【正文】 外部中斷 1 觸發(fā)方式設(shè)置。當(dāng)外部中斷 1 響應(yīng)，自動檢測該位的電平，若為 0 自動跳出，重新等待紅外脈沖，在檢測該位電平，如此循環(huán)，不對外電路發(fā)控制命令；若為 1 則繼續(xù)執(zhí)行下面的程序 [28]。由于存在誤差，計(jì)數(shù)器 0 的記數(shù)值不可能嚴(yán)格和上述值相等，只要近似相等就行，限制的誤差范圍為 5，即將記數(shù)值加減 5 得到兩個數(shù)值，再判斷哪一個值在這一范圍之內(nèi)，即可斷定遙控發(fā)射器發(fā)射出的紅外信號的發(fā)射 頻率即為該值，從而可斷定出遙控操作，然后由接收遙控器 CPU 將其轉(zhuǎn)化為控制操作，對外電路實(shí)施控制功能 [27]。當(dāng)收到第一個紅外脈沖時， INT1 被觸發(fā)， T0 和 T1 開始工作，每收到一個紅外脈沖，計(jì)數(shù)器 0 記數(shù)值加一，當(dāng)定時器定時時間到，產(chǎn)生中斷，保存計(jì)數(shù)器 0的計(jì)數(shù)值。定時器 1 作為計(jì)數(shù)時間控制器，計(jì)數(shù)啟動定時器 T0 T0 定時時間到 翻轉(zhuǎn)一次， T0 重新裝初值， T1定時時間到 確認(rèn)是否有鍵按下 開始 啟 動定時器 T1，定時時間為 50ms 返主 27 器 0 作為在規(guī)定記數(shù)時間內(nèi)所記得的紅外脈沖數(shù)。其流程圖如下： Y N Y N N Y 圖 定時器中斷服務(wù)子程序流程圖 遙控接收器程序設(shè)計(jì) 程序總體結(jié)構(gòu) 遙控接收器是根據(jù)接收到的不同頻率的紅外光信號，由 CPU 轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的控制功能對控制電路實(shí)施控制。同時將紅外脈沖發(fā)射端口 電平置成無效電平 定時器 T0 作為紅外線發(fā)射頻率控制器，當(dāng)定時時間 到產(chǎn)生中斷，將 端口反轉(zhuǎn)一次，同時對定時器重新裝初值，定時時間與前相同， T0 重新定時，時間到又將 端口反轉(zhuǎn)一次，如此往復(fù)，直到定時器 1 記時時間到，關(guān)閉定時器 1 和定時器 0 重新回到主程序。 中斷的各控制位在初始化程序中定義，在初始化程序中應(yīng)當(dāng)開外部中斷 1 和總中斷，觸發(fā)方式選擇為脈沖觸發(fā)方式，后負(fù)跳變有效。 EX：外部中斷允許控制位 ET：外部中斷允許控制位。且 1—— 中斷允許， 0—— 中斷屏蔽 EA：中斷允許總控制位。 中斷的允許或禁止是由片內(nèi)的中斷允許寄存器 IE 控制的。 IT：外部中斷請求觸發(fā)方式控制位。 外部中斷請求有兩種觸發(fā)方式，即電平觸發(fā)方式和脈沖出發(fā)方式。當(dāng)有鍵按下時，通過與門觸發(fā)外部中斷 1 中斷， IDL 被硬件硬件清零，單片機(jī)結(jié)束低功耗空閑節(jié)電方式 [25]。本電路采用的是軟件消抖的方法，就是調(diào)用一個延時子程序，延時時間設(shè)定為 6ms，延時子程序如下： DL1： MOV R4， 0CH DL2： MOV R5， 0FFH DL3： DJNZ R5， DL3 DJNZ R4， DL2 RET 延時時間的計(jì)算就是根據(jù)執(zhí)行指令所需時間的總和， 0CH、 0FFH 分別為十進(jìn)制數(shù)的 12 和 255，因此這個程序所耗用的時間為 1+（ 255*2+2+1） *12+1+2=6160 個機(jī)器周期 由于晶振采用的是 12MHz，所以 1 機(jī)器周期 =1us，執(zhí)行程序的總時間為，與 6ms 存在 的誤差，不過這不影響程序的執(zhí)行。按鍵電路的消抖措施通常有硬件和軟件兩種方法 [24]。一個電壓通過機(jī)械觸點(diǎn)的斷開、閉合過程，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉和時不會馬上穩(wěn)定接通，在斷開時也不會一下斷開。掃描的方法是判斷 P1口各位的電平，無按鍵按下時，各位均為高電平，當(dāng)某一個按鍵按下以后，該位即為低電平。 對于初始化程序，就是對 P1 口、 P3 口賦初值，此時遙控器沒有工作，兩個 8 位端口均賦以 0FFH；設(shè)置定時器 0 和定時器 1 方式控制寄存器 TMOD，由于 T0 和 T1 均工作在方式 1，功能選擇為定時器，故 TMOD 的值為 11H，然24 后開放所有中斷，將單片機(jī)設(shè)置為空閑工作方式，即將電源控制寄存器的值設(shè)為 01H，初始化完畢，程序即進(jìn)入鍵盤掃描程序。