【正文】 +5R510kR610kR9 220R8 220+ C4100 ufC5104 圖 一體化紅外接器電路 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 共 55 頁 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 本系統(tǒng)軟件設(shè)計由主程序、初始化程序、 LCD顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、 EEPROM讀寫程序和延時程序等組成。圖 。 太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為 ～ 1000μ m。所以結(jié)論是：太陽光譜，必須有看不見以外的紅色光，這是紅外線。 紅外線是太陽光線并不多的可見光中之一，在 1800年，由德國科學(xué)家許锪呃也稱為紅外輻射發(fā)現(xiàn)，他將未捆綁陽光用棱鏡，在各種不同的顏色色帶放置溫度計的位置，試圖測量各種顏色的光的熱效應(yīng)。由于具有體積小，功耗低，功能性和低成本的紅外線遙控裝置，因此，按照電視機(jī)，錄像機(jī)，錄音機(jī)，音響設(shè)備，空凋機(jī)以及玩具等小型電子設(shè)備還具有紅外線遠(yuǎn)程控制。該指令解碼器解碼所述經(jīng)編碼指令信號，最后由驅(qū)動電路來驅(qū)動電路的實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)各種操作 控制指令（機(jī)構(gòu)）。 通常由接收電路接收電路，放大電路，調(diào)制電路，它由指令譯碼電路，驅(qū)動電路，執(zhí)行電路（機(jī)構(gòu)）和其它部件。 一般組合物由指令收發(fā)鍵（或桿），指令編碼 系統(tǒng)，調(diào)制電路，驅(qū)動電路，發(fā)送的幾部分電路。 紅外接收模塊 紅外遙控發(fā)射器電路是利用紅外線發(fā)光二極管發(fā)射調(diào)制的紅外光波 。在 ON狀態(tài)， 所述靜止接觸到“常閉觸點(diǎn)”。此拉，釋放，從而達(dá)到在所述電路被關(guān)斷的目的。只要跨越線圈的電壓以一定，將流過所述線圈的恒定電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵將被吸引，克服回位彈簧的張力向所述芯的抽吸作用的電磁力，從而驅(qū)動銜鐵可動觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）拉。 bceQ19 0 1 2V C CR4A L A ML S 1S P E A K E R 圖 聲音報警電路 三極管 Q1起開關(guān)作用，其基極的低電平使三極管飽和導(dǎo)通，使蜂鳴器發(fā)聲；而基極高電平則使三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。這些都可以根據(jù)需要來選擇。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互纏繞 蜂鳴器驅(qū)動電路一般都包含以下幾個部分：一個三極管、一個蜂鳴器、一個限流電阻。 電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。 壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。 多諧振蕩器由 晶體管 或集成電路構(gòu)成。 1．壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由 多諧振蕩器 、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。蜂鳴器分為壓電式蜂鳴器和兩種類型的電磁蜂鳴器。圖 ： 1234K11234K21234K31234A1234K41234K51234K61234B1234K71234K81234K91234C1234*1234K012341234DP10P11P12P13P14P15P16P17 圖 鍵盤整體?？驁D 聲音提示模塊 蜂鳴器是一個集成的電子結(jié)構(gòu)象棋直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機(jī)，打印機(jī)，復(fù)印機(jī)，報警器，電子玩具，汽車電子，電話機(jī)，定時器等電子產(chǎn)品的聲音設(shè)備。 掃描原理 每個鍵從垂直分為獲 取的水平和垂直端部，如掃描碼，它接收到的行的代表掃描碼是相同的位，并且讀出的掃描碼的水平掃描動作是輸入掃描碼，去讀取輸入的數(shù)值，比后，你可以知道哪些鍵被按下。因此，一個端口（如端口 P1）可以形成 4 4=16個鍵，不是直接發(fā)送到端口的鍵盤線一倍以上，而且多行，所不同的是更明顯，如一條線，然后更您可以形成 20鍵鍵盤，并且直接用口線僅一個多鍵（ 9鍵）。 在這種行列式矩陣鍵盤單片機(jī)非鍵盤編碼系統(tǒng)，鍵盤處理程序首先執(zhí)行 等待和確認(rèn)按鈕是否按下了按鍵集團(tuán) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 55 頁 4 4矩陣鍵盤的工作原理 當(dāng)一個更大的數(shù)字鍵盤的鍵，以減少 I / O端口被占用，通常的鍵被排列成矩陣形式，如圖中所示。GND1VCC2V03RS4R/W5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714A15K161 6 0 2D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7RS WR ENV C CV C CKA1 . 5 k1 0 k 圖 液晶顯示模塊電路圖 鍵盤設(shè)計 在設(shè)計上采用了鍵盤的行列式的，而且還可以減少由 I / O線，所述鍵更占用時間，通常使用這樣的方法鍵盤和微控制器接口的數(shù)目。 液晶顯示器利用液晶的物理性能，由電壓在其顯示區(qū)域控制的原則，有一個電顯示，從而使該圖形可以顯示出來。每個輸入命令之前應(yīng)確定 LCD模塊是否忙狀態(tài)。 1602 內(nèi)部顯示地址如圖 36所示： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 共 55 頁 圖 1602內(nèi)部顯示地址 如第一個字符的第二行的地址為 40H， 40H所以如果你可以直接寫在它的第一個字符的第二線的位置將光標(biāo)定位？不這樣做，因為最高位 D7寫入顯示地址 1常數(shù)高，所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是 01000000B（ 40H） + 10000000B（ 80H） = 11000000B（ C0H）。 LCD模塊是一個緩慢的顯示裝置，所以之前的每個指令必須確認(rèn)模塊忙位為低，表示忙碌，否 則指令失敗。 指令 10：寫數(shù)據(jù) 。 指令 9：讀出忙信號和光標(biāo)地址。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)置 。 N：低電 平時為單行顯示，高電平時雙行顯示。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo) 。 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H 。 它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的（說明： 1 為高電平， 0為低電平）。 第 16腳：背光源負(fù)極。 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 5 英尺：對于寫入信號線 R / W，在高電平的讀操作，寫操作是低的。 