【導(dǎo)讀】近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會領(lǐng)域的滲透,單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實(shí)時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了基于紅外遙控和89C51單片機(jī)控制的多路紅外遙控開關(guān)，給出了系統(tǒng)的硬件組成和硬軟件設(shè)計(jì)方法．為達(dá)到準(zhǔn)確控制，將發(fā)射脈沖分為連接段、控制段和結(jié)束段等3部分，并在接收端進(jìn)行校驗(yàn)．系統(tǒng)在實(shí)際使用后，證明其方便、可靠并具有實(shí)用價值．。紅外遙控技術(shù)的出現(xiàn)，不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率，降低了成本，而且減輕了人們的勞動強(qiáng)度，改善了勞動條件。

　　

【正文】 。 。關(guān)調(diào)光脈沖 LJMP MAIN 。轉(zhuǎn)MAIN循環(huán)DLX: MOV R2,B 。置延時初值DLX1: LCALL DELAY 。調(diào)512微秒延時子程序 DJNZ R2,DLX1 。循環(huán)控制 RET 。返回LOOP: MOV A,P1 。讀入P1口值 SUBB A,0FFH 。比較 JZ LOOP7 。值為0FFH（顯示7）時轉(zhuǎn)LOOP7 MOV A,P1 SUBB A,0FEH JZ LOOP6 。值為0FEH（顯示6）時轉(zhuǎn)LOOP6MOV A,P1 RETLOOP7: MOV B,01H 。設(shè)置延時值01H（最亮） RET 。返回LOOP6: MOV B,02H 。設(shè)置延時值02H（次亮） RET 。返回LOOP5: MOV B,04H . RET4．6 延時子程序采用循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)513微秒、10微秒、500微秒延時功能.DELAY: MOV R2,0FFH 。513微秒延時程序DELAY1: DJNZ R2,DELAY1 RETDL10MS: MOV R3,14H 。10毫秒延時程序DL10MS1: LCALL DELAY DJNZ R3,DL10MS1 RETDL500MS: MOV R4,32H 。500毫秒延時程序DL500MS1: LCALL DL10MS DJNZ R4,DL500MS1RET第五章 系統(tǒng)的調(diào)試一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、制板、元器件安裝后，在系統(tǒng)的程序存儲器中放入編制好的應(yīng)用程序，系統(tǒng)即可運(yùn)行。但一次性成功幾乎是不可能的，多少會出現(xiàn)一些硬件、軟件上的錯誤，但只是一個芯片，即沒有鍵盤，又沒有CRT，LED顯示器，也沒有任何系統(tǒng)開發(fā)軟件（如編輯、匯編、調(diào)試程序等），也就是說MCS51單片機(jī)本身無自開發(fā)能力。由于單片機(jī)在執(zhí)行程序時人工是無法控制的，為了能調(diào)試程序，檢查硬件、軟件運(yùn)行狀態(tài)，就必須借助某種開發(fā)工具模擬用戶實(shí)際的單片機(jī)，并且能隨時觀察運(yùn)行的中間過程而不改變運(yùn)行中有的數(shù)據(jù)性能和結(jié)果，從而進(jìn)行模仿現(xiàn)場的真實(shí)調(diào)試。、開發(fā)工具稱之為仿真開發(fā)系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)采用的仿真器為萬利公司的ME5103單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。5．1硬件調(diào)試 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障是在調(diào)試軟件時才發(fā)現(xiàn)的。但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結(jié)合起來調(diào)試.常見的硬件故障1）邏輯錯誤:樣機(jī)硬件的邏輯錯誤是由于設(shè)計(jì)錯誤和加工過程中的工藝性錯誤所造成的。這類錯誤包括：錯線、開路、短路等幾種， ，極易因工藝原因造成短路。2）器件失效:元器件失效的原因有兩個方面：一是器件本身已損壞或性能不符合要求；二是由于組裝錯誤造成的元器件失效，如電解電容、二極管的極性錯誤，集成塊安裝方向錯誤等。