【正文】 ，先對 HS0038一體化紅外接收頭進行檢測，正式起 OUT 腳能正常愉出接收到的信號，如圖 6 .7 所示 ： 圖 HS0038 的 OUT 腳輸出的波形 學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 27 在驗證了 HS0038 輸出正常后，現(xiàn)在對示波器所接受到的信號進行解釋，本次調(diào)試用的是常見的家電遙控器，測試過遙控各個按鍵的波形，由于遙控器發(fā)射的信號長度比較長，而示波器不能完整的顯示整段波形，所以出現(xiàn)了同一按鍵不同時刻在示波器顯示的波形不同。設(shè)置如圖 6. 1 所示 ： 圖 Keil 中單片機時鐘設(shè)定 學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 24 經(jīng)過多次的調(diào)試與修改，程序在 Keil 中的編譯和創(chuàng)建 HEX 文件調(diào)試如圖 6 .2 和圖 所示 ： 圖 KeilC 編譯調(diào)試部分 圖 KeilC 創(chuàng)建 Hex 調(diào)試部分 學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 25 到此軟件部分的調(diào)試結(jié)果證明程序是沒有問題的，能正確的生成 的文件，緊接著就要把軟件加到單片機中，在 Proteus 軟件的輔助下對硬件電路進行仿真了。接下來就各個部分的仿真做詳 細的敘述。 遙控編碼學(xué)習了程序。 紅外線接 發(fā)射 序設(shè)計 由軟件實現(xiàn)遙控信號的載波合成，用定時中斷 1 產(chǎn)生 40kHz 的載波信號，用定時中斷 0 控制定時中斷 1 的開關(guān)，定時器 0 定時長短由相應(yīng)的遙控信號電平寬度計數(shù)值確定。 讀起始位的方法：采用 16 為 DPTR 對低電平進行寬度計數(shù)，當高電平跳變時結(jié)束計數(shù)，并將 DPTR 的高 8 位，低 8 位分 別存入 R4， R5 寄存器。 尋找起始位的方法：用 16 為 DPTR 計數(shù)器對高電平進行寬度計數(shù)，計數(shù)采樣周期為 21us，當高電平結(jié)束時，如高 8 位 計數(shù)器為非 0，則說明高電平寬度超過 5ms，接下來的低電平碼就是起始位 。前導(dǎo)碼由一個 9ms 左右的高電平和一個低電平組成的，判斷是否是前導(dǎo)碼的方法是 ： 判斷開始的 高電平是否大于 5ms，如果大于 5ms 的話，就認為是前導(dǎo)碼，并保存前導(dǎo)碼的低電平。 主程序設(shè)計 上電復(fù)位后， 主 程序掃描按鍵，當確認有按鍵按下時，若是學(xué)習鍵，則進入學(xué)習狀態(tài) ； 若是發(fā)射鍵，則將己學(xué)習的遙控編碼脈沖發(fā)射出去。 軟件的編寫主要由 ： 主程序、遙控碼讀入處理程序、遙控碼處理發(fā)射程序、初始化程序和延時程序組成。這樣在 7805 系列中，散熱片和②腳連接 。 圖 7805 從正面看①②③引腳從左向右按順序標注，接入電路時①腳電壓高于②腳，③腳為輸出位。 在 7805 系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是 TO220 和 TO202 兩種封裝。 當制作中需要一個能輸出 以上電流的穩(wěn)壓電源，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 19 并聯(lián)起來，使其最大輸出電流為 N 個 ，但應(yīng)用時需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。 在實際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當然小功率的條件下不用）。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號中的 78或 79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 7806 表示輸出電壓為 6V，7909 表示輸出電壓為負 9V。三端 IC 是指這種穩(wěn)壓用的集成電路 ， 只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端 。接收部分的電路圖如圖 所示 ： 圖 紅外接收圖 學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 18 發(fā)射部分電路 發(fā)射電路時由 口接遙控控碼的發(fā)射鍵；由 口接發(fā)射狀 態(tài)指示燈，用于示控制鍵的操作，閃爍時就表示遙控碼正處在發(fā)射狀態(tài)，燈滅表示信號以發(fā)送完畢，可以松開發(fā)射鍵了 ， 發(fā)射部分的電路圖， 腳作為遙控碼的輸出端用于輸出 40KHz 的遙控碼。由 口用作狀態(tài)指示，燈亮時表示處在學(xué)習狀態(tài)， 燈 滅表示停止學(xué)習。另外由于此系統(tǒng)傳送的是簡單的通道控制信息， 對通信的有效性要求不高，即脈沖個數(shù)調(diào)制 用脈沖的個數(shù)來區(qū)別不同的通道其中第一個脈沖即為同步脈沖，簡單地實現(xiàn)了同步信息傳送，此外電路實現(xiàn)盡量達到集成化和數(shù)字化，使系統(tǒng)更加簡潔可靠。