【正文】 3839VCC40U1AT89S52VCCVCCp30p31p32p33p34p35p36p37p16p17GNDC1C212Y1XTALGND10kR22GND10ufC3VCCK1p15p11p12p13p14VCC8f9g10e1d23c4DP5b6a7DS1SMG123RX1HONGWAIVCCGNDLS1BellQ10VCCGND1kR2310KR12 圖 212 遙控接收模塊電路原理圖 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁 共 57 頁 第 3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 發(fā)射模塊軟件流程圖 此設(shè)計(jì)是一個(gè)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。否則丟棄本次接收到的數(shù)據(jù)。此時(shí)可停止定時(shí)器的計(jì)時(shí)，并判斷本次接收是否有效。 (4)繼續(xù)接收下面的地址碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。如果計(jì)時(shí)值等于引導(dǎo)碼的時(shí)間，設(shè)立引導(dǎo)碼標(biāo)志。 (3)從第二次進(jìn)入遙控中斷起，先停止 計(jì)時(shí)。初始值均為 O。因?yàn)椴煌倪b控器由于晶振參數(shù)等原因，發(fā)射及接收到的時(shí)間也會有很小的誤差。收 到的是編碼 1。如果計(jì)時(shí)值為 9ms，接收到的是引導(dǎo)碼，如果計(jì)時(shí)值等于 ，接收到的是編碼 0。清零計(jì)時(shí)值后 再開始計(jì)時(shí)，通過判斷每次中斷與上一次中斷之間的時(shí)間間隔。由于與單片機(jī)的中斷腳相連，將會引起單片機(jī)中斷 (單片機(jī)預(yù)先設(shè)定為下降沿產(chǎn)生中斷 )。 遙控信號的解碼算法及程序編制： 平時(shí)，遙控器無鍵按下，紅外發(fā)射二極管不發(fā)出信號，遙控接收頭輸出信號 為高電平。其中接收電路使用一體化紅外接收頭 HS0038, HS0038 工作頻率為 38KHz,它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接原件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作 ,再送給單片機(jī) ,經(jīng)單片機(jī)解碼并執(zhí)行相關(guān)控制程序 ,對外只有 3 個(gè)引腳 :+5V電源、地、信號輸出，使用方便 ,性能可靠 [11]。 VCCGNDP10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P37P36X2X1VCC12Y130pFC230pFC3K110uFC1VCCGND10KR4GND12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 共 57 頁 A11B12Y13A24B25Y26GND7Y38A39B310Y411A412B413VCC1474LS08PD1LED0VCCVCCGND100R2Q1805010KW1 圖 210 遙控發(fā)射模塊電路原理圖 遙控接收模塊的電路設(shè)計(jì) 遙控接收單元由單片機(jī)最小系統(tǒng)和紅外接收器、控制對象電路等組成，遙控接收單元框圖如圖 211 所示 。 圖 29 調(diào)制過程中的波形 紅外線通過紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去，紅外發(fā)光二極管是特殊的發(fā)光二極管，其內(nèi)部材料和普通發(fā)光二極管不同，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。 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“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)，所以本設(shè)計(jì)江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁 共 57 頁 采用 12MHz 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。 當(dāng)一個(gè)鍵按下超過 36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組 108ms 的編碼脈沖 ,這 108ms 發(fā)射代碼由一個(gè)起始碼（ 9ms） ,一個(gè)結(jié)果碼（ ） ,低 8 位地址碼（ 9ms~18ms） ,高 8位地址碼（ 9ms~18ms） ,8 位數(shù)據(jù)碼（ 9ms~18ms）和這 8位數(shù)據(jù)的反碼（ 9ms~18ms）組成。 遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種 32位二進(jìn)制碼，周期約為 108ms。 編碼器 產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進(jìn)制碼組，其中前 16 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。 圖 28 遙控碼的“ 0”和“ 1” 上述“ 0”和 “1”組成的 32 位二進(jìn)制碼經(jīng) 38KHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的 [8]。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁 共 57 頁 圖 210 為該遙控系統(tǒng)的發(fā)射原理圖，其中 P1口作為鍵盤掃描口，具有 16個(gè)功能操作鍵，第 9 腳為單片機(jī)復(fù)位腳，采用復(fù)位電路如圖所示， 26 腳作為紅外遙控碼的輸出口，用于 38KHZ 載波編碼， 18 、 19腳 12MHZ 晶振。 復(fù) 位 電 路按 鍵 電 路紅 外 發(fā) 射時(shí) 鐘 電 路單片機(jī) 圖 27 紅外遙控模塊發(fā)射框圖 發(fā)射端采用具有在線下載功能的 AT89S52 芯片作為控制中心 ,與鍵盤掃描電路和發(fā)射電路共同構(gòu)成。 門電路芯片選擇 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“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，我選 擇 HD74LS08P 芯片，其管腳圖如圖 26所示。 K13K9K5K1K14K10K6K2K15K11K7K3K16K12K8K4 圖 25 矩陣式按鍵電路 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁 共 57 頁 若 — 輸出全 0，即列線全為 0，都 — 狀態(tài)，如果 — 為全‘ 1’，鍵盤上行線和列線都不通，說明沒有鍵閉合。 