【正文】 謝謝！ 南陽理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紅外窗簾控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)Design and Implementation of Infrared Controller for Curtain 總計(jì)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34頁 表 格： 3 個(gè) 插 圖： 36 幅南 陽 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）紅外窗簾控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)Design and Implementation of Infrared Controller for Curtain學(xué) 院： 電子與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 樊 帥 學(xué) 號(hào)： 1109624076 指 導(dǎo) 教 師（職稱）： 評(píng) 閱 教 師： 完 成 日 期： 38。他們曾給了我許多很好的意見，給了我無私的幫助，與他們在一起探討學(xué)習(xí)使我受益匪淺，在此，向他們表示深深的感謝。牛老師給我的幫助不僅僅是學(xué)習(xí)上的，最要感謝他的是能在我心態(tài)最低落，一直沒有找到動(dòng)力的時(shí)候給我內(nèi)心的鼓勵(lì)，幫助，讓我重新鼓起精神，振作起來認(rèn)真完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。首先我要感謝我的指導(dǎo)老師 老師，在他的細(xì)心指導(dǎo)下，使我順利的完成了實(shí)物的制作和論文的編寫。System[M]. Review of seientific lnstruments, 參考文獻(xiàn)[1] 蔣輝平, 周國雄. 單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, [2] 王福瑞等編著. 單片微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社, [3] 湯競南, 沈國琴. 51單片機(jī)C語言開發(fā)與實(shí)例[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2008[4] 胡大可. 基于單片機(jī)8051的嵌入式開發(fā)指南[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, :2123[5] 李軍等. 51系列單片機(jī)高級(jí)實(shí)例開發(fā)指南[M]. 北京: 航空航天大學(xué)出版社, [6] 蘇常贊. 紅外線與超聲波遙控[M]. 北京: 人民郵電出版社, :98101 [7] 黎瓊. 智能家居中紅外遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 華中科技大學(xué), :211212[8] 張曉紅, Sasan Saadat, 喬為民, 敬嵐, 茍世哲, 劉軍科. 紅外通信IrDA標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用[J]. 光電子技術(shù), :133137[9] 胡汗才. 單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2002年5月[10] 魏俊民. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京: 中國紡織出版社, 1998[11] 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, [12] 譚浩強(qiáng). MCS51單片機(jī)應(yīng)用教程[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2000:215244 [13] 馬靜波. 基于IrDA標(biāo)準(zhǔn)的紅外無線數(shù)字通信及應(yīng)用[J]. 信息技術(shù), 2005 (03) [14] 李全利, 遲榮強(qiáng). 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 高等教育出版社, [15] Thomas, Jenny. Crosscultural Pragmatic Failure[J]. Linguistics, [16] StevenF. Barrett, Daniel但通過查閱資料，與老師交流，與同學(xué)溝通學(xué)習(xí)，最終找到了很好的解決方法。對(duì)我在以后的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中都有很大的幫助。通過本次設(shè)計(jì)使我不僅僅很好的掌握了單片機(jī)入門軟件與硬件的常用設(shè)計(jì)與功能，并且使我清楚的認(rèn)識(shí)到對(duì)于一項(xiàng)設(shè)計(jì)研究制作過程，詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟和實(shí)現(xiàn)方法是必不可少的，使我了解了步進(jìn)電機(jī)的工作原理，了解了紅外發(fā)射原理，紅外接收原理等。這篇論文的寫作以及硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，是我認(rèn)識(shí)自己和發(fā)現(xiàn)不足的過程，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，從要求分析到設(shè)計(jì)、測試，我都力求規(guī)范化，努力讓自己學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)因?yàn)樨?fù)載有步進(jìn)電機(jī)，初步判斷可能由于電源供電不足造成的，改為單獨(dú)供電以后問題解決。圖36 光敏模塊和位置傳感器實(shí)物調(diào)試圖在調(diào)試過程中也遇到了許多問題，比如在用紅外遙控器調(diào)試過程中，開始接收不到紅外信號(hào)，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)是紅外發(fā)射電路的三極管極性接反，經(jīng)過重新調(diào)整焊接后問題排除。在調(diào)試過程中按下任意一個(gè)按鍵步進(jìn)電機(jī)即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在調(diào)試過程中用手遮擋和松開光敏電阻來模擬有光和無光的環(huán)境，當(dāng)用手遮擋光敏電阻的時(shí)候步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)（窗簾打開），當(dāng)松開光敏電阻的時(shí)候步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)（窗簾關(guān)閉）實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)。