在一個源程序中，可以多次使用 ORG 偽指令，以規(guī)定不同程序段或數(shù)據(jù)段存放的起始地址，但要求 16 位地址由小到大順序排列，不允許空間重疊。采用賦值偽指令 EQU，格式如下： K0H EQU 0F2H K0L EQU 0FEH 通常，在一個匯編語言源程序的開始，響應(yīng)中斷前，都要設(shè)置一條 ORG偽指令來指定該程序在存儲器中存放的起始位置。由前述定時器初值計(jì)算方法可算出各狀態(tài)定時器的初值。定義格式如下： K0 BIT ? K7 BIT 由于 至 對應(yīng)的紅外發(fā)射頻率分別為 300Hz、 600 Hz、 900 Hz、1200 Hz、 1500 Hz、 1800 Hz、 2100 Hz、 2400 Hz，而 T1 的定時時間是 50ms 故在這七種狀態(tài)下面， 端口狀態(tài)分別反轉(zhuǎn) 15 次、 30 次、 45 次、 60 次、 75次、 90 次、 105 次、 120 次。偽指令是匯編程序能夠識別的匯編命令。 主程序流程圖如下： 21 N N N ? Y Y Y .? ? ? N Y N Y N Y START 調(diào)初始化程序 進(jìn)入低功耗節(jié)電方式 外 部 中斷 1 中斷 CPU 退出低功耗方式 T0 時間到 翻轉(zhuǎn)一次 T1 時間到 關(guān) T0、 T1 置 1 調(diào)延時程序 K1 鍵是否按下 K2 鍵是否按下 K1 鍵是否松開 啟動定時器 T1定時 50ms 啟動定時器 T0定時 K3 鍵是否按下 調(diào)延時程序 22 圖 遙控發(fā)射主程序流程圖 當(dāng) K2 至 K7 鍵按下時，執(zhí)行的程序類似于按下 K1 鍵所執(zhí)行的程序。平時遙控器工作在空閑方式下，當(dāng)有鍵按下時，由外部中斷 1 產(chǎn)生中斷，使 CPU 回到工作狀態(tài)，待執(zhí)行完操作后又回到低功耗才狀態(tài)。由定時 /計(jì)數(shù)器 0 來控制發(fā)射頻率， T0 作為定時器，當(dāng) T0 定時時間到，中斷程序使 斷口的電平反轉(zhuǎn)一次，然后 T0 重新工作定時值與前相同，時間到中斷程序使 端口翻轉(zhuǎn)一次，如此往復(fù)，紅外信號就按一定的時間間隔發(fā)射出去。對應(yīng)的紅外發(fā)射頻率分別為 300Hz、 600 Hz、 900 Hz、 1200 Hz、 1500 Hz、 1800 Hz、 2100 Hz、 2400 Hz。 本系統(tǒng)采用的是按紅外發(fā)射頻率的不同，來識別不同的按鍵。由于這些芯片的功能鍵數(shù)及功能受到特定的限制，只適合于某一專用電器產(chǎn)品 的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。 信號腳接到 和 腳上，當(dāng) RPM6938 收到第一個紅外脈沖時，觸發(fā) INT1 產(chǎn)生中斷，使單片機(jī)退出低功耗狀態(tài)，進(jìn)入工作狀態(tài)，同時使記數(shù)器 0 和定時器1 開始工作 [21] 圖 紅外接收電路 完整的系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)圖 完整的電路圖見附錄 1 20 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序總體結(jié)構(gòu) 此系統(tǒng)是一個紅外遙控發(fā)射器，設(shè)計(jì)目的就是根據(jù)按鍵的不同，發(fā)射出不同的紅外信號。 具體的發(fā)射波形與電路如下 圖 調(diào)制過程中的波形 圖 紅外發(fā)射電路 19 紅外接收電路的設(shè)計(jì) 紅外接收電路專門采用集成電路 RPM6938， RPM6938 有三個引腳，一個接電源一個接地，另外一個接信號端，它集光電轉(zhuǎn)換，解調(diào)和放大于一體 [20]。 3 圖 復(fù)位電路 紅外發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)紅外發(fā)射管本身的物理特性，必須要有載波信號與即將發(fā)射的信號相18 “與”，然后將相“與”后的信號送發(fā)射管，才能進(jìn)行紅外信號的發(fā)射傳送，而在頻率為 38KHz 的載波信號下，發(fā)射管的性能最好，發(fā)射距離最遠(yuǎn)，所以在硬件設(shè)計(jì)上，本設(shè)計(jì)采用 38KHz 的晶振產(chǎn)生載波信號，與發(fā)射信號進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算后，通過三極管的功率驅(qū)動到紅外發(fā)光二極管上 [18]。 