【正文】 達(dá)單片機(jī)部?jī)?nèi)部就成了兩個(gè)下降沿，要判斷信號(hào)是否開(kāi)始，只需在第一個(gè)下降沿到來(lái)后的 后檢測(cè)是否有第二個(gè)下降沿即可。簡(jiǎn)而言之，紅外遙控的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以 14 便利用紅外信道進(jìn)行傳輸。 圖 NEC中數(shù)據(jù) “0”和 ”1” NEC in the data 0 and 1 在 5ms 只要是上面的任意碼，都會(huì)出現(xiàn)高低電平的變化的，如果超過(guò) 5ms 都沒(méi)有出現(xiàn)變化，則這個(gè)碼就是無(wú)效碼。但是會(huì)每 110ms 發(fā)送一次代碼，此代碼是重復(fù)碼，直到遙控器按鍵釋放 [9]?？偟膫鬏敃r(shí)間是固定的，因?yàn)槊恳晃欢加蟹创a傳送。接著是 空閑，然后是地址、命令。 13 圖 NEC編碼數(shù)據(jù)格式 NEC encoded data format NEC 協(xié)議最低位先傳送，所以接收的時(shí)候最先接收的是低位。 NEC 編碼數(shù)據(jù)傳輸具有很好的可靠性。 簡(jiǎn)碼是在持續(xù)按鍵時(shí)發(fā)送的碼。地址碼即系統(tǒng)碼用來(lái)區(qū)分是哪一機(jī)型的數(shù)據(jù)，同一機(jī)型 的地址碼是相同的，接收端依此來(lái)判斷后續(xù)的數(shù)據(jù)是否為須執(zhí)行的指令。 圖 HS6221的輸出波形 The output waveform of the HS6221 紅外信號(hào)的 數(shù)據(jù)格式 包括引導(dǎo)碼（由 9ms 的高電平和 的低電平組成）、 8 位地址碼、 8 位地址反碼、 8 位數(shù)據(jù)碼、 8 位數(shù)據(jù)反碼（如圖 ）。其中用戶碼的高八位是低八位數(shù)據(jù)的反碼，按鍵數(shù)據(jù)碼的高八位是按鍵數(shù)據(jù)第八位的反碼，這樣可以提供糾錯(cuò)能力，提高了數(shù)據(jù)的可靠性。每次 8 位的碼被傳送之后，它們的反碼也被傳送，減少了系統(tǒng)的誤碼率 [8]。編碼采用脈沖位置調(diào)制方式（ PPM）。碼型結(jié)構(gòu)如圖 。簡(jiǎn)碼重復(fù)延時(shí) 108ms，每?jī)蓚€(gè)引導(dǎo)脈沖上升沿之間的間隔都是 108ms。 圖 HS6221管腳分布 HS6221 pin distribution 各個(gè)管腳定義 HS6221 各個(gè)管腳定義 下表 所示。應(yīng)用于電視機(jī)、空調(diào)， DVD 等電器設(shè)備。 為了更好的理解紅外數(shù)據(jù)格式和發(fā)射原理，下面介紹HS6221 芯片的特性功能 。 HS6221 采用應(yīng)用較普遍的 NEC標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)采用 HS6221 芯片電路對(duì)紅外 紅外信號(hào) 進(jìn)行 發(fā)射，就是將某個(gè)按鍵所對(duì)應(yīng)的控制指令和系統(tǒng)碼 (由 0 和 1 組成的序列 )調(diào)制在 38KHz，然后經(jīng)放大、經(jīng)三極管驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管將信號(hào)發(fā)射出去。 經(jīng)過(guò)發(fā)送、接收、解碼、執(zhí)行等即個(gè)步驟，就組成了一個(gè)完整的紅外遙控系統(tǒng) （如圖 ） 。 紅外信號(hào)的發(fā)射使用的是 HS6221 芯片， 它采用 NEC 編碼標(biāo)準(zhǔn)， 利用 特定的發(fā)射電路和 紅外發(fā)光二極管 將按鍵編碼數(shù)據(jù)發(fā)送出去。將二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，并驅(qū)動(dòng)紅外接收管以光脈沖的形式發(fā)送出去 [7]。 10 第三章 紅外發(fā) 射和接收基本原理 紅外遙控是利用 950nm 近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的載體即：通信信道。 對(duì)于 INT0 中斷，還需要設(shè)置其觸發(fā)方式 [10]。 中斷的開(kāi)放和關(guān)閉是通過(guò)中斷允許寄存器 IE 進(jìn)行兩級(jí)控制的。 表 AT89C52的 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 的工作方式 Table AT89C52 Timer / Counter work mode 工作方式 計(jì)數(shù)器功能 方式 0 13 位計(jì)數(shù)器 方式 1 16 為計(jì)數(shù)器 方式 2 自動(dòng)重裝初值的 8 為計(jì)數(shù)器 方式 3 T0 為兩個(gè) 8 位獨(dú)立計(jì)數(shù)器， T1 為無(wú)中斷重裝 8 位計(jì)數(shù)器 本系統(tǒng)采用定時(shí)器 0 的方式一 ,它是 8 位自動(dòng)重裝的定時(shí)方式。 工作方式的選擇由 TMOD 中的 M1M0 決定，如 M1M0=1，那 么定時(shí) /計(jì)數(shù)器就以方式 1 工作 [6]。 表 TCON的位定義 Table TCON bits define TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 控制寄存器 8 定時(shí)器的選擇和工作方式的選擇是由定時(shí)器控制寄存器 TCON 的設(shè)定值而定的，TCON 的各位定義如表 。 TCON 的格式如圖所示。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出中斷是單片機(jī)內(nèi)部的中斷，給定時(shí) /計(jì)數(shù)器中裝入初值后開(kāi)始定時(shí) /計(jì)數(shù)，當(dāng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器裝滿后產(chǎn)生溢出，定時(shí) /計(jì)數(shù)器中數(shù)據(jù)由全 “ 1” 變?yōu)槿?“ 0” ，并使 TF0/TF1變?yōu)?“ 1” ，這樣就產(chǎn)生了中斷的申請(qǐng)。 單片機(jī)的 中斷系統(tǒng) AT89C52 共有 6 個(gè)中斷向量：兩個(gè)外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個(gè)定時(shí)器中斷（定時(shí)器 0、 2）和串行口中斷。開(kāi)關(guān) S 斷開(kāi)， C 又充電，在 10K電阻上出現(xiàn) 電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。 手動(dòng)按鈕 復(fù)位電路如圖 所示， Vcc 上電時(shí)， C 充電，在 10K 電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后， C 充滿， 10K 電阻上電流降為 0，電壓也為 0，使得單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則 Vcc 的 +5V 電平就會(huì)直接加到 RST 端。 (2)手動(dòng)按鈕復(fù)位 手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電平（圖 ）。復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全 “ 1”態(tài)。上電復(fù)位的工作過(guò)程是在加電時(shí)，復(fù)位電路通過(guò)電 容加給 RST 端一個(gè)短暫的高電平信號(hào)，此高電平信號(hào)隨著 Vcc 對(duì)電容的充電過(guò)程而逐漸回落，即 RST 端的高電平持續(xù)時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC 超過(guò) 低于 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí) ，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為 5V177。電容 C3 和 C4 可以幫助起振，一般在30pF 左右 ，微調(diào)它們可以達(dá)到微調(diào) fosc 的目的。 