用遙控器去控制步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)/停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、減速、加速，當(dāng)紅外接收控制器接收到有效紅外信號(hào)時(shí)，蜂鳴器響一聲，并且所接收到的紅外編碼及步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)在LCD1602液晶屏上顯示出來。圖33 按鍵調(diào)試原理圖硬件的按鍵調(diào)試過程如圖34所示。調(diào)試紅外控制步進(jìn)電機(jī)程序如圖32所示。步驟三：在Proteus界面中，雙擊單片機(jī)并且加載由Keil軟件生成的*.Hex文件，然后點(diǎn)擊Proteus中的開始按鈕進(jìn)行系統(tǒng)仿真[16]。調(diào)試程序是發(fā)現(xiàn)并找出程序邏輯錯(cuò)誤的過程其一般步驟為：步驟一：連接AT89C52單片機(jī)串口下載線。圖31 LCD1602顯示子程序流程圖4 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試在控制系統(tǒng)研發(fā)過程中占有重要的地位，它是系統(tǒng)開發(fā)過程中一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)LCD1602液晶顯示器將顯示“INFRARED CURTAIN CONTROLLER”。圖30 LCD1602主程序流程圖（3）LCD子程序LCD子程序主要實(shí)現(xiàn)的功能是顯示步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)。圖29 寫操作時(shí)序圖（2）LCD1602的一般初始化（復(fù)位）過程：①延時(shí)15ms；②寫指令38H（不檢測忙信號(hào)）；③延時(shí)5ms；④寫指令38H（不檢測忙信號(hào)）；⑤延時(shí)5ms；⑥寫指令38H（不檢測忙信號(hào)，以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作之前均需檢測忙信號(hào)）；⑦寫指令38H：顯示模式設(shè)置；寫指令08H：顯示關(guān)閉；寫指令01H：顯示清屏；⑧寫指令06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置；寫指令0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置。寫數(shù)據(jù)：輸入:RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖；輸出：無。 寫指令：輸入:RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖；輸出：無。信號(hào)接收子程序流程圖如圖27所示，信號(hào)解碼執(zhí)行子程序流程圖如圖28所示。圖26 紅外窗簾控制器接收主程序流程圖紅外遙控器接收部分由信號(hào)接收子程序和信號(hào)解碼執(zhí)行子程序組成，信號(hào)接收子程序負(fù)責(zé)初始化，不停地查詢有無紅外信號(hào)。紅外窗簾控制器接收主程序流程圖如圖26所示。遙控器上六個(gè)按鍵的功能通過接收主程序來完成，一旦檢測到有低脈沖到來，首先調(diào)用讀紅外線的子程序（紅外解碼），通過子程序還原出遙控器按鍵的編碼，也就是對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)/停止，打開，關(guān)閉，速度減小，速度增加和自動(dòng)鍵，然后轉(zhuǎn)至相應(yīng)的子程序去執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。圖25 遙控器按鍵子程序流程圖 紅外接收模塊程序設(shè)計(jì)接收控制器系統(tǒng)中單片機(jī)微處理器的主要任務(wù)是完成對(duì)HS0038接收到的紅外信號(hào)的分析與處理，從而完成對(duì)相應(yīng)控制單元的控制，主程序首先完成初始化，然后啟動(dòng)HS0038等待接收控制指令，進(jìn)行相應(yīng)的輸出操作[15]。圖24 紅外遙控器按鍵功能主程序的按鍵子程序流程圖如圖25所示。 圖23 紅外遙控器主程序流程圖遙控器上6個(gè)按鍵的功能定義如圖24所示。當(dāng)檢測到按鍵釋放后，也要給510ms的延時(shí)，待后沿抖動(dòng)消失后，才能轉(zhuǎn)入該鍵的處理程序。鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤，鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤，靠軟件識(shí)別的稱為非編碼鍵盤。按鍵是一種常開型按鈕開關(guān)。遙控器上分別設(shè)置了啟動(dòng)/停止，打開，關(guān)閉，速度減小，速度增加和自動(dòng)6個(gè)按鍵。二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)過程如圖22所示，它把紅外接收頭送來的二進(jìn)制編碼通過解碼，還原出發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)010。二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)由一體化紅外接收頭HS0038來完成，它把接收到的紅外信號(hào)（圖22中的波形D）經(jīng)內(nèi)部處理并解調(diào)復(fù)原，在輸出腳輸出圖22中的波形E，(正好是對(duì)圖21中A波形的取反)。紅外信號(hào)是從HS0038紅外接收頭的OUT端獲得的，即發(fā)射碼與接收碼反向，所以在解碼時(shí)候必須按照如下來判斷“0”碼，“1”碼：“0”碼表示為： ＋ = “1”碼表示為： ＋ = 由于“0”碼和“1”碼的低電平時(shí)間是一致的，那么得到的就是“0”碼；，那么這位碼就是“1”碼。解碼的關(guān)鍵是如何識(shí)別“0”和“1”，從NEC標(biāo)準(zhǔn)中我們可以發(fā)現(xiàn)“0”碼、“1”，不同的是低電平的寬度不同，“0”，“1”。圖21 二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制 二進(jìn)制信號(hào)的解碼遙控器檢測到有鍵按下之后，周期性的發(fā)出一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。數(shù)據(jù)格式如圖20所示。前導(dǎo)碼是一個(gè)遙控碼的起始部分，有一個(gè)9ms的高電平（起始碼），（結(jié)果碼）組成，作為接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備脈沖。通過對(duì)用戶碼的檢驗(yàn)，每個(gè)遙控器只能控制一個(gè)設(shè)備動(dòng)作，這樣可以有效的防止多個(gè)設(shè)備之間的干擾。其波形如圖19所示。 紅外遙控器的編碼本設(shè)計(jì)中采用不同的脈寬寬度來實(shí)