【正文】 ；，就表示該無線收發(fā)模塊已達(dá)到本設(shè)計(jì)的要求。 無線收發(fā)模塊調(diào)試無線收發(fā)模塊的調(diào)應(yīng)將LRT15CTM4S紅外接收遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模塊的Vcc腳接示波器的5V直流電源，GND腳接地，Vout腳接示波器的信號(hào)輸入端。圖53 Protel電路圖[11] 硬件調(diào)試將為該設(shè)計(jì)采購的電子元件按照?qǐng)D53所示的結(jié)構(gòu)布局焊接到電路板上。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè)2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大低電平持續(xù)時(shí)間用符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。10pF,如果使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。外接石英晶體（陶瓷諧振器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。時(shí)鐘振蕩器[10]特性AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別為該反向放大器的輸入端和輸出端。XTAL1：振蕩器反向放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。當(dāng)EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器總的指令。欲使CPU僅訪問為部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H～FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。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無效。如有必要，可通過對(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。然而要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。在Flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，要保持RST腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。P3口也可作為特殊功能口，其功能見表51。表51 P3口特殊功能端口引腳第二功能RXD(串行輸入口）TXD(串行輸出口）INT0(外部中斷0）INT1(外部中斷1）T0(定時(shí)∕計(jì)數(shù)器）T1(定時(shí)∕計(jì)數(shù)器）WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口：P3口為一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口的輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口使用，并當(dāng)某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)；在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口線上的內(nèi)容在整個(gè)訪問期間不改變。在Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接收低8位地址。P1口：P1口為一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。作為輸出口用時(shí)，每腳可吸收8個(gè)TTL邏輯門電路。GND：接地。同時(shí)，AY89C51單片機(jī)還可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式：空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；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。 AT89C51單片機(jī)相關(guān)特性及參數(shù)介紹AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K字節(jié)的可反復(fù)擦寫Flash只讀存儲(chǔ)器和128字節(jié)的隨機(jī)存儲(chǔ)器，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。下面將介紹本設(shè)計(jì)中有關(guān)硬件和軟件部分的安裝與調(diào)試。硬件調(diào)試是指在硬件全部焊接好以后,檢查是否有焊錯(cuò)、漏焊、虛焊、元件有沒有接錯(cuò)、接反的過程。5 安裝與調(diào)試安裝是產(chǎn)品開發(fā)結(jié)構(gòu)化的表現(xiàn)，合理的安裝可以節(jié)約空間，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊。