【正文】 緩存區(qū)取數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)位是否為“0”調(diào)用“0”發(fā)射?；颉?”發(fā)射模，發(fā)射數(shù)據(jù)直到數(shù)據(jù)發(fā)射完。圖16 紅外發(fā)射端主程序流程圖當(dāng)有按鍵按下時(shí)，程序進(jìn)行消抖后再次確認(rèn)是否有按鍵按下，如無(wú)，則繼續(xù)等待按鍵按下，如有，程序掃描是哪個(gè)鍵按下并轉(zhuǎn)換相應(yīng)的鍵值。當(dāng)鍵盤有按鍵按下時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，鍵盤掃描子程序確認(rèn)是哪一個(gè)鍵按下并查詢鍵所對(duì)應(yīng)的操作碼，紅外編碼子程序?qū)Σ僮鞔a進(jìn)行編碼后通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射出去。如果鍵按下超過(guò)108ms 仍未松開，接下來(lái)發(fā)射的代碼（連發(fā)碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（）組成。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，~，輸出波形如圖15所示。SM0038最多可以有128種不同組合的編碼。引導(dǎo)碼之后，是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼相互干擾。利用脈沖之間的時(shí)間間隔來(lái)區(qū)分“0”和“1”。，它作為隨后發(fā)射的碼的引導(dǎo)，這樣當(dāng)接收系統(tǒng)是由微處理器構(gòu)成的時(shí)候，能更有效地處理碼的接收與檢測(cè)及其它各項(xiàng)控制之間的時(shí)序關(guān)系。圖14 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。 紅外編碼介紹當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。圖12 L298N驅(qū)動(dòng)電路圖13 指示燈電路 軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的軟件部分由紅外發(fā)射端程序和紅外接收端程序兩個(gè)部分組成。無(wú)論小車在任何一個(gè)狀態(tài)，可通過(guò)操作控制小車代表小車前燈的兩個(gè)黃色LED燈的亮滅。當(dāng)小車左轉(zhuǎn)時(shí)，代表小車左轉(zhuǎn)燈的一個(gè)紅色LED燈亮，直到小車進(jìn)入除左轉(zhuǎn)外的其他狀態(tài)，左轉(zhuǎn)燈滅?，F(xiàn)實(shí)中，馬路上的汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時(shí)，都被要求要開左轉(zhuǎn)燈或右轉(zhuǎn)燈以示意其行為。其電路如圖12所示。一組5V電源給單片機(jī)和控制電路供電，另外一組5V、12V電源給L298N的+VCC、+VS供電。由于電機(jī)在正常工作時(shí)對(duì)電源的干擾很大，只用一組電源時(shí)會(huì)影響單片機(jī)的正常工作。另外二個(gè)I/O口可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，控制方法與控制電路都比較簡(jiǎn)單。12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，ENA、ENB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。是一種二相和四相電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè)H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的電機(jī)。其內(nèi)部原理是采用H橋式差動(dòng)放大。其電路如圖10所示。當(dāng)收到38KHz調(diào)制紅外線時(shí)，SM0038輸出為“0”，平時(shí)輸出為“1”。數(shù)據(jù)信號(hào)應(yīng)滿足以下條件：（1）載波頻率應(yīng)盡量接近帶通濾波器中心頻率；（2）脈沖長(zhǎng)度應(yīng)有300us以上；（3）對(duì)于脈沖長(zhǎng)度在300us~，脈沖間隙應(yīng)不小于400us；（4），；（5）每秒鐘最多可接受1000個(gè)短脈沖信號(hào)。 圖9 SM0038紅外接收頭SM0038電路內(nèi)置帶通濾波器、積分器和自動(dòng)增益控制電路，以抑制各種干擾和噪聲，避免產(chǎn)生不希望的非控制脈沖信號(hào)輸出。紅外接收頭內(nèi)部放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在接收頭的供電腳上須加上濾波電容，一般在22uf以上。紅外接收頭的種類很多，引腳定義也不相同，一般都有三個(gè)引腳，包括供電腳，接地和信號(hào)輸出腳。交流信號(hào)進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過(guò)30KHz到60KHz的負(fù)載波，通過(guò)解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號(hào)波形。內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測(cè)二極管、放大器、限副器、帶通濾波器、積分電路、比較器等。SM0038紅外接收頭作為紅外接收電路的核心部門，是一種一體化紅外接收頭。SM0038的解調(diào)輸出信號(hào)可以直接由微處理器解碼，本電路的主要特點(diǎn)是可靠性好，不易受環(huán)境干擾，并可以防止非控制信號(hào)的輸出脈沖出現(xiàn)。圖8 紅外發(fā)射電路 紅外接收端設(shè)計(jì)紅外接收端主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、紅外接收電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及指示燈電路組成。紅外發(fā)送電路單片機(jī)發(fā)送控制電路和紅外發(fā)送管驅(qū)動(dòng)輸出電路組成，“0”時(shí)，發(fā)射管不發(fā)光，“1”時(shí)，紅外發(fā)送管發(fā)出38KHz調(diào)制紅外線。當(dāng)鍵K1被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作為“左轉(zhuǎn)”，小車左轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)燈亮；當(dāng)鍵K2被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作為“前進(jìn)”，小車前進(jìn)；當(dāng)鍵K3被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作為“后退”，小車后退；當(dāng)鍵K4被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作為“右轉(zhuǎn)”，小車右轉(zhuǎn)；當(dāng)鍵K5被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作為“停止”，小車停止；當(dāng)鍵K6被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作為“加速”，小車加速；當(dāng)鍵K7被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作為“減速”，小車減速；當(dāng)鍵K8被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作為“前燈”，小車前燈亮。 