【正文】 程序?qū)⒂嘘P(guān)數(shù)據(jù)信息送入片內(nèi) RAM 保存，然后向 寫入 0， 輸出的這個(gè)低電平觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路 MC755。在結(jié)束掉電保護(hù)狀態(tài)時(shí)，首要的工作是將被保護(hù)的數(shù)據(jù)從內(nèi)部 RAM 中恢復(fù)過(guò)來(lái)。 備用電源只為單片機(jī)內(nèi)部 RAM 和專用寄存器提供維持電流，這時(shí)單片機(jī)外部的全部電路因停電而停止工作，時(shí)鐘電路也停止工作， CPU 因無(wú)時(shí)鐘也不工作。備用電源自切換電路屬于單片機(jī)內(nèi)部電路。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到電源電壓下降時(shí)，觸發(fā)外部中斷（ INT0 或 INT1），在中斷服務(wù)子程序中將外部 RAM 中的有用數(shù)據(jù)送入內(nèi)部RAM 保存。在這種情況下，需要進(jìn)行掉電保護(hù)處理。 掉電保護(hù)和低功耗的設(shè)計(jì) 1．掉電保護(hù) 在單片機(jī)工作時(shí)，供電電源如果發(fā)生停電或瞬間停電，將會(huì)使單片機(jī)停止工作。當(dāng)有鍵按下時(shí)，由與門觸發(fā)外部中斷 1 發(fā)生中斷，單片機(jī)退出空閑工作方式，進(jìn)入鍵盤和紅外發(fā)13 射程序，結(jié)束后又進(jìn)入低功耗空閑方式待機(jī)。當(dāng) CPU 執(zhí)行完 IDL=1（ =1）指令后 ,系統(tǒng)進(jìn)入空閑工作方式 ，這時(shí)內(nèi)部時(shí)鐘不向 CPU 提供，而只供給中斷、串行口、定時(shí)器部分。 方式 2：把 TL 配置成一個(gè)可以自動(dòng)重裝載的 8 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 方式 3：僅對(duì) T0 有意義， 將 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器分成兩個(gè)互相獨(dú)立的 8 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 TL 和 TH， 獨(dú)立式按鍵是指直接用 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)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但 I/O 口線浪費(fèi)較大 [16]。當(dāng) TL的低 5 位記數(shù)溢出時(shí)，向 TH 進(jìn)位，而全部 13 位計(jì)數(shù)器溢出時(shí)使計(jì)數(shù)器回零，并使溢出標(biāo)志 TF 置 1，向 CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求。 計(jì)數(shù)方式時(shí) X=M— 記數(shù)值 定時(shí)方式時(shí) （ M— X） T=定時(shí)值 所以 X=M— 定時(shí)值 /T 式中， T 為計(jì) 數(shù)周期，是單片機(jī)的機(jī)器周期 [13]。由于計(jì)數(shù)器是加法計(jì)數(shù)，并在溢出時(shí)申請(qǐng)中斷，因此不能直接輸入所需的計(jì)數(shù)值，而是要從計(jì)數(shù)最大值倒退回去一個(gè)計(jì)數(shù)值才是應(yīng)置入的初值。初始化一般應(yīng)包括以下幾個(gè)步驟： （ 1） 對(duì) TMOD 寄存器賦值，以確定定時(shí)器的工作模式； （ 2） 置定時(shí) /計(jì)數(shù)器初值，直接將初值寫入寄存器的 TH0， TL0 或 TH1，TL1； （ 3） 根據(jù)需要，對(duì)寄存器 IE 置初值，開放定時(shí)器中斷； （ 4） 對(duì) TCON 寄存器中的 TR0 或 TR1 置位，啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器，置位以后，計(jì)數(shù)器即按規(guī)定的工作模式和初值 進(jìn)行計(jì)數(shù)或開始定時(shí)。 IT0（ IT1） =0 為電平觸發(fā)方式，低電平有效。 IT 位：外部中斷請(qǐng)求出發(fā)方式位。 IE 位：外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 TF0 位：定時(shí)器溢出標(biāo)志位，其功能和操作情況類同于 TF1。 TR1 位：定時(shí)器 1 運(yùn)行控制位。 當(dāng)定時(shí)器 1 溢出時(shí)，由硬件置 1。 2 位可形成 4 中編碼，對(duì)應(yīng) 4 種工作模式，見下表： M1 M0 功 能 描 述 00 方式 0： 13 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 01 方式 1： 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 10 方式 2：具有自動(dòng)重裝初值的 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 11 方式 3：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 分為兩個(gè) 8 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 在此方式無(wú)實(shí)用意義 2． 控制寄存器 TCON TCON 用來(lái)控制 T0 和 T1 的啟、停，并給出相應(yīng)的控制狀態(tài)，高 4 位用于控制定時(shí)器 0、 1 的運(yùn)行；低 4 位用于控制外部中斷。 C/T 非 =1，設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，計(jì)數(shù)器的輸入來(lái)自 T0（ ）或 T1（ ）端的外部脈沖。 當(dāng) GATE=1 時(shí)，只有 INTO 非或 INT1 非引腳為高電平且 TR0 或 TR1 置 1時(shí)，相應(yīng)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器才被選通工作；當(dāng) GATE=0，則只要 TR0 和 TR1 置 1，定時(shí) /計(jì)數(shù)器就被選通，而不管 INT0 非或 INT1 非的電平是高還是低 C/T 非位：計(jì)數(shù) /定時(shí)功能選擇位。