【正文】 65 啟動(dòng)仿真軟件定時(shí)時(shí)間顯示 按下檔位設(shè)置鍵盤，可以將風(fēng)扇的檔位設(shè)置為“1”“2”“3”檔，檔位越大，風(fēng)速越大，如圖66所示。61 仿真環(huán)境搭建的仿真模型整體框圖如下62所示，62 仿真整體模型搭建 仿真實(shí)現(xiàn) 鍵盤的在protues軟件下設(shè)計(jì)如下圖63所示，通過按下鍵盤來實(shí)現(xiàn)換檔調(diào)速以及暫停開啟的功能，此次設(shè)計(jì)分為了1檔、2檔、3檔以及0檔，其中3檔的風(fēng)速最大，而0檔時(shí)風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)。具體要求如下：、關(guān)；；，如60min、30min和10min，時(shí)間達(dá)到立即切斷電風(fēng)扇電源。等八位數(shù)據(jù)全部讀取完畢退出子程序。取反后即為二進(jìn)制原碼，將其逐位保存到累加器中。圖53 紅外接收主程序流程圖 紅外遙控接收部分讀碼子程序利用碼‘1’和‘0’的電平特性對(duì)接收頭輸出的信號(hào)進(jìn)行解碼。直至八位數(shù)據(jù)發(fā)送完，本次發(fā)射子程序退出。然后打開中斷，利用八位自動(dòng)重裝初值定時(shí)器使T0口為產(chǎn)生周期26ms的脈沖。程序從高位開始依次發(fā)送累加器中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。圖51 遙控發(fā)射主程序流程圖圖 52為紅外發(fā)送子程序的流程圖。上述例子當(dāng)中的頭文件包含編寫方法為： ifndef _（對(duì)應(yīng)的*.C英文名稱大寫）_H_ define _（對(duì)應(yīng)的*.C英文名稱大寫）_H_ extern void LcdPutChar(char cNewValue)。（2）C語言頭文件*.h， PutChar(char cNewValue) ，所設(shè)定的文件中部應(yīng)該包括實(shí)質(zhì)性的可以被利用的程序，該文件的主要作用就是起到介紹的作用。編譯器也是以此文件來進(jìn)行編譯并生成相應(yīng)的目標(biāo)文件。模塊化的目的是為了降低程序復(fù)雜度，使程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)等操作簡(jiǎn)單化，而在模塊化C程序設(shè)計(jì)的過程中包含*.c和*.h兩種重要的文件。圖312 電源電路框圖第4章 軟件設(shè)計(jì) 模塊化程序簡(jiǎn)介 模塊化程序設(shè)計(jì)將是將所要編寫的程序進(jìn)行模塊化，與傳統(tǒng)的逐一編寫程序不同，模塊化程序的編寫是通過主程序來調(diào)用子程序，如此編寫程序的方式，易于修改，易于多人編寫，這樣就增加了程序的編寫效率。接下來，將具體介紹設(shè)計(jì)一個(gè)具有5V直流穩(wěn)壓電源的電路方法，根據(jù)之前給出的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，該穩(wěn)壓電源電路需要由降壓變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等一序列電路組合而成，最后輸出的電壓才能滿足要求所需。在設(shè)計(jì)中分出了2個(gè)支路，一個(gè)輸出的電壓為9V，另外一個(gè)輸出的電壓為5V。設(shè)計(jì)整體框架如下圖312所示。我們這里采用的是一種無引出的光電耦合器?；鶚O引出通常是經(jīng)一個(gè)電阻接地。隔離：輸出端口與輸入端口之間是相互不干擾的，兩者之間相互不影響對(duì)方的所傳輸?shù)男盘?hào)。發(fā)光二極管和光敏三極管之間用透明絕緣體填充，并使發(fā)光管與光敏管對(duì)準(zhǔn)，以提高其靈敏度，光電耦合器的電路符號(hào)如圖310所示。光電隔離是通過光電耦合器實(shí)現(xiàn)的。所以應(yīng)用日益廣泛。光電耦合器是由發(fā)光二極管和光敏三極管組合起來的器件，發(fā)光二極管是把輸入邊的電信號(hào)變換成相同規(guī)律變化的光，而光敏三極管是把光又重新變換成變化規(guī)律相同的電信號(hào)，因此，光起著媒介的作用。本設(shè)計(jì)中受控設(shè)備為四個(gè)，采用LED燈模擬，且受控設(shè)備電源為9V因此如何防止供電電源與受控設(shè)備電源間的干擾也是需要考慮的部分。紅外接收頭內(nèi)部放大器的增益很大，很容易引起干擾，依次在接收頭的供電腳上必須加上濾波電容。OUT腳即圖示1號(hào)腳與單片機(jī)IO口直接相連。它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。經(jīng)過它的接收放大和解調(diào)會(huì)在輸出端直接輸出原始信號(hào)的反相信號(hào)。