獨(dú)立式鍵盤電路設(shè)計(jì)獨(dú)立式鍵盤是指直接用I/O線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，每個(gè)獨(dú)立式按鍵占有一根I/O口線，每根I/O口線上的按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他I/O口線的工作狀態(tài)，主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)。最后決定選用7805穩(wěn)壓管來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電路，其電路如圖6所示。經(jīng)過(guò)對(duì)電路的整體探究決定基于一個(gè)穩(wěn)壓管來(lái)設(shè)計(jì)電源電路。圖5 復(fù)位電路 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)考慮到本設(shè)計(jì)使用的直流電機(jī)的工作電壓為+12V，而單片機(jī)的工作電壓為+5V，因此，要為電源設(shè)計(jì)一個(gè)電路使得從+12V電壓中分出一個(gè)+5V電壓提供單片機(jī)工作。 （2）按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來(lái)使單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位操作有上電復(fù)位和按鍵復(fù)位。圖4 時(shí)鐘振蕩電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位是單片機(jī)的一個(gè)很重要的操作方式。時(shí)鐘信號(hào)可以有兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行的速度也就快。時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的觸發(fā)器進(jìn)行二分頻以后，才成為單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。圖3 STC89C52RC單片機(jī)引腳圖 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)。（13）工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）。（11）外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。（10） 共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。（8） 具有EEPROM功能。（6） 通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。（4）用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)。（2）工作電壓：～（5V單片機(jī)）/～（3V單片機(jī)）。圖1 紅外發(fā)射端原理框圖圖2 紅外接收端原理框圖3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)通常由單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源以及擴(kuò)展部分組成。紅外接收模塊接收到紅外數(shù)據(jù)后，接收端單片機(jī)對(duì)紅外數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并將碼對(duì)應(yīng)的操作交予控制電路，電機(jī)、指示燈開始工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的控制。其原理圖如圖1所示。（楊恢先，王子菡，楊穗等，2004） 紅外發(fā)射端原理紅外遙控發(fā)射端主要由單片機(jī)、單片機(jī)最小系統(tǒng)（包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路）、電源、獨(dú)立式鍵盤以及紅外發(fā)射電路等組成。（李光飛，樓然苗，胡佳文等，2004）本單片機(jī)遙控應(yīng)用系統(tǒng)采用紅外線發(fā)射頻率的不同，來(lái)識(shí)別不同的遙控功能。此方案具有制作簡(jiǎn)單、容易等特點(diǎn)，但由于功能鍵數(shù)及功能受到特定的限制，只適合用某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。所以現(xiàn)在很多無(wú)線遙控方式都采用紅外遙控方式。紅外遙控方式是以紅外線作為載體來(lái)傳送控制信息的，同時(shí)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的出現(xiàn)，催生了數(shù)字編碼方式的紅外遙控系統(tǒng)的快速發(fā)展。由于無(wú)線電容易對(duì)其它電視機(jī)和無(wú)線電通訊設(shè)備造成干擾，而且，系統(tǒng)本身的抗干擾性能也很差，誤動(dòng)作多，所以未能大量使用。（李湘閩，唐宏，葛繼，2004）當(dāng)今紅外技術(shù)的一個(gè)重要分支是紅外通信技術(shù)的應(yīng)用，這個(gè)應(yīng)用的發(fā)展非常迅速，尤其是紅外通信應(yīng)用于計(jì)算機(jī)設(shè)備中，近幾年的發(fā)展已經(jīng)表現(xiàn)出其非常成熟的特性。 紅外技術(shù)概述 紅外簡(jiǎn)介從光學(xué)的角度而言，紅外是頻率低于紅色光的不可見光，在無(wú)線光譜的整個(gè)頻率中占有很小一個(gè)頻率段，—100微秒之間，—3微秒之間的紅外光稱為近紅外，3—30微秒之間的紅外光稱為中紅外，30—100微秒之間的稱為遠(yuǎn)紅外。（5）實(shí)用性好。外部總線增加了I2C（InterIntegrated Circuit）及SPI（Serial Peripheral Interface）等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。（3）便于擴(kuò)展。（2）控制能力強(qiáng)。另外，由于其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。（王衛(wèi)星，2009）單片機(jī)主要特點(diǎn)如下：（1）集成度高、體積小、可靠性高。 單片機(jī)概述單片機(jī)又稱為“微控制器MCU”，是把中央處理器CPU（Central Processing Unit）、存儲(chǔ)器（Memory）、定時(shí)器（Timer）、I/O（Input/Output）接口電路等一些計(jì)算機(jī)的主要功能部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。通過(guò)此課題的研究學(xué)習(xí)，可以將單片機(jī)課程所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，了解單片機(jī)的控制方法及無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的運(yùn)用。共分為兩個(gè)模塊，紅外接收模塊和紅外發(fā)射模塊。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也迅猛發(fā)展并已被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域, 如：無(wú)線RS48無(wú)線PLC, 電力線無(wú)線報(bào)警, 工業(yè)遙控、遙測(cè), 石油鉆井張力無(wú)線監(jiān)測(cè), 安防設(shè)備無(wú)線監(jiān)控等。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程序控制玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的設(shè)計(jì)思想。從小的方面說(shuō)，遙控小車可以開發(fā)幼兒的智力，提高小孩子左右手的協(xié)調(diào)能力；從大的方面來(lái)說(shuō)，遙控小汽車可以在軍事偵察、反恐、防污染等各種高污染高危險(xiǎn)的環(huán)境代替人的工作，因此它有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：STC89C52RC單片機(jī) 紅外發(fā)射 紅外接收