【正文】 *C (47)：TMOD=0x22。 //8位自動(dòng)重裝模式TH1=0xf3。 //40KHZ初值TL1=0xf3。 遙控碼的發(fā)射 遙控碼的發(fā)射當(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)定遙控碼的脈沖個(gè)數(shù)，再調(diào)制成40kHz方波由紅外線發(fā)光管發(fā)射出去[13]。通常，紅外遙控是將遙控信號(hào)（二進(jìn)制脈沖碼）調(diào)制在40KHz的載波上，經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管，轉(zhuǎn)化為紅外信號(hào)發(fā)射出去的。為了提高抗干擾性能和降低電源消耗，將上述的遙控編碼脈沖對(duì)頻率為40KHz（周期為26us）的載波信號(hào)進(jìn)行脈幅調(diào)制（PAM），再經(jīng)緩沖放大后送到紅外發(fā)光管，將遙控信號(hào)發(fā)射出去。紅外信號(hào)發(fā)射過程:首先裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)(發(fā)射時(shí)為3ms脈沖,停發(fā)時(shí)為1ms脈沖),此時(shí)若發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)為1則返回主程序,若不為1則發(fā)1ms脈沖,然后停發(fā)1ms脈沖,這樣便結(jié)束整個(gè)發(fā)射過程.在實(shí)踐中,采用紅外線遙控方式時(shí),由于受遙控距離,角度等影響,使用效果不是很好,如采用調(diào)頻或調(diào)幅發(fā)射接收碼,可提高遙控距離,并且沒有角度影響。 發(fā)射端程序流程圖發(fā)射控制程序由主程序和鍵掃描程序、編碼發(fā)送程序組成，在主程序中，采用鍵掃描子程序完成各個(gè)按鍵的功能，遙控發(fā)射主程序的流程圖如圖41所示：圖 41遙控發(fā)射主程序流程圖圖42 遙控發(fā)射器遙控碼發(fā)射程序流程圖 紅外接收 遙控接收部分的主程序及初始化及延時(shí)過程如下:首先初始化,然后判斷是否有鍵按下,若有則數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，并發(fā)送相應(yīng)信號(hào),。若無鍵按下，則返回。 數(shù)碼幀的接收處理1ms第一位1ms10ms3ms10ms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。若第一位低電平碼的脈寬小于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43就是紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖⒁。 圖43 紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖 接收端程序流程圖圖44 遙控接收器主程序流程圖中斷過程:首先判斷低電平脈寬度是否大于2ms,若脈寬不到2ms,則中斷返回。若低電平大于2ms,則接收并地低電平脈沖計(jì)數(shù),接下來看判斷高電平脈寬度沖是否大于3ms,若脈寬不到3ms,則返回上一接收計(jì)數(shù)過程。若高電平脈寬大于3ms,.圖45 遙控接收器中斷程序流程圖 調(diào)速單元本設(shè)計(jì)目的在于利用51單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇的紅外遙控，來達(dá)到對(duì)風(fēng)扇的風(fēng)速控制，以實(shí)現(xiàn)自然風(fēng)、睡眠風(fēng)和正常風(fēng)的風(fēng)速控制。 調(diào)速原理脈寬調(diào)制技術(shù)是利用數(shù)字輸出對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種有效技術(shù)，尤其是在對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方面，可大大節(jié)省能量，PWM控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)為：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形[14]。 調(diào)速方法圖46為PWM降壓斬波器的原理電路及輸出電壓波形。在圖a中，假定晶體管V1先導(dǎo)通T1，秒(忽略V1的管壓降，這期間電源電壓Ud全部加到電樞上)，然后關(guān)斷T2秒(這期間電樞端電壓為零)。如此反復(fù)，則電樞端電壓波形如圖b中所示。電動(dòng)機(jī)電樞端電壓Ua為其平均值[15]。圖46 PWM降壓斬波器原理電路及輸出電壓波形原理圖 b)輸出電壓波形 (48)式49中 (49) 為一個(gè)周期T中，晶體管V1導(dǎo)通時(shí)間的比率，稱為負(fù)載率或占空比。使用下面三種方法中的任何一種，都可以改變的值，從而達(dá)到調(diào)壓的目的： (1)定寬調(diào)頻法：T1保持一定，使T2在0～∞范圍內(nèi)變化； (2)調(diào)寬調(diào)頻法：T2保持一定，使T1在0～∞范圍內(nèi)變化(3)定頻調(diào)寬法：T1+T2=T保持一定，使T，在0～T范圍內(nèi)變化。 不管哪種方法，的變化范圍均為0≤≤l，因而電樞電壓平均值Ua的調(diào)節(jié)范圍為0～Ud，均為正值，即電動(dòng)機(jī)只能在某一方向調(diào)速，稱為不可逆調(diào)速。本設(shè)計(jì)采用定頻調(diào)寬法，AT89S52產(chǎn)生可控硅的移相脈沖，移相較的改變實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通角的改變。