因此設(shè)計方法有所不同，接收機采用一次性結(jié)構(gòu)化設(shè)計法，發(fā)射機部分則分解為兩個層次進行設(shè)計。發(fā)射機只要產(chǎn)生調(diào)制脈沖，而接收機則對調(diào)制信號進行解調(diào)并實現(xiàn)對模擬及開關(guān)通道的控制。在一個單一的中斷源的情況下，中斷響應(yīng)時間總是在38 個機器周期。所以該方式適合于以負脈沖形式輸人的外部中斷請求。所以電平觸發(fā)方式適合于外部中斷輸人為低電平，且在中斷服務(wù)程序中能清除該中斷源申請信號的情況。單片機在每一個機器周期的 S5P2 期間采樣中斷輸 入 信號 INTX 的狀態(tài)，若為低電平就可以直接觸發(fā)外部中斷，這就使得 cpu 對來自外部申請能得以及時響應(yīng)。 IE1(IEO):外部中斷 1 跳變標志，當檢測到 INT1( INT0)負跳變且 IT1=1 時， IE1(IEO)由硬件置位 。 （ 3） 定時 /計數(shù)器的控制寄存器 (TCON)簡介 TCON7 TCON0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF1： 定時器 T1 溢出標志。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。如 EA 端為高電平（接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。欲使 CPU 公訪問外部程序存儲器（地址 0000H－ FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，高有兩次有效的 PSEN 信號。學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 15 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功 能。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口線上的內(nèi)（也即特殊功能寄存器，在整個訪問期間不改變。 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié) ，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端口。該位禁位后，只有一條 MOVX 和MOVC 指令 ALE 才會被激活。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目地，要注意的是：第當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 DISRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。 當振蕩工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期上高電平將使單片機復(fù)位。 GND：地。STC89C51 有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式 ， 以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求 。 STC89C51有 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 3 個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， 2 個讀寫口線， STC89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程 ,但不可以在線編程 (S 系列的才支持在線編程 )。 單片機 原理 （ 1） STC89C51 性能簡介 STC89C51 是 51 系列單片機的一個型號，它是 STC 公司生產(chǎn)的。當加入之電壓超過切入電壓之后，電流便急速上升， 而周圍溫度對二極管的切入電壓影響亦很大，當溫度較高 時，學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 13 將使其切入電壓數(shù)值降低，反之， 切 入電壓降低。 紅外線發(fā)光二極管其電氣的電路符號及特性，陽極 (P 極 )電壓加正，陰極 (N 極 )電壓加負，此時二極管所加之電壓為正向電壓，同時亦產(chǎn)生正向電流，提供了紅外線發(fā)光二極管發(fā)射出光束的能量，其發(fā)光的條件與一般的發(fā)光二極管 (LED)一樣，只是紅外線為不可見光。 Si質(zhì)光電品體的相對分光感度，光電晶體管的感光范圍很大，其范圍由 50nm 到 1100nm，而其感光峰值約在 800nm 左右，所以光電晶體體除了平常用來做可見光線偵測外，也常用來做紅外線接收器。 圖 測試電路 發(fā)光二極管所發(fā)射的光波長，常因其所用的材料而異 。來判斷紅外 LED 加上適當正向電流后是否發(fā)射紅外光。為此，最好準備一只光敏器件（如 2CR、 2DR 型硅光電池）作接收器。紅外 LED 的正向壓降一般為 ～ ，工作電流一般小于 20mA 。 