。 數(shù)據(jù)總線：數(shù)據(jù)總線寬度為 8 位，由 P0口提供。 控制總線：控制總線由第二狀態(tài)下的 P3口和 4根獨立控制線 RST,/EA,ALE 和 /PSEN組成。 AT89C51 它的內部結構方框圖如圖 19 所 示。它的引腳和 80c51 一樣，但它和 80 c51有兩個很重要的區(qū)別： 第一， 80c51 的內部 ROM 是普通的 ROM，而 AT89C51 的內部 ROM 則是閃存，不但存取速度比 80c51 快，而且還可以在線更改。 第二，對于 80c51，輸入 /輸出口 P0,P1,P2,P3,真正能完全為用戶使用的，只有 P1口以及部分作為第一功能使用的 P3 口。而對于 AT89C51 來講， P1,P2,P3,P0 口，都可真正成為完全為用戶使用的輸入 /輸出口。 由于這兩點重要區(qū)別，使 AT89C51 在使用上比 80c51 更方便好用。 作 為單片機，有它自己的使用規(guī)范、程序。這些我們必須了解，這是使用它的第一步。 單片機的振蕩電路有許多種方式。在本設計中使用芯片內部的振蕩電路，用 12MHz的晶振。它的接法如圖 7所示。