T=50mS,，使T1在1—5之間變化，從而達(dá)到5級(jí)調(diào)速的目的，如圖47和48所示。圖47 調(diào)速示意圖圖 48 調(diào)速接線圖 按鍵抖動(dòng)問題鍵盤一般是由一組機(jī)械按鍵按照一定的規(guī)律組合而成，通過按鍵的通、斷作用輸入開關(guān)電壓信號(hào)。按鍵由斷開到閉會(huì)及由閉合到斷開時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，按鍵的動(dòng)作不是立刻完成的，在閉合及打開的瞬間有機(jī)械抖動(dòng)的發(fā)生，抖動(dòng)時(shí)間一般為5—10ms，表現(xiàn)在輸入電壓信號(hào)上為輸入信號(hào)是抖動(dòng)的不穩(wěn)定的電平信號(hào)，其信號(hào)波形見圖49所示[16]。按鍵閉合穩(wěn)態(tài)時(shí)間由我的按鍵時(shí)間決定，一般為零點(diǎn)幾秒到幾秒之間。為了消除鍵抖動(dòng)的影響，保證在按鍵閉合穩(wěn)定狀態(tài)下讀取鍵值，需要對(duì)鍵進(jìn)行消抖處理。常用的消抖措施有硬件消抖和軟件消抖兩種。硬件消抖是采用硬件電路的方法對(duì)鍵盤的按下抖動(dòng)及釋放抖動(dòng)進(jìn)行消抖，經(jīng)過消抖電路使按鍵的電平信號(hào)只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)。常用的消抖電路有觸發(fā)器消抖電路、濾波消抖電路兩種。硬件消抖電路見圖410。圖 49 按鍵抖動(dòng)波形 圖 410 硬件消抖路 硬件消抖電路解決了鍵抖動(dòng)問題，但當(dāng)所需按鍵比較多時(shí)，硬件消抖電路將變得復(fù)雜，成本也比較高。而這時(shí)就可以采用軟件消抖的方法。軟件消抖的基本原理是當(dāng)?shù)谝淮螜z測(cè)到有鍵按下時(shí)，根據(jù)鍵抖動(dòng)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律先采用軟件延時(shí)的方法延時(shí)一段時(shí)間(一般可取10ms—20ms)，然后再確認(rèn)鍵是否仍保持閉合狀態(tài)，如仍保持閉合狀態(tài)則鍵真正被按下，此時(shí)可讀取鍵值，否則可視為干擾，對(duì)其不予理睬。采用軟件消抖方法可省去硬件消抖電路，可鍵盤的工作速度將被降低。在此設(shè)計(jì)中使用了軟件消抖，采用軟件延時(shí)的方法延時(shí)一段時(shí)間再確認(rèn)鍵是否仍保持閉合狀態(tài)。 系統(tǒng)的軟硬件的調(diào)試在完成系統(tǒng)硬件的檢查后主要是對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試，對(duì)遙控器的調(diào)試主要是用示波器觀察能否在遙控接收器中輸出圖43所示的波形，調(diào)整發(fā)射電阻的大小可以改變紅外線發(fā)射的作用距離。其性能指標(biāo)：調(diào)試后系統(tǒng)性能指標(biāo)測(cè)試如下：最大遙控距離： 10m發(fā)射接收角：水平最大90度 硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機(jī)試運(yùn)行。軟件的調(diào)試程序見附錄一、二。結(jié) 論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)至少3個(gè)月，從一開始的確定課題，到后來的資料查找、理論學(xué)習(xí)，再有就是近來的調(diào)試和測(cè)試過程，這一切都使我的理論知識(shí)和動(dòng)手能力進(jìn)一步提高。通過本次紅外系統(tǒng)的設(shè)計(jì),我大有收獲。從得到題目到查找資料，從電路板的調(diào)試到失敗后再一次全部重新開始……在這一個(gè)充滿挑戰(zhàn)伴隨挫折，充滿熱情伴隨打擊的過程中，我感觸頗深，它已不僅是一個(gè)對(duì)我四年學(xué)習(xí)知識(shí)情況和我的應(yīng)用動(dòng)手能力的檢驗(yàn)，而且還是對(duì)我的鉆研精神，面對(duì)困難的心態(tài)，做事的毅力和耐心的考驗(yàn)。我在這個(gè)過程中深刻的感受到了做畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義所在。這個(gè)課題的根本技術(shù)就是單片機(jī)控制技術(shù)，加部分外圍電路來實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的功能?？梢愿鶕?jù)要求改變軟件來實(shí)現(xiàn)功能的更新和擴(kuò)展。本課題的重點(diǎn)、難點(diǎn)是：（1） 初步接觸弱電控制強(qiáng)電，要對(duì)光耦的原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等各方面從頭開始琢磨；（2） 考慮電路實(shí)現(xiàn)原理以及與單片機(jī)的接口；（3） 紅外發(fā)送與接收技術(shù)；通過完成本課題，我了解并掌握了傳感器的基本理論知識(shí)，更深入的掌握單片機(jī)在實(shí)際電路中的開發(fā)和應(yīng)用。為以后從事單片機(jī)軟硬件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)打下了一定的基礎(chǔ)，培養(yǎng)了從事產(chǎn)品研發(fā)的信心。參考文獻(xiàn)[1] 華成英，[M] 北京：高等教育出版社，2006 ：1231[2] 楊路明. 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