并通過數(shù)碼管顯示用電設(shè)備的個(gè)數(shù)。整體框圖見圖 5.，當(dāng)接收頭接收信號(hào)時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生中斷，并還原為原發(fā)送數(shù)據(jù)，這在后面的軟件設(shè)計(jì)中會(huì)具體介紹到。紅外數(shù)據(jù)射發(fā)射電路圖如37所示。同時(shí)紅外發(fā)射頭的串接電阻在100歐姆數(shù)量級(jí)，這里采用68歐姆。因此電路由紅外發(fā)射頭，一個(gè)NPN8050的三極管和兩個(gè)限流電阻組成。紅外遙控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于軍工、民用、工業(yè)制造等等領(lǐng)域，市場(chǎng)占有率高，是現(xiàn)代化生活不可或缺的電子產(chǎn)品之一。這里采用的SIR333是GaAlAs紅外發(fā)射二極管，其特點(diǎn) 是體積小、功耗低、高發(fā)射強(qiáng)度、高可靠性、發(fā)射角度45176。而整個(gè)接收部分將完全由上述的PC838紅外一體化收頭來完成，本設(shè)計(jì)的發(fā)射部分采用成品遙控器來發(fā)送控制信號(hào)。紅外接收端主要是將發(fā)射端所發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行接收、解碼操作，以使得其被系統(tǒng)所識(shí)別。單片機(jī)將所傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行二進(jìn)制解碼等等操作，就可以保證紅外線的順利可靠的傳輸，而不易受到外界的影響。信號(hào)發(fā)射端口一般是由指令鍵盤按鈕、指令編碼調(diào)制系統(tǒng)、電源模塊以及系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路等幾部分所構(gòu)成的。為了識(shí)別按鍵，必須將矩陣鍵盤中的行線和列線信號(hào)進(jìn)行配合起來，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗?，才能按鍵閉環(huán)的位置。矩陣鍵盤相比獨(dú)立式鍵盤其擴(kuò)充的量大大增加，例如常見的4*4矩陣鍵盤占用的I/O口為4+4=8個(gè)，當(dāng)需要擴(kuò)充為20鍵輸入時(shí)只需要4+5=9個(gè)I/O口，而采用獨(dú)立式鍵盤的時(shí)候要分別用掉16個(gè)I/O口和20個(gè)I/O口，由于單片機(jī)的I/O口數(shù)量有限，很難將大量的I/O口用于，顯然矩陣鍵盤能夠大大的減少系統(tǒng)I/O口的使用，當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)，行線會(huì)處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有按鍵動(dòng)作時(shí)，行線和列線將導(dǎo)通。 圖33 復(fù)位電路 按鍵及其接口電路（1）獨(dú)立按鍵接口如圖28所示為獨(dú)立按鍵接口電路，在獨(dú)立按鍵接口中，其按鍵是直接與單片機(jī)的輸入/輸出I/O口相連接的。在此時(shí)必須進(jìn)行復(fù)位操作來彌補(bǔ)，復(fù)位操作執(zhí)行之后，系統(tǒng)重回地址為0000H處執(zhí)行，復(fù)位信號(hào)需從單片機(jī)RST引腳輸入進(jìn)來，本次設(shè)計(jì)利用了按鍵式電平復(fù)位電路，如下圖33所示。本設(shè)計(jì)中我們采用的是石英晶體，電容為22pF。這個(gè)放大電路與具有反饋功能的石英晶體或者陶瓷諧振器共同組成了自激振蕩器，以此為單片機(jī)提供脈沖信號(hào)，設(shè)置的脈沖信號(hào)也就是單片機(jī)運(yùn)行的速度，在此次設(shè)計(jì)中，我們將晶振頻率設(shè)置為12MHz，換句話說就是單片機(jī)的工作速度為12MHZ/S，對(duì)于目前單片機(jī)來說，其工作頻率是存在一定的范圍的，最高不能超過24MHz，否則將會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，石英晶體還可產(chǎn)生振蕩電流，向單片機(jī)輸入時(shí)鐘脈沖信號(hào)。所以，通常選擇石英晶體來產(chǎn)生單片機(jī)的基準(zhǔn)工作頻率。圖28 紅外接收頭接收及輸出波形第3章 硬件設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路是單片機(jī)控制系統(tǒng)中必不可少的硬件電路，單片機(jī)的有效運(yùn)行的基準(zhǔn)頻率是通過外界增設(shè)的時(shí)鐘電路的振蕩來提供的?？