當(dāng)無線接收模塊（LRT15CTM4S紅外接收遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模塊）收到無線發(fā)射模塊（彩色電視遙控器）的脈沖信號(hào)后，單片機(jī)接收到該脈沖信號(hào)后讓P27口上電，當(dāng)P27口有高電平輸出時(shí)，通過基極偏置電阻R1給三極管加一偏置電流，三極管Q1正向偏置，直流繼電器KA吸合，音樂集成電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，播放一遍音樂后便處在預(yù)警狀態(tài)，當(dāng)彈簧開關(guān)KM1受到外界振動(dòng)信號(hào)觸發(fā)后將會(huì)再次接通音樂集成電路，達(dá)到電動(dòng)車防盜報(bào)警的目的。在本設(shè)計(jì)中為了安全保護(hù)須在音樂集成電路中接入電磁繼電器，而繼電器的選用為了達(dá)到供電電壓的一致從而選用5V直流繼電器。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。 電磁繼電器的選用繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”，在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。三極管的工作狀態(tài)可以分為三個(gè)區(qū)域：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)，根據(jù)三極管發(fā)射極和集電極偏置情況，可以判別其工作狀態(tài)：（1）對(duì)于NPN三極管來說，當(dāng)Ube≤0時(shí)，三極管發(fā)射極處于反向偏置，Ib≈0，三極管工作在截止區(qū)；（2）當(dāng)晶體三極管發(fā)射極處于正向偏置而集電極處于反向偏置時(shí)，三極管工作在放大區(qū)，Ic隨Ib近似作線性變化；（3）當(dāng)發(fā)射極和集電極均處于正向偏置狀態(tài)時(shí)，三極管工作在飽和區(qū)，Ic基本上不隨Ib而變化，失去了放大功能。這樣減小的信號(hào)和增大的信號(hào)都可以被放大了。另一個(gè)原因就是輸出信號(hào)范圍的要求，如果沒有加偏置，那么只有對(duì)那些增加的信號(hào)放大，而對(duì)減小的信號(hào)無效（因?yàn)闆]有偏置時(shí)集電極電流為0，不能再減小了）。如果不加偏置的話，這么小的信號(hào)就不足以引起基極電流Ib的改變（，基極電流都是0）。首先是由于三極管BE結(jié)的非線性（相當(dāng)于一個(gè)二極管），基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生（對(duì)于硅管，）。我們將這個(gè)電阻上的電壓取出來，就得到了放大后的電壓信號(hào)了。如果我們將一個(gè)變化的小信號(hào)加到基極跟發(fā)射極之間，這就會(huì)引起基極電流Ib的變化，Ib的變化被放大后，導(dǎo)致了Ic很大的變化。這兩個(gè)電流的方向都是流出發(fā)射極的，所以發(fā)射極E上就用了一個(gè)箭頭來表示電流的方向。我們僅以NPN型硅三極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明一下三極管放大電路的基本原理。晶體三極管按材料分常見的有兩種：鍺管和硅管。所以本設(shè)計(jì)將采用IN4007型鍺二極管。當(dāng)整流二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。 （2）反向特性 在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，）以后，整流二極管才能直正導(dǎo)通。（1）正向特性 在電子電路中，將整流二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式稱為正向偏置。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。 當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，pn結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為整流二極管的擊穿現(xiàn)象。 當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場的互相抑制作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。 晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。（5）音樂集成電路由CMOS電路構(gòu)成，因此焊接時(shí)應(yīng)將電烙鐵外殼可靠接地，或待電烙鐵燒熱后切斷電源用余熱進(jìn)行焊接。（3）外接電阻阻值大小與輸出樂曲的音調(diào)有關(guān)，阻值小時(shí)音調(diào)高，阻值大時(shí)音調(diào)低，調(diào)試時(shí)應(yīng)注意阻值的選取。（2）不同系列的音樂集成電路，它們的工作電壓差異較大，若大于這個(gè)電壓音調(diào)就會(huì)失真，～5V。 音樂集成電路使用過程中應(yīng)注意的問題（1）音樂集成電路種類很多，每一個(gè)系列的集成電路的外形和接線方式一樣，但樂曲不同。（6）節(jié)奏發(fā)生器節(jié)奏發(fā)生器按存儲(chǔ)器（ROM）的數(shù)據(jù)分配，可提供八種節(jié)拍去控制ROM地址時(shí)鐘，如1/1/3/3/4拍。（4）驅(qū)動(dòng)電路不同的集成電路驅(qū)動(dòng)電路各不相同，有的在輸出端輸出電流，可直接驅(qū)動(dòng)壓電蜂鳴器，有的集成電路內(nèi)還設(shè)置有前置放大器。