第 3腳： VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K的電 位器調(diào)整對比度。 （ 1）引腳說明： 第 1腳： VSS為地電源。 控制畫面通過液晶分子的電極狀態(tài)實(shí)現(xiàn)顯示的目的在顯示區(qū)域比傳統(tǒng)的監(jiān)視器的同一重量上的液晶顯示器輕得多。因此，該液晶顯 示品質(zhì)高且不會閃爍。光管和 LED數(shù)碼管常用的硬件和軟件都比較簡單。 LCD模塊具有許多電子產(chǎn)品通過該設(shè)備，如計算器，萬用表，電子表格，和許多家用電子產(chǎn)品可以看出，主要是數(shù)字顯示器，特殊符號和圖形。（ 16 列 2 行）。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達(dá) 8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。每寫 或 讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該 寄存器的地址 自動加 1，以實(shí)現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。第 7腳需要接地。第 8腳和 第 4腳分別為正、負(fù)電源。 AT24C02控制字由構(gòu)成發(fā)出啟動信號后，主機(jī)會發(fā)出一個控制字來選擇和控制從機(jī)器方向上的總線傳送的 8位二進(jìn)制數(shù)。主機(jī)產(chǎn)生串行時鐘信號（通過 SCL引腳），并發(fā)出控制字，控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。他由 SDA（串行數(shù)據(jù)線）和 SCL（串行時鐘線）的兩行連接到總線的設(shè)備之間傳送信息，并在地址來識別每個設(shè)備。以減少總寫入時間，一次操作可以寫入最多 8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。每個寫入或讀取一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，地址寄存器自動由 1，以實(shí)現(xiàn)下一個位置的讀寫遞增。他用讀 I2C總線數(shù)據(jù)并寫入串口設(shè)備，占用很 少的資源和 I / O線，并支持在線編程，實(shí)時數(shù)據(jù)訪問是非常方便的。采用中斷技術(shù)完全消除了單片機(jī)在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大地提高了單片機(jī)的工作效率和實(shí)時性。 圖 26為整個中斷響應(yīng)和處理過程。當(dāng)中斷請求源發(fā)出中斷請求時，如果中斷請求被允許，單片機(jī)暫時中止當(dāng)前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處時鐘電路 復(fù)位電路 STC89C51 單片機(jī) I/O口 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 共 55 頁 理程序處理中斷服務(wù)請求。 R110kC110uFS4V C C9 圖 STC89C51復(fù)位電路 （ 3） STC89C51中斷技術(shù)概述 中斷技術(shù)主要用于實(shí)時監(jiān)測與控制，要求單片機(jī)能及時地響應(yīng)中斷請求源提出的服務(wù)請求，并作出快速響應(yīng)、及時處理。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。 除了上電復(fù)位外，有時還需要按鍵手動復(fù)位。 最簡單的自動電源接通復(fù)位電路，在電源由外部復(fù)位電路的電容充電自動復(fù)位和放電，以實(shí)現(xiàn)的。晶振 CYS的振蕩頻率范圍在 ~12MHz間選擇，典型值為 12MHz和 6MHz。在 STC89C51 單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機(jī)的 XTAL1(18)和 XTAL2(19)引腳外接石英晶體 (簡稱晶振 )，就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號。 圖 單片機(jī)最 小系統(tǒng)原理框圖 (1) 時鐘電路 STC89C51單片機(jī)的時鐘信號通常有兩種方式產(chǎn)生：一是內(nèi)部時鐘方式，二是外部時鐘方式。 STC89C51是片內(nèi)有 ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。 E A /V P31X119X218R E S E T9P 3 7 / R D17P 3 6 W R16P 3 2 / IN T 012P 3 3 / IN T 113P 3 4 / T 014P 3 5 / T 115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30P 3 1 / T X D11P 3 0 / R X D10GND20V C C40U1S T C 8 9 C 5 2 圖 STC89C51 DIP 封裝圖 最小系統(tǒng)包括單 片機(jī)及其所需的必要的電源、時鐘、復(fù)位等部件，能使單片機(jī)始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。 ④可編程輸入 /輸出引腳（ 32根） STC89C52單片機(jī)有 4組 8位的可 編程 I/O口，分別位 P0、 P P P3口，每個口有 8位（ 8根引腳），共 32根。如表 1 所示 STC89C51 主要功能， DIP 封裝圖 如 圖 2所示： 表 1： STC89C51 主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 4K 可反復(fù)擦寫 Flash ROM STC89C51 鍵盤輸入 復(fù)位電路 密碼存儲電路 晶振電路 電源輸入 顯示電路 報警電路 開鎖電路 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 55 頁 32 個雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 2 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 時鐘頻率 024MHz 2 個串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個外部中斷源 共 6 個中斷源 2 個讀寫中斷口線 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 STC89C52引腳介紹 ① 主電源引腳（ 2根） VCC(Pin40)：電源輸入，接 ＋ 5V電源 GND(Pin20)：接地線 ②外 接晶振引腳（ 2根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 ③控制引腳（ 4根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。掉電保護(hù)功能， RAM將被保存的內(nèi)容，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位。 STC89C51也可以減少到 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C51為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解 決方案。相應(yīng)主程序，初始化程序， LCD顯示程序，鍵盤掃描儀軟件，啟動程序，關(guān)閉程序，以建立的功能程序，密碼設(shè)置