芍苯优c單片機(jī)串行輸入口及外中斷相聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)接收遙控信號(hào)并產(chǎn)生中斷，然后由單片機(jī)對(duì)編碼還原。圖中脈沖個(gè)數(shù)僅為示意非真實(shí)情況。圖 26 串行數(shù)據(jù)碼時(shí)序圖 二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制仍由發(fā)送單片機(jī)來完成,如圖27所示，A是二進(jìn)制信號(hào)的編碼波形，B 是頻率為38KHz (周期為26μs) 的連續(xù)脈沖，C 是經(jīng)調(diào)制后的間斷脈沖串(相當(dāng)于C = AB)，用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的波形。圖 25 信號(hào)引導(dǎo)碼識(shí)別碼也可稱之為系統(tǒng)識(shí)別碼，識(shí)別碼指令可以用來指示當(dāng)前遙控控制器的操作種類，以此區(qū)別各種各樣的遙控控制系統(tǒng)，防止與之不相對(duì)應(yīng)的遙控器對(duì)當(dāng)前控制系統(tǒng)進(jìn)行誤操作。引導(dǎo)碼也叫起始碼，由寬度為5ms的高電平和寬度為3ms的低電平組成，用來標(biāo)志遙控編碼脈沖信號(hào)的開始。、“1”；、“0”，其波形如圖24所示。還可對(duì)接收電路實(shí)行上鎖功能，對(duì)控制電路上鎖后，遙控器不能對(duì)控制電路實(shí)施遙控功能。當(dāng)電路中紅外接收管接收到第一個(gè)紅外脈沖時(shí)，外部中斷1被觸發(fā)，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T0和定時(shí)器T1。圖 22 紅外遙控發(fā)射設(shè)計(jì)原理圖 紅外信號(hào)接收部分 單片機(jī)紅外遙控接收器主要有單片機(jī)、紅外遙控接收電路、狀態(tài)指示電路、控制電路以及單片機(jī)的一些外圍電路組成。T1定時(shí)溢出時(shí)中斷程序關(guān)閉關(guān)閉T0定時(shí)器，停止紅外線發(fā)射。然后根據(jù)指令去操作電風(fēng)扇工作，總體如圖21所示圖 21 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 紅外遙控發(fā)射部分單片機(jī)不工作時(shí)一直處于低功耗狀態(tài)，采用了空閑節(jié)電工作方式。整體設(shè)計(jì)思路為： T0 產(chǎn)生的8KHz的載波（周期是26us）進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)NPN三極管對(duì)信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管將控制信號(hào)發(fā)送出去。整個(gè)系統(tǒng)主要是由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、LED 顯示電路等部分組成。第2章 工作原理及總體設(shè)計(jì)紅外遙控系統(tǒng)是集中集光、電于一體的系統(tǒng)。，了解其在設(shè)計(jì)中的一些具體的要求以及特點(diǎn)。軟件設(shè)計(jì)主要包括C語言在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,用鍵盤輸入電風(fēng)扇索要執(zhí)行的操作，并且通過紅外線進(jìn)行傳輸控制信號(hào)。 本文研究的具體內(nèi)容本文寫作中給出了基于單片機(jī)遙控控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。紅外遙控接收端口不僅僅可以接受發(fā)射端發(fā)出的信號(hào)，還可以將信號(hào)進(jìn)行校正、調(diào)整、放大以及解碼為可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控裝置控制的脈沖信號(hào)。從結(jié)構(gòu)上來說，紅外線遙控控制系統(tǒng)主要包括有信號(hào)發(fā)射器、集成一體化信號(hào)接收端口、單片機(jī)控制系統(tǒng)、擴(kuò)展接口等等幾部分組成。易識(shí)別、傳輸效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)，控制精準(zhǔn)無誤?，F(xiàn)階段廣為流傳的紅外線遙控方式一起抗干擾能力強(qiáng)、易于被識(shí)別、制造成本低廉、傳輸信息量大以及控制精確無誤等一系列有點(diǎn)而被人們廣泛接受使用，紅外線遙控技術(shù)是以將信號(hào)以紅外線的形式來進(jìn)行傳輸信息。超聲波式遙控控制由于自身頻率帶寬較小，自身所能涵蓋的信息量小，傳輸信號(hào)過程中也容易受到外界電波的干擾，因此超聲波式遙控系統(tǒng)在現(xiàn)