【正文】 所示，各點波形如圖 所示。 圖 電源電路 38kKHz 振蕩器 系統(tǒng)中采用 NE555 構(gòu)成多諧振蕩器，發(fā)出 38KHz 的方波，作為紅外的載波信號 ，實現(xiàn)電 路如圖 。電容E E4 起到濾波的作用。變壓器用于將 220V交流 電壓轉(zhuǎn)換為 9V 的低壓交流電；整流電路用于將低壓交流電整流為脈動電壓，該脈動電壓與濾波電容 E E2 相連，形成較平滑的直流電壓。 K4 為上拉電阻排。接口電路如圖 所示。 D1 和 D2 為狀態(tài)指示，當單片機進行數(shù)據(jù)發(fā)送時， D1 發(fā)光；當單片機進行數(shù)據(jù)接收時， D2 發(fā)光。 顯示器接口電路如圖 所示。顯示器位數(shù)較少時，采用靜態(tài)顯示的方法是合適的。 顯示器接口電路 顯示電路采用 LED 顯示。 圖 AT89C51 最小系統(tǒng) AT89C51 最小系統(tǒng)如圖 所示，其中 K K K3 和 K4 為上拉電阻， ST 為 12MHz 的晶振； R R3 和 C3 構(gòu)成復位電路。但因為 P3 口經(jīng)常作為系統(tǒng)的第二功能使用。 P3 口： P3 口的字節(jié)地址為 B0H，位地址為 B0H~B7H 是雙功能口，該口的每一位均可獨立地定義為第一 I/O 功能或者第二 I/O功能。 P2 口： P2 口的字節(jié)地址為 A0H，位地址為 A0H~A7H 供系統(tǒng)擴展時作高 8 位地址線用，如果沒有系統(tǒng)擴展，例如使用 8051 單片機不擴展外部存貯器時， P2 口也可以作為用戶 I/O 口線使用。 P1 口某一位作為輸入線時，該位的口 鎖存器必保持 “1”，使場效應管截止，該位引腳由內(nèi)部拉高電路拉成高電平，也可有外部的電路拉成低電平。輸出時，將 “1”寫入 P1 口的某一位鎖存器，則 Q 端上的輸出場效應管截止，該位的輸出引腳內(nèi)部的拉高電阻拉成高電平，輸出 “1”?？诘母魑豢诰€具有完全相同但又互相獨立的邏輯電路，對于內(nèi)部 有程序存貯器的單片機， P0 口可以做為輸入或者輸出口使用，直接連外部的輸入，輸出設備，也可作為系統(tǒng)擴展的地址 /數(shù)據(jù)總線口，對于內(nèi)部設有程序存貯器的單片機， P0 口只能作為地址 /數(shù)據(jù)總線使用。 P P P3 可以驅(qū)動四個 LSTTL電路， P0 口可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 電路。它們的口鎖存器結(jié)構(gòu)相同，但輸入和輸出驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)不同。 MCS51 外部存貯器和 I/O 是統(tǒng)一編址的，都是同一個 64KB 的外部 RAM 空間， CPU 對它們具有相同的操作功能。 （ 9） 21 個特殊功能寄存器（ SFR）：用于對片內(nèi)各功能部件進行管理、控制、監(jiān)視。 （ 7）時鐘發(fā)生器。為提高單片機的實時控制能力，因而需要在單片機內(nèi)部設置定時器 /計數(shù)器部件。 （ 5） 2 個 16 位定時器 /計數(shù)器： AT89C51 單片機有兩個 16 位定時器 T1 和 T0，他們各由兩個獨立的 8 位寄存器組成，共有 4 個獨立的寄存器： TH TL TH0、 TL0，可以分別對這 4 個寄存器進行字節(jié)尋址，但不能把 T1 或當作一個 16 位寄存器來尋址訪問。 （ 4） 1 個全雙工的異步串行口：具有四種工作方式。片外最多可以達到 64KB，用來存儲程序在運行期間的工作變量、運算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫 存和緩沖、標志位等等，所以稱為數(shù)據(jù)存儲器， 128 個字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器以高速 RAM的形式集成在單片機內(nèi)，以加快單片機運行的速度，而且這種結(jié)構(gòu)的 RAM 還可以降低功耗。單元中的每一位都有自己的位地址，這 16 個單元也可以進行字節(jié)尋址。 （ 2） 128B 內(nèi)部 RAM 數(shù)據(jù)存儲器：片內(nèi)為 128 字節(jié)，字節(jié)地址為 00H~7FH，其中 00H~1FH 的 32 個單元是 4 組通用工作寄存器區(qū)，每個區(qū)含 8 個 8 位寄存器，編號為 R7~R0。運算器用來進行算術(shù)、邏輯運算和位操作。