其中低 4 位用于控制 T0，高 4 位用于控制 T1。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和 1 的控制 和狀態(tài)寄存器 特殊功能寄存器 TMOD 和 TCON 分別是定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和 1 的控制和狀態(tài)寄存器，用于控制和確定各定時(shí) /計(jì)數(shù)器的功能和工作模式。 （ 2） 每一個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器具有 4 種工作方式，可用程序選擇。在其他指令中，寄存器 B 可作為一般的寄存器使用，用于暫存數(shù)據(jù) [14]。 B．寄存器 B 寄存器 B 是一個(gè) 8 位寄存器，主要用于乘法和除法的運(yùn)算。大部分單操作數(shù)指令的操作數(shù)就取自累加器。同樣，位尋址區(qū)的 RAM 單元也可作為一般的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器按字節(jié)單元使用。位 尋址區(qū)的每一位都可當(dāng)作軟件觸發(fā)器，由程序直接進(jìn)行處理。 CPU 在復(fù)位時(shí)自動(dòng)選中 0 組 20H— 2FH 的 16 個(gè)單元為位尋址區(qū)，每個(gè)單元 8 位，共128 位。在低 128B 的內(nèi)部 RAM 中，前 32 個(gè)單元（地址為 00H— 1FH）為通用工作寄存器區(qū)，共分為四組（寄存器 0 組、 1 組、2 組、 3 組），每組 8 個(gè)工作寄存器由 R0— R7 組成，共占 32 個(gè) 單元。 使用時(shí)，通常在這些入口地址處存放一條絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷程序起始地址，或者從 0000H 起始地址跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)計(jì)的初始程序上。 001BH：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 溢出中斷入口。 000BH：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷入口。 0000H— 0002H：是所有執(zhí)行程序的入口地址， 2051 單片機(jī)復(fù)位后， CPU 總是從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。 CPU 的控制器專門提供一個(gè)控制信號(hào) EA 來(lái)區(qū)分內(nèi)部 ROM 和外部 ROM 的公用地址區(qū)：當(dāng) EA 為無(wú)效電平時(shí)，單片機(jī)從片內(nèi) ROM 的 2KB 存儲(chǔ)器取指令，而當(dāng)指令超過(guò) 07FFH 后，就自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外 ROM 取指令；當(dāng) EA 為有效電平時(shí)， CPU 只從片外 ROM 取指令。它的功能是從程序存儲(chǔ)器中提取指令，送到指令寄存器，再進(jìn)入指令譯碼器進(jìn)行譯碼，并通過(guò)定時(shí)和控制電路，在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需要的全部?jī)?nèi)部控制信息及 CPU外部所需 要的控制信號(hào)，如 ALE、 PSEN、 RD、 WR 等，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的各種操作。 B．控制器 控制器包括時(shí)鐘發(fā)生器、定時(shí)控制邏輯、指令寄存器指令譯碼器、程序計(jì)數(shù)器 PC、程序地址寄存器、數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR 和堆棧指針 SP 等。 A．運(yùn)算器 運(yùn)算器主要包括算術(shù)、邏輯運(yùn)算部件 ALU、累加器 ACC、寄存 器 B、暫存器 YMP YMP程序狀態(tài)寄存器 PSW、布爾處理器及十進(jìn)制調(diào)整電路等。 引腳介紹 Vcc：接 +5V 電源正端 GND：接 +5V 電源地端 — ：完整的雙向串行通信接口， 與 還有第二種功能 — ：除 外，雙向 I/O 口，除 外，均有第二 功能，第二功能與MCS51 系列單片機(jī)基本相同 XTAL1：震蕩器反向放大器內(nèi)部工作時(shí)鐘輸入端 XTAL2：震蕩器反向放大器的輸出端 RST：復(fù)位引腳，震蕩器工作時(shí)，該引腳上兩個(gè)機(jī)器周期的高電平復(fù)位 [10] 7 圖 AT89C2051 引腳圖 主要功能特性 ●兼容 MCS51 指令系統(tǒng) ● 15 個(gè)雙向 I/O 口 ●兩個(gè) 16 位可編成定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ●時(shí)鐘頻率 0— 24MHz ●兩個(gè)外部中斷源 ●可直接驅(qū)動(dòng) LED ●低功耗睡眠功能 ●可編程 URRL 通道 ● 2KB 可反復(fù)擦寫 Flash ROM ● 6 個(gè)中斷源 ● — 寬工作電壓范圍 ● 128*8 位內(nèi)部 RAM ●兩個(gè)串行中斷 ●兩級(jí)加密位 ●內(nèi)置一個(gè)模擬比較放大器 ●軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 8 AT89C2051 單片機(jī)的主要組成部分 1． CPU CPU 是單片機(jī)的核心部分 ,他的作用是讀入和分析每條指令 ,根據(jù)每條指令的功能要求 ,控制各個(gè)部件執(zhí)行相應(yīng)的操作。片內(nèi)含有 2KB 可反復(fù)擦寫的只讀存儲(chǔ)器（ EPROM）和 128B 的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 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)器，功能強(qiáng)大。