石英晶振起振后，應(yīng)能在 TXAL2 線上輸出一個(gè) 3V 左右的正弦波，以便是單片機(jī)內(nèi)部的 OSC 電路按石英晶振 相同的頻率自激震蕩。 單片機(jī) 最小 系統(tǒng) 單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括單片機(jī)、電源、晶振電路、復(fù)位電路等幾部分 （如圖 2. 1） 。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。欲使 CPU 僅訪 問(wèn)外部程序存 儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無(wú)效。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能。對(duì) P3 口寫入 “ 1” 時(shí)，它們被內(nèi)部上拉 電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。對(duì)端口 P2 寫 “1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口， 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。與 AT89C51 不同之處是， 和 為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。對(duì)端口寫 “1”，通過(guò)內(nèi)部 的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。在 Flash 編 程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫 “ 1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 P0~P3為可編 程通用 I/O腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中， P0端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（ 18腳）和 SCLS 4 （ 19 腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電 容組成的復(fù)位電路。功能包括對(duì)會(huì)聚主 IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào) IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等 [3]。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù) 位。同時(shí)， AT89C52 可降至 OHz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電上作模式。 3 第二章 單片機(jī)的工作原理 AT89C52 的簡(jiǎn)介 AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有 著 廣泛的應(yīng)用 [2]。 采用單片機(jī)進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，具有硬件接口簡(jiǎn)單方便，編程靈活多樣，操作碼個(gè)數(shù)可隨意設(shè)定等 優(yōu)點(diǎn)。 紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為 PC 設(shè)計(jì)師和終端用戶提供多種供選擇的無(wú)電纜連接方式，如掌上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計(jì)算機(jī)之間的 文件交換；在計(jì)算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備等近距離傳輸領(lǐng)域有很大的發(fā)展空間和更廣闊的前景 。目前，惠普移動(dòng)計(jì)算分公司正在開(kāi)發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計(jì)算機(jī)和手持式計(jì)算機(jī)的用戶，可以把計(jì)算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。預(yù)計(jì)，執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有 的局域網(wǎng) (LAN)的數(shù)據(jù)率提高到 10Mb/s。 2 紅外遙控技術(shù)的發(fā)展前景 目前，符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個(gè)人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計(jì)算機(jī)和打印機(jī)已推向市場(chǎng)，然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過(guò)個(gè)人通信系統(tǒng) (PCS)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來(lái)。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是 軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對(duì)端通信中將發(fā)揮出重要的作用。工業(yè)控制方面，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下采用紅外遙控不僅安全可靠，而且可以有效地隔離電氣干擾。 此外，紅外通信的連通性已用在大多數(shù)新的 便攜式 筆記本中，并成為一種最具成本效益和便 于使用的無(wú)線通信技術(shù)而問(wèn)鼎市場(chǎng)。其中的許多廠商已推出符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)并支持 Windows 95 的產(chǎn)品。 1995 年，一個(gè)由部件、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、外圍設(shè)備和電信廠商組成的大型集團(tuán) ——紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì) (IrDA)就紅外通信的一套標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致。 遙控器是一種用于遠(yuǎn)端控制機(jī)械的裝置。發(fā)射系統(tǒng)對(duì)一個(gè)紅外輻射源進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射紅外信號(hào)，而接收系統(tǒng)用光學(xué)裝置和紅外探測(cè)器進(jìn)行接收，這兩 部分 就構(gòu)成紅外遙控 通信 系統(tǒng)。 1 第一章 緒論 紅外遙控系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 紅外遙控是利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。 Infrared remote control。 28BYJ48 stepper motor is the final manipulation of the infrared signal object, using the remote control to launch different values of the stepper motor speed control. Key Words: MCU。 integrated infrared receiver head HS0038 responsible for the initial processing of the infrared signal receiver and reverse amplification。s lives. Traditional remote control with a dedicated encoding and decoding integrated circuit chip, this circuit, although the production is simple, bu