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃存（可編程、可擦除、只讀存儲器）的低電 壓，高性能 CMOS 8 位微處理器。其中，為保證紅外接收模塊能夠接收的準確性，要求發(fā)送端載波信號的頻率應盡可能接近 38kHz，因此在設計脈沖振蕩器時，要選用精密元件并保證電源電壓穩(wěn)定。其中脈沖振蕩器由 NE555定時器、電阻和電容組成，用以產(chǎn)生 38kHz的脈沖序列作為載波信號；發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。 第三章 紅外 發(fā)射系統(tǒng) 單片機本身并不具備紅外通信接口，可以利用單片機的串行接口與 外圍的紅外發(fā)射電路和接收電路，組成應用于單片機系統(tǒng)的紅外串行通信接口。這里設置單片機的串行口采用方式1 通信；通信的數(shù)據(jù)格式為每幀 10 位，包括 1 位起始位、 8 位數(shù)據(jù)位 和 1 位停止位；片內(nèi)定時器 T1 作為波特率發(fā)生器，選擇傳送的波特率為 1200bps，則定時器 T1 的初值應設置為 TL1=TH1=E8H，另外應禁止定時器 T1 中斷，以免因定 時器 T1 溢出而產(chǎn)生不必要的中斷。 本文設計的是單片機之間 通過紅外收發(fā)系統(tǒng)進行通信 ， 系統(tǒng)中通過單片機發(fā)出的數(shù)字信號進行調(diào)制產(chǎn)生調(diào)制信號，然后驅(qū)動紅外發(fā)光管將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，接收端對接收到的信號進行放大、選頻、識別之后提 取數(shù)據(jù)信號 。接收電路由前置放大、選頻電路、頻率解調(diào)電路、紅外接收電路組成。 紅外通信系統(tǒng)是由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成。 簡而言之，紅外通信的實質(zhì)就是對二進制數(shù)字信號進行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。 本文是利用 950nm 近紅外 波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。 第二章 方案 設計 紅外通信的基本原理 紅外通信的基本原理是發(fā)送端將基帶二進制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。紅外線的傳輸距離雖然不遠，但應用于辦公室和家庭已綽綽有余。 本文將要介紹的是紅外線通信的一種應用形式 —— 利用紅外線來傳送 單片機發(fā)出的數(shù)字 信號，這是一種紅外線 無線光通信電路。此外，紅外線被廣泛的應用于自動控制、通信、家用電器等領域。紅外線受人們青睞的原因是它的穿透能力強，容易繞過霧、塵埃等，還可以定向發(fā)射。在接收端，利用接收元件（如天線、紅外接收管等等）將接收到的微弱電磁波或紅外光變?yōu)橐颜{(diào)波電流，經(jīng)高頻放大器選擇出所需要接收的信號，并同時放大信號。需經(jīng)過放大后去對發(fā)射機中高頻振蕩進行調(diào)制，使高頻振蕩的頻率隨低頻信號而改變 [1]。紅外線通信所傳輸?shù)膬?nèi)容是多樣的，可以是音頻信號， 也可以是視頻信號；可以是模擬信號，也可以是數(shù)字信號。 紅外線通信，通常又叫紅外光通信，是利用紅外線來傳送信息的一種通信方式。無線紅外數(shù)字通信是以紅外線作為載體來傳送數(shù)據(jù)信息 .它作為無線通信的一種，與無線電通信相比，由于其性能價格比高，實現(xiàn)簡單，具有抗電磁干擾、便于高速應用、空間接入靈活、經(jīng)濟的特點，可用于室內(nèi)外實現(xiàn)點對點、無線紅外 LAN 通信及軍用紅外引信 .正在應用的有 ISDN 的紅外無線接入、分布式視 頻紅外無線接入、 ATM 網(wǎng)的紅外無線接入等 .在無線紅外數(shù)字通信中已有了兩個標準： IrDA 及 ，以便于規(guī)范化工作 . 紅外數(shù)據(jù)協(xié)會 (IrDA)是 1993 年 6 月成立的一個獨立組織 ,它為短距離紅外無線數(shù)據(jù)通信制定了一系列開放的標準。例如 單相電度表抄表系統(tǒng) ；紅外探頭；紅外遙控系統(tǒng)；筆記本電腦，手機， PDA，無線耳機等數(shù)碼產(chǎn)品。在這里我們介紹的是一種基于字節(jié)傳輸?shù)募t外串行口