紅外發(fā)光二極管，它發(fā)射 1～ 3μ m的紅外光，人眼看不到。直射式指發(fā)光管和接收管相對安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距離；反射式指發(fā)光管和接收管并列一起，平時接收管始終無光照，只在發(fā)光 管發(fā)出的學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 12 紅外光遇到反射物時，接收管收到反射回來的紅外線才工作。實用中已有紅外發(fā)射和接收配對的二極管。要使紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生調(diào)制光，只需在驅(qū)動管上加上一定頻率的脈沖電壓。減小 脈 沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。為 了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)，因為脈沖 （調(diào)制光）的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高 脈沖 峰值 電流 Ip，就能增加紅外光的發(fā)射距離。為了適應(yīng)不同的工作電壓，回路中常 串有限流電阻。 PH303），其外形和發(fā)光二極管 LED 相似，發(fā)出紅外光（近紅外線約 m ）。在本論文中，所要介紹的紅外線發(fā)光元件，是以砷化鎵（ GaAs）的紅外線發(fā)光二極管 (也稱紅外線發(fā)射二極管 )為主體，分別敘述其基本特性及應(yīng)用電路。下 面 簡單介紹一下發(fā)光二極管的原理。電源采用 +5V 。我們用鍵盤掃描的方式確定需要發(fā)送的紅外線脈沖個數(shù)，不同的個數(shù)代表不同的通道，發(fā)射機工作時耗電少，靜態(tài)開機幾乎不消耗電，達到節(jié)能要求， 該系統(tǒng)遙控發(fā)射器電路 把 單片機 和 口用作鍵掃描端口，具有多個功能操作鍵，第9 腳為單片機復(fù)位腳，采用簡單的 RC 上電復(fù)位電路 ； 巧腳作為紅外線遙控碼的輸出口，用于輸出 40KHz 載波編碼 ； 把 XTAL1 、 XTAL1 腳接 12MHz 晶振。紅外遙控編碼正確識別以后，設(shè)置任意鍵碼實現(xiàn)存儲，配以控制執(zhí)行部分，比如采用繼電器或者可控硅很容易實現(xiàn)被控電器的電源的通斷，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和方便生活的目的。 當檢測到有紅外中斷時，進入 中斷服務(wù) ，在該程序中調(diào)用識別程序，并注意關(guān)閉外部中斷，同時在另一定時中斷中判別連續(xù)發(fā)碼的間隔時間，并打開外部中斷。舉例說明一下：假如我只會說漢語，而 JIM 只會說英語，讓我們兩個獨自交流的話肯定不會有什么結(jié)果，那我們要進行交流，怎么辦？這就需要一個翻譯者來做中間人了，翻譯者將 JIM（我）說的話翻譯給我（ JIM）能夠聽懂、識別的語言，這樣我們交流就沒問題了。 Hs0038 不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有 工作， 而體積和普通的塑封三極管大小一樣， 自適合 于 各種紅外線遙控和紅外線數(shù) 據(jù)傳愉。 紅外一體化接收頭的測試可以利用圖 所示 ： 圖 紅外一體化接收頭 在 HS0038 的電源端與信號輸出端之間接上一只二極管及一只發(fā)光二極管后，再配上規(guī)定的工作電源（為＋ 5V），當手拿遙控器對著接收頭按任意鍵時，發(fā)光二極管會閃學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 10 爍，說明紅外接收頭和遙控器工作都正常；如果發(fā)光二極管不閃爍發(fā)光，說明紅外接收頭和遙控器至少有一個損壞。它接收紅外信號頻率為 40 kHz,周期約 26 μs，同時能對信號進行放大、檢波、整形，得到 TTL 電平的編碼信號。它能與 TTL、 COMS 電路兼容。在本系統(tǒng)中我們采用紅外一體化接收頭 HS0038， HS0038 黑色環(huán)氧樹脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內(nèi)附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。 紅外接收裝置 本論文是需要將接收到的紅外信號，解碼成單片機能夠識別的信號，通過對各類紅外 接收裝置的了解，以及對各類裝置成本方面的考慮，最后決定采用 HS0038 一體化紅外接收頭。 學(xué)習 型紅外線控制器畢業(yè)論文 9 4 紅外線遙控硬件設(shè)計 硬件的選擇 紅外線遙控器硬件主要的器件有 AT89C51 單片機 、 紅外接收裝置和紅外發(fā)射裝置，涉及到能否準確的傳輸和接收信號，以及信號的儲存和調(diào)制。 腳 單片機的復(fù)位腳，采用簡單的 RC 上電復(fù)位電路 腳中斷輸入口，用于 工作方式的轉(zhuǎn)換控制，當 INTO 腳位低電平時，系統(tǒng)進入學(xué)習狀態(tài) 。系統(tǒng)通過 口接遙控碼發(fā)射按鍵 ； 口用作狀態(tài)指示，綠燈亮代表學(xué)習狀態(tài) ； 口用指示控制鍵的操作，閃