3）可靠性差:引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會造成系統(tǒng)時好時壞；內(nèi)部和外部的干擾、電源紋波系數(shù)過大、器件負(fù)載過大等造成邏輯電平不穩(wěn)定；另外，走線和布局的不合理等也會引起系統(tǒng)可靠性差。4）電源故障:若樣機(jī)中存在電源故障，：電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對應(yīng)，電源功率不足、負(fù)載能力差。硬件調(diào)試方法1）脫機(jī)調(diào)試 脫機(jī)調(diào)試是在樣機(jī)加電之前，先用萬用表等工具,根據(jù)硬件電氣原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查樣機(jī)線路的正確性，并核對元器件的型號、防止電源之間的短路和極性錯誤，并重點(diǎn)檢查擴(kuò)展系統(tǒng)總線是否存在相互間的短路；或其它信號線的短路。對于樣機(jī)所用的電源事先必須單獨(dú)調(diào)試，調(diào)試好后，檢查其電壓值、負(fù)載能力、極性等均符合要求，加電檢查各插件上引腳的電位，仔細(xì)測量各地點(diǎn)電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)插座上的各點(diǎn)電位是否正常，若有高壓，聯(lián)機(jī)時將會損壞開發(fā)機(jī)。2）聯(lián)機(jī)調(diào)試 。聯(lián)機(jī)前先斷電，把開發(fā)系統(tǒng)的仿真插頭插到樣機(jī)的單片機(jī)插座上，檢查一下開發(fā)機(jī)與樣機(jī)之間的電源、即可打開電源。通電后執(zhí)行開發(fā)機(jī)讀寫指令，對用戶樣機(jī)的存儲器、I/O端口進(jìn)行讀寫操作、邏輯檢查，若有故障，可用樣機(jī)的存儲器、I/O端口進(jìn)行讀寫操作、邏輯檢查，若有故障，可用示波器觀察波形（如輸出波形、讀寫控制信號、地址數(shù)據(jù)波形以及有關(guān)控制電平）.通過對波形的觀察分析，尋找故障原因，：線路連接上有邏輯錯誤、有斷路或短路現(xiàn)象、集成電路失效等。在用戶系統(tǒng)的樣機(jī)（主機(jī)部分）調(diào)試好后，可以插上用戶系統(tǒng)的其它外圍部件如鍵盤、顯示器、輸出驅(qū)動板、A/D、D/A板等，可能有下列情況：電源系統(tǒng)供電電流不夠，聯(lián)機(jī)時公共地線接觸不良；用戶系統(tǒng)主機(jī)板負(fù)載過大；用戶系統(tǒng)各級電源濾波不完善等。對于工作不穩(wěn)定的問題一定要認(rèn)真查出原因，加以排除。：系統(tǒng)電源電路如圖51所示，它為單片機(jī)提供5V電壓，同時通過RD1從220V的市電中采集交流電的周期，然后利用單片機(jī)的中斷檢測，使燈在多個同時點(diǎn)亮的情況下嚴(yán)格同步。要特別注意電源電路的參數(shù)，降壓電容要選取耐高壓類型，比如400V以上的滌綸電容。 圖51 電源電路調(diào)試其最大特點(diǎn)是利用可控硅使得整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定,可控硅的調(diào)試可歸納如下:1) 在過零檢測后的4736～8488μs之間燈的亮度可調(diào)。交流檢測可能存在的波形不對稱對燈泡無影響。2) 可控硅使得程序結(jié)構(gòu)簡單：只要在可調(diào)光的時間區(qū)域給可控硅脈沖，將4736～8488μs之間分為100個時間片段，延時一定的時間在給脈沖即可調(diào)制呈現(xiàn)相應(yīng)的燈泡亮度。5．2軟件調(diào)試，則逐個模塊調(diào)好以后，一般是逐個任務(wù)，下面進(jìn)一步予以說明。 對于模塊結(jié)構(gòu)程序，一定要符合現(xiàn)場環(huán)境，通過檢查用戶系統(tǒng)CPU的現(xiàn)場、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯誤、機(jī)器碼錯誤及轉(zhuǎn)移地址的錯誤，同時也可以發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)中的硬件故障、逐步通過一個個程序模塊。各程序模塊通過后，可以考慮各子程序在運(yùn)行時是否破壞現(xiàn)場，緩沖單元是否發(fā)生沖突，零位的建立和清除在設(shè)計(jì)上有否失誤，堆棧區(qū)域有否溢出，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常，還要考慮用戶緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。 