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 [8]。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。 5 圖 單片機(jī)遙控發(fā)射器設(shè)計(jì)原理圖 單片機(jī)紅外遙控接收器設(shè)計(jì)原理 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 [10]。 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。當(dāng)我們按下某一個(gè)按鍵的時(shí)候，由單片機(jī)識(shí)別出該按鍵后，由 CPU 向接有紅外發(fā)射管的端口發(fā)射一定頻率的脈沖，該脈沖與 38KHz 左右的載波脈沖進(jìn)行調(diào)制，然后將已調(diào)制的脈沖進(jìn)行緩沖放大，激勵(lì)紅外發(fā)光二極管將電能轉(zhuǎn)化為光能，使得紅外發(fā)光二極管發(fā)射出一定頻率的紅外線 [7]，當(dāng)接收控制系統(tǒng)接收到該紅外光 后，由單片機(jī)內(nèi)定時(shí) /計(jì)數(shù)器得到該紅外光的頻率，然后將該頻率送往 CPU，由 CPU 對(duì)該信號(hào)進(jìn)行反編碼，識(shí)別出控制信號(hào)，從而對(duì)控制電路實(shí)施控制功能。而采用單片機(jī)進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，具有編程靈活多樣、操作碼個(gè)數(shù)可隨意設(shè)定等優(yōu)點(diǎn) [6]。 [5] 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證 設(shè)計(jì)目的與原理 目前市場(chǎng)上一般采用的遙控編碼及解碼集成電路。 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 式 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。 [2] 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 [3]。 [1] 紅外概述 從光學(xué)的角度而言，紅外是頻率低于紅色光的不可見光，的無(wú)線光譜的整個(gè)頻率中占有很小一個(gè)頻率段，波長(zhǎng)為 — 100 微秒之間，其中 — 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。由于單片機(jī)的價(jià)格低廉、體積小、邏輯判斷的控制功3 能強(qiáng)，且內(nèi)部具有定時(shí) /計(jì)數(shù)器，所以廣泛應(yīng)用于家用設(shè)備。高檔單片機(jī)集成有通信接口，位單片機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備中的應(yīng)用提供了良好的條件。例如，溫度、濕度的自動(dòng)控制、鍋爐燃燒的自動(dòng)控制、電鍍生產(chǎn)線的自動(dòng)控制和包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)控制等。 （ 3） 測(cè)控系統(tǒng)。單片機(jī) 的出現(xiàn)促進(jìn)了機(jī)電一體化的發(fā)展，它作為機(jī)電產(chǎn)品中的控制器，使傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、控制智能化，構(gòu)成了新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品。 （ 2） 機(jī)電一體化產(chǎn)品。用單片機(jī)改造原有的測(cè)量、控制儀表，使儀器儀表數(shù)字化、智能化、多功能化和微型化，并使長(zhǎng)期以來(lái)測(cè)量?jī)x表中的誤差修正和線性化處理等難題迎刃而解。 單片機(jī)應(yīng)用的主要領(lǐng)域有以下幾點(diǎn)。單片機(jī)的應(yīng)用打破了人們傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，原來(lái)很多用模擬電路、脈沖數(shù)字電路和邏輯部件來(lái)實(shí)現(xiàn)的功能，現(xiàn)在均可以使用單片機(jī)，使用 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 需要提到的是，單片機(jī)的發(fā)展雖然經(jīng)歷了 4 位、 8 位、 16 位各階段，但 4位、 8 位、 16 位單片機(jī)仍各有其應(yīng)用領(lǐng)域，如 4 位單片機(jī)在一些簡(jiǎn)單家用電器、高檔玩具中仍有應(yīng)用， 8 位單片機(jī)在中、小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合仍占主流地位， 16 位單片機(jī)在比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)中才有應(yīng)用， 32 位單片機(jī)因控制領(lǐng)域?qū)λ男枨蟛⒉皇制惹校?32 位單片機(jī)在我過(guò)的應(yīng)用并不多。 16 位單片機(jī)除 CPU 為 16 位外，片內(nèi) RAM 為 232B，2 ROM 位 8KB，片內(nèi)帶有高速輸入輸出部件，多通道 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換部件，中斷處理為 8 級(jí)，其實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)。 第四階段（ 1983 年 — 現(xiàn)在）：為 8 位單片機(jī)鞏固發(fā)展階段及 16 位單片機(jī)、32 位單片機(jī)推出階段。以 Inter 公司的 MCS48 系列單片機(jī)為代表，在片內(nèi)增加了串行接口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)，有 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，片內(nèi) RAM、 ROM 容量增大，信紙范圍可達(dá) 64KB，有的片內(nèi)帶有 A/D轉(zhuǎn)換接口。 第三階段（ 1978 年 —— 1983 年）：為高檔 8 位單片