（3）包絡(luò)發(fā)生器包絡(luò)發(fā)生器的功能是產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)，包絡(luò)信號(hào)的形狀決定著樂曲的音色。（2）音調(diào)發(fā)生器音調(diào)發(fā)生器按存儲(chǔ)器（ROM）的數(shù)據(jù)分配產(chǎn)生不同音調(diào)的代碼。圖41 音樂集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖下面將圖中各電路的功能作以簡要介紹。它具有聲音悅耳、外接元件少、價(jià)格低、功能全面及使用方便等特點(diǎn)，因而音樂集成電路在家用電器，時(shí)鐘，玩具等方面得到了廣泛的應(yīng)用。下面將對(duì)該部分的設(shè)計(jì)做詳細(xì)的介紹。圖310 無線收發(fā)模塊 本章小結(jié) 本章介紹了作為本設(shè)計(jì)無線收發(fā)模塊的LRT15CTM4S系列電子元件的一般特性、引腳特征、光電特性、極限參數(shù)、材料配置，外部尺寸等物理特性，并根據(jù)其特性設(shè)計(jì)出無線收發(fā)模塊。 材料配置表310 LRT15CTM4S系列材料配置規(guī)格配置備注集成電路硅(99%)光電二極管硅(99%)引線框架鐵（%），銀（%）環(huán)氧樹脂樹脂（%），固化劑（%）銀環(huán)銀（80%）樹脂（10%），固化劑（10%）導(dǎo)線金（%）盾狀盒鐵（99%），錫（1%）內(nèi)部 外部尺寸（單位：mm）圖310 LRT15CTM4S系列外部尺寸 無線收發(fā)模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)無線接收模塊的設(shè)計(jì)如圖310所示，LRT15CTM4S紅外接收遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模塊的Vcc腳接+5V電壓，GND腳接地，Vout腳接AT89C51單片機(jī)的P00口。（5）遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的表現(xiàn)取決于環(huán)境條件和周邊元件的能力。 （3）為了防止靜電的損害，在使用前確保人體和烙鐵間接地。表35靈敏度與供電電壓 表36電源電流與電壓表37輸出脈沖寬度與距離 表38方向性（水平/垂直）表39測(cè)試條件參數(shù)試驗(yàn)條件備注高溫Ta=+75,Vcc= t=500h①，②低溫Ta=25, Vcc= t=500h①，②高氣溫/高濕度Ta=+80℃ 90%RH, Vcc= t=500h①，②熱循環(huán)Ta=30℃()+85℃() 20圈②，③屬性測(cè)試高度=75cm 3次④①負(fù)載測(cè)試的供電電壓是5V②光電學(xué)特性正常條件下應(yīng)在停止2小時(shí)后恢復(fù)正常 ③加熱周期測(cè)試應(yīng)在無負(fù)載條件下重復(fù)20次 ④測(cè)試裝置應(yīng)從高度75厘米的硬木版上下降3次 外部特征（1）在不會(huì)造成其變型或變質(zhì)的地方儲(chǔ)存和使用。15m通過下表可以看出當(dāng)LRT15CTM4S紅外遙控接收模塊的供電電壓為5V時(shí)，其靈敏度最高；供電電壓和電流是成正比關(guān)系，即供電電壓越大電源電流越大，反之越?。痪嚯x和輸出脈沖寬度近似成反比例關(guān)系，即距離越遠(yuǎn)輸出脈沖寬度越窄，反之越寬。22m 177。28m 177。表34 光電特性參數(shù)符號(hào)條件最小典型最大單位供電電壓Vcc　5V供電電流Icc無信號(hào)輸入1mA包過濾器中心頻率fo　3fo3%峰值波長λp　940nm高層次的輸出電壓VohV低層次的輸出電壓VolV高層次輸出脈沖寬度Twh450600750μs低層次輸出脈沖寬度Twl450600750μs　到達(dá)物距離　　L　 177。不過敏感性會(huì)根據(jù)干擾信號(hào)的強(qiáng)弱而有所降低，更重要的是電子鎮(zhèn)流器的高調(diào)制的振蕩幅度。所有LRT15CTM4S系列的紅外接收機(jī)模塊都可以制止這種干擾信號(hào)如圖36和圖37所示。一種熒光燈電子鎮(zhèn)流器造成的不同類型的干擾信號(hào)。不過靈敏度降低到不能產(chǎn)生理想脈沖的水平。抵達(dá)物距離試驗(yàn)條件見圖35。時(shí)傳輸距離最遠(yuǎn)為28 m ；當(dāng)夾角θ=45176。 外部應(yīng)用電路（1）該元件的外部應(yīng)用電路[5]如圖34所示。通過積分器將前后信號(hào)疊加。通過濾波器過濾掉不理想的信號(hào)，得到單一頻段的理想信號(hào)，保證了信號(hào)傳輸?shù)恼_。當(dāng)無線發(fā)射裝置有信號(hào)輸入后，通過自動(dòng)增益控制器保證通道內(nèi)的信號(hào)同步放大穩(wěn)定動(dòng)態(tài)工作點(diǎn),以達(dá)到更高的傳輸效率。LRT15CTM4S紅外遙控接收模塊的建議操作條件和極限參數(shù)見表32和表33。LR系列紅外遙控接收模塊的引腳配置和載波頻率如表31所示。 主要特性（1） V～ ；（2）光電檢測(cè)器及前置放大器封裝在一起；（3）PCM頻率的內(nèi)部過濾器；（4）對(duì)不同種干擾光源的免疫力較強(qiáng)；（5）低效輸出（6）低功率消耗； 圖31 LRT15CTM4S因LRT15CTM4S紅外遙控接收模塊具有上述的主要特性，所以其應(yīng)用范圍也是比較廣泛的。該模塊的最大優(yōu)點(diǎn)就是即使在很弱的光源下也能可靠運(yùn)行、并保護(hù)、防止不受控制的輸出脈沖的干擾。3 無線收