單步和斷點(diǎn)調(diào)試后，還應(yīng)進(jìn)行連續(xù)調(diào)試，這是因?yàn)閱尾竭\(yùn)行只能驗(yàn)證程序的正確與否，而不能確定定時精度、CPU的實(shí)時響應(yīng)等問題。待全部完成后，應(yīng)反復(fù)運(yùn)行多次，除了觀察穩(wěn)定性之外，還要觀察用戶系統(tǒng)的操作是否符合原始設(shè)計(jì)要求、安排的用戶操作是否合理等，必要時還要作適當(dāng)修正。 對于實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)試方法與上述方法有很多相似之處，只是實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序是由若干個任務(wù)程序組成，一般是逐個任務(wù)進(jìn)行調(diào)試，在調(diào)試某一個任務(wù)時，同時也調(diào)試相關(guān)的子程序、再使各個任務(wù)同時運(yùn)行，如果操作系統(tǒng)中沒有錯誤，一般情況下系統(tǒng)就能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在全部調(diào)試和修改完成后，將用戶軟件固化于EPROM中，插入用戶樣機(jī)后，用戶系統(tǒng)即能脫離開發(fā)機(jī)獨(dú)立工作，至此系統(tǒng)研制完成。采用中斷接收，（中斷輸入腳，采用低電平觸發(fā)），當(dāng)接收到第一個低電平時將啟動中斷程序，實(shí)時接收數(shù)據(jù)幀，接收程序首先采用８us循環(huán)計(jì)時程序?qū)Φ谝晃淮a（起始碼）的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證，當(dāng)計(jì)時大于8255＝2040us時則認(rèn)為是起始碼，開始對輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)與校驗(yàn)，6=3072us時則結(jié)束接收，然后根據(jù)累加器中的脈沖個數(shù)，—15個脈沖所對應(yīng)程序分別控制每盞燈的開關(guān)，通過將相應(yīng)輸出端口取反方法，從而控制了燈的亮滅，系統(tǒng)上電時所有輸出I/O口均為“1”（高電平）外接晶體管均無輸出，當(dāng)某個按鍵按下時，程序?qū)⑾鄳?yīng)端口取反，輸出為“0”（低電平）外接晶體管放大后，驅(qū)動繼電器繼合亮燈。再次按下該鍵時，程序再次將該相應(yīng)端口取反，輸出為“1”關(guān)燈，如此便控制了每一路燈的亮、17個脈沖為亮度調(diào)整信號，接收到該脈沖信號時，將P1口加“1”（調(diào)亮）或減“1”（調(diào)暗），然后再調(diào)亮度調(diào)整程序。 調(diào)試后的系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果上電，測試發(fā)送板單片機(jī)各IO口電平，、其余均為高電平，表明單片機(jī)上電復(fù)位正常，同時按各輸入鍵，表針應(yīng)有左右擺動現(xiàn)像，則表明鍵掃描程序與紅外線發(fā)射程序運(yùn)行正常，數(shù)碼管顯示“7”各繼電器及可控硅均無輸出。，按壓輸入鍵，，可以稍為改動發(fā)射脈沖頻率，將定時器初值改為（0FFH12）=(0FFH13)=,因?yàn)榧t外線發(fā)射與接收電路的中心頻率相差1KHz時大都能正常遙控，相差2KHz以上會出現(xiàn)遙控失靈現(xiàn)象。大多晶振或接收電路都有一定的頻率偏差，我們可以調(diào)整定時器的初值來稍為改動發(fā)射頻率或換用12M晶振，按調(diào)光鍵，調(diào)至顯示“0”，此時燈為最暗，加長或減少延時時間，使燈能在最低亮度時能正常熄滅，實(shí)測數(shù)據(jù)如下表。延時子程序?yàn)?12us，電源交流電壓220V燈光亮度顯示負(fù)載電壓（60W）燈光亮度顯示負(fù)載電壓（60W）024102120513524761683737216第六章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)本設(shè)計(jì)采用紅外發(fā)射和接收的方式，保證了信號傳輸?shù)目煽啃裕⑶铱刂坪唵?、?shí)施方便，成本低廉．通過接收發(fā)射端的控制信號，在接收部分實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的控制．為達(dá)到控制準(zhǔn)確的目的，將發(fā)射脈沖分為連接段、控制段和結(jié)束段，并在接收端進(jìn)行校驗(yàn)．