按鍵手動復(fù)位又分為按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位，按鍵電平復(fù)位是將復(fù)位端通過電阻與 Vcc 相連，按鍵脈沖復(fù)位是利用 RC 微分電路產(chǎn)生正脈沖來達(dá)到復(fù)位的目的。外部復(fù)位電路就是為內(nèi)部復(fù)位電路提供兩個機(jī)器周期以上的高電平而設(shè)計(jì)的，AT89C2051 通常采用上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。其復(fù)位狀態(tài)見下表。 圖 AT89C2051 時鐘電路 復(fù)位電路 復(fù)位狀態(tài) 計(jì)算機(jī)在啟動時，系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。輸入端 XTAL1 應(yīng)接地，由于 XTAL2 端的邏輯電平不是 TTL的，故建議外接一個上拉電阻。 內(nèi)部時鐘發(fā)生器實(shí)質(zhì)上是一個二分頻的觸發(fā)器，其輸出信號是單片機(jī)工作所需的時鐘信號。 C C2 對頻率有微調(diào)作用，震蕩頻率范圍是 — 12MHz。 16 1． 內(nèi)部時鐘方式 2051 單片機(jī)有一個高增益反向放大器，用于構(gòu)成振蕩器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。 圖 低功耗控制電路 CPU 時鐘電路 時鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工 作所需要的時鐘信號。當(dāng)遙控鍵盤上的人任一個按鍵按下以后，與門輸出即為低電平，觸發(fā) INT1 引腳，外部中斷 1 響應(yīng)，使 IDL 位清零，退出空閑工作方式，恢復(fù)正常狀態(tài)。 在掉電方式下， Vcc 可降至 2V，使片內(nèi) RAM 處于 50 微安左右的“餓電流”供電狀態(tài)，以最小的耗電保存信息， Vcc 恢復(fù)正常之前，不可進(jìn)行復(fù)位；當(dāng) Vcc正常后，硬件復(fù)位 10ms 即能使單片機(jī)退出掉電方式 [17]。一旦用戶檢測到掉電發(fā)生，在 VCC 下降之前寫一個字節(jié)到PCON，使 PD=1，單片機(jī)進(jìn)入掉電方式。復(fù)位時，各個專用寄存器都恢復(fù)默認(rèn)狀態(tài)，電源控制寄存器 PCON 也不例外，復(fù)位使 IDL 清零，退出空閑工作方式。由于空閑方式下，中斷系統(tǒng)還在工作，所以任何中斷的響應(yīng)都可以使 IDL 位由硬件清零，而退出空閑方式下，單片機(jī)就進(jìn)入中斷服15 務(wù)程序。 單片機(jī)退出空閑狀態(tài)有如下兩種方法。這時，送往 CPU 的時鐘被封鎖， CPU 停止工作，但中斷控制電路、定時 /計(jì)數(shù)器和串行接口繼續(xù)工作，CPU 內(nèi)部狀態(tài)如堆棧指針 SP、程序計(jì)數(shù)器 PC、程序狀態(tài)寄存器 PSW、累加器ACC 及其他寄存器的狀態(tài)被完全保留下來。 空閑工作方式是通過設(shè)置電源控制寄存器 PCON 中的 IDL 位來 實(shí)現(xiàn)的。以 CMOS 工藝制造的 80C31/80C51/87C51 型單片機(jī)提供了空閑工作方式。掉電保護(hù)時的備用電源是通過 VCC 引腳接入的。 由軟件將 PD 置 1，就可以使單片機(jī)進(jìn)入掉電保護(hù)狀態(tài)。 PD：掉電方式控制位， PD=1，則進(jìn)入掉電方式。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 14 SMOD — — — GF1 GF0 PD IDL 其中， SMOD 是波特率倍 增位，在串行通信中使用。當(dāng)電壓檢測電路檢測到電源電壓降低時，也觸發(fā)外部中斷，在中斷服務(wù)子程序中，除了要將外部 RAM 中的有用數(shù)據(jù)保存以外，還要將特殊功能寄存器的有用內(nèi)容保護(hù)起來，然后對電源控制寄存器PCON 進(jìn)行設(shè)置。如果當(dāng)單穩(wěn)態(tài)定時輸出后，若VCC 仍然存在，這是一個假掉電報(bào)警，并從復(fù)位開始重新操作；若 VCC 已掉電，則斷電期間由單穩(wěn)態(tài)電路給 RESET/VPD 供電，維持片內(nèi) RAM 處于“餓 電流”供電狀態(tài)保存信息，一直維持到 VCC 恢復(fù)為止。外部中斷 0 服務(wù)