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52VCCVCCVCC8f9g10e1d23c4DP5b6a7DS1SMG 圖 24 數(shù)碼管與單片機(jī)連接圖 按鍵控制方式選擇 由于本設(shè)計(jì)要發(fā)射 16 種不同頻率的紅外線，所以采用 4 4 矩陣鍵盤，如圖25所示，它是用 4 條 I/O 線作為行線， 4 條 I/O 線作為列線，在行線 和列線的交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。圖 24 中是七段顯示數(shù)碼管與單片機(jī)的連接結(jié)構(gòu)，由八個(gè)發(fā)光二江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 11 頁 共 57 頁 極管組成一個(gè)顯示器，其中有七個(gè)發(fā)光二極管控制 a～ g 七段的暗或亮，最后一個(gè)發(fā)光二極管控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的暗或亮。 下面就介紹一下 LED 顯示器的引腳和結(jié)構(gòu) : 用發(fā)光二極管來顯示字段的器件叫 LED 顯示器，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中一般用七段顯示器。但是他們也是各有特點(diǎn)的： LED接口非常簡單，不需要專用的驅(qū)動程序，在設(shè)計(jì)程序時(shí)也非常的簡單； LCD顯示的字比較豐富，也比較清楚，給人的感覺很好，但是他接口復(fù)雜，且要自己造字庫，難度不小 [7]。 顯示器件選擇 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中 ,使用的顯示器主要有 LED(發(fā)光二 極管 )和 LCD(液晶顯示器 )。 并自動產(chǎn)生定時(shí)中斷請求。 TR0 和 TR1——定時(shí)器運(yùn)行控制位： TR0 （ TR1 ）＝ 0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器不工作 TR0 （ TR1 ）＝ 1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器開始工作 TF0 和 TF1——計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位。當(dāng) CPU 采樣到 INT0（或 INT1）端出現(xiàn)有效中斷請求時(shí)， IE0（ IE1）位由硬件置“ 1”。寄存器的內(nèi)容及位地址表示如表 23所示。進(jìn)行字節(jié)操作時(shí)，江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 10 頁 共 57 頁 寄存器地址為 88H。 表 22 IP位定義表 位地址 0BFH 0BEH 0BDH 0BCH 0BBH 0BAH 0B9H 0B8H 位符號 / / / PS PT1 PX1 PT0 PX0 PX0——外部中斷 0優(yōu)先級設(shè)定位； PT0——定時(shí)中斷 0優(yōu)先級設(shè)定位； PX1——外部中斷 1優(yōu)先級設(shè)定位； PT1——定時(shí)中斷 1優(yōu)先級設(shè)定位； PS——串行中斷優(yōu)先級設(shè)定位。 表 21 IE位定義表 位地址 0AFH 0AEH 0ADH 0ACH 0ABH 0AAH 0A9H 0A8H 位符號 EA / / ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA——中斷允許總控制位 EA＝ 0 中斷總禁止，禁止所有中斷 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 9 頁 共 57 頁 EA＝ 1 中斷總允許 ，總允許后中斷的禁止或允許由各中斷源的中斷允許控制位設(shè)置。 (1)中斷允許寄存器 IE(A8H) CPU 對中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器 (IE)控制的。 CPU 正在處理某一程序時(shí)，發(fā)生了另一突發(fā)事件請求 CPU 迅速去處理 (中斷發(fā)生 )； CPU 暫時(shí)停止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)到需要處理的中斷源的服務(wù)程序的入口 (中斷響應(yīng) )，一般在入口處執(zhí)行一跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)去處理中斷事件 (中斷服務(wù) )；待 CPU將中斷事件處理完畢后，再回到原來程序被中斷的地方繼續(xù)處理執(zhí)行程序 (中斷返回 )，這一處理過程稱為中斷。這樣就存在一個(gè)快速的 CPU 與慢速的外設(shè)之間的矛盾。時(shí)鐘信號經(jīng)六分頻得到機(jī)器周期信號。振蕩器的頻率主 要取決于晶體的振蕩頻率 , 一般晶體可在 ～ 12 MHz之間任選 , 電容 C C2可在 5～ 30 pF之間選擇 , 電容的大小對振蕩頻率有微小的影響 , 可起頻率微調(diào)作用 [5]。 30pFC130pFC2GND12Y1XTALXTAL1XTAL2 圖 23 時(shí)鐘電路 其輸入端為引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。分頻電路用于把振蕩脈沖分頻，以 得 到所需要的時(shí)鐘信號。本設(shè)計(jì)選用按鍵復(fù)位方式，如圖 22 所示。 51單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后，在 RST/VPD 端持續(xù)給出 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平就可以完成復(fù)位操作（一般復(fù)位正脈沖寬度大于 10 ms）。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。在 flash 編程期間， EA 也接收 12伏 VPP 電壓。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令， EA 必須接 GND。當(dāng) AT89S52 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， PSEN 將不被激活 [4]。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在 每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， ALE 脈沖將會跳過。在 flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG ）也用作編程輸入脈沖。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 RST：復(fù)位輸入。 P3口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用。對 P3 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2口也接收高 8位地