通過開發(fā)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用證明，本設(shè)計(jì)方案性能良好，工作可靠，完全可以用于各種家用電器的電源遙控控制．但是，由于受紅外線定向性和傳輸距離的限制，該系統(tǒng)只適應(yīng)于短距離的遙控控制(10 m以內(nèi))，而且操作時遙控器要有一定的角度，如果中間有墻、門窗等障礙物時，紅外線將無法穿透．如果采用調(diào)頻或調(diào)幅等發(fā)射接收編碼，可提高遙控距離，并且不受角度的影響．致謝:，從選題、出發(fā)點(diǎn)到初稿、.畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科最后的一堂課，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該更深一步的掌握所學(xué)的專業(yè)知識，同時培養(yǎng)一個良好的研究習(xí)慣，也是我們所殷切希望的，借此來為自己四年的大學(xué)生涯交上一份滿意的答卷.其次要感謝同組的同學(xué)給與我的幫助，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，他們毫無保留的給我提供硬件方面的知識，協(xié)助我編寫本設(shè)計(jì)的程序，并且大家一起討論形成極大的學(xué)習(xí)氛圍，.最后，感謝中期檢查及檢查本人論文的各位老師，.參考文獻(xiàn)：[1] 盧飛躍．紅外遙控多路搶答器的設(shè)計(jì)[J]．番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2003，2(2)：25—29．[2] 黃遵熹．單片機(jī)原理接口與應(yīng)用[M]．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2000．147—150．[3] 樓然苗，李光飛．51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003．103—120．[4] 李必紅，王忠魁．基于單片機(jī)控制的機(jī)床數(shù)控改造[J]．陜西工學(xué)院學(xué)報，2004，20(1)：70—79．[5]王兆安 電力電子技術(shù) 西安交通大學(xué)出版社 ，2004[6]劉志文 遙控開關(guān)系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)與應(yīng)用 大學(xué)學(xué)報(教科文藝) 2003年03期[7]黃隴 實(shí)用型紅外遙控功能開關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(Radio Engineering of China)[8]劉文濤 單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例 清華大學(xué)出版社 2005年9月[9]韓太林 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2)內(nèi)部屏蔽，抗干擾能力強(qiáng)，5V供電電壓、功耗低3)靈敏度高，傳輸范圍大4)微型一體化塑料封裝國外同類產(chǎn)品型號對照：調(diào)制頻率華聯(lián)德律風(fēng)根西門子HRM3700TFMS5360SFH50636HRM3800TFMS5380SFH50638HRM4000TFMS5400SFH50640HRM5700TFMS5560SFH50656調(diào)制頻率華聯(lián)德律風(fēng)根日本光電子HRM3700BTK1837PIC12042LMHRM3800BTK1838PIC12043LMHRM4000BTK1840PIC12041LMHRM5700BTK1857PIC12045LM尺寸:3mm、5mm、8mm、10mm、大功率等波長:850nm，940nm等角度：850nm:30度、45度，60度等 940nm:15度、25度、45度，60度等附圖 LED紅外線發(fā)射管外形3． ME—5103單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)ME—5103單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)是萬利電子有限公司生產(chǎn)，用于對51系列單片機(jī)軟件、硬件調(diào)試的高性能普及型開發(fā)工具。ME—5103單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)包括ME5103單片機(jī)在線仿真器、MBUG調(diào)試器及交叉匯編器。ME—5103單