【正文】 一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路產(chǎn)生時鐘信號；另一種為外部方式，時鐘信號由外部引入。1) 時鐘電路 時鐘電路是單片機(jī)的心臟，它控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏。最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計則是指單片機(jī)最基本的、最常用的外圍電路設(shè)計。它包括：單片機(jī)的選擇和單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。P3口與其它的I/O口有很大區(qū)別，它除作為—般準(zhǔn)雙向I/O口外，每個引腳還具有專門的功能。P3端口(21—28 腳)：P3口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。P2端口(~,21—28 腳)：P2口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。P1端口(~,1—8 腳)：P1口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。作為漏極開路的八路輸出端口，每次能驅(qū)動8個LS型TTL負(fù)載。當(dāng)此輸入端保持兩個機(jī)器周期（24個時鐘振蕩周期）的高電平時，該引腳輸入外部時鐘脈沖。在采用外部時鐘時，該引腳輸入外部時鐘脈沖。XTAL1（19腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端。若須采用外部時鐘電路，則該引腳懸空。2) 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2XTAL2（18腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。它的主要功能引腳有：1) 電源引腳Vcc和VssVcc（40腳）:電源端，為+5V。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。MAX485接口電路負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)。PC機(jī)通過MAX485芯片實現(xiàn)和單片機(jī)的通信，紅外信號經(jīng)過解碼以后，按遙控器不同的鍵，在串口調(diào)試助手窗口會有不同的數(shù)字顯示。紅外接收電路包括紅外接收和MAX485接口兩部分。整個系統(tǒng)分為兩大部分，第一部分是紅外發(fā)射（紅外遙控器），第二部分是紅外接收電路。如：條件分支轉(zhuǎn)移指令，I/O 口的邏輯操作指令，位處理指令。片內(nèi)具有計算機(jī)正常運行所必需的部件，片外有很多供擴(kuò)展用的(總線、并行和串行的輸入/輸出)管腳，很容易組成一定規(guī)模的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件(如：程序指令，常數(shù)，表格)固化在ROM 中，不易受病毒破壞。 系統(tǒng)總體設(shè)計方案本次設(shè)計采用AT89C51單片機(jī)作為微處理器，51系列單片機(jī)以其優(yōu)良的性價比，得到了廣泛的應(yīng)用。 設(shè)計任務(wù)與方案 設(shè)計任務(wù) 采用51單片機(jī)作為微處理器，設(shè)計出紅外控制的RS485通信系統(tǒng)。這個通信系統(tǒng)將更加實用，也更容易實現(xiàn)。近年來，紅外遙控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中的使用越來越廣泛，特別是在家庭生活中，如電視、空調(diào)的遙控器，智能開關(guān)，電梯等。RS485采用差分信號傳輸方式，它的抗干擾能力比RS232強(qiáng)的多，即便在信號電壓比較小的情況下也能獲得穩(wěn)定的傳輸。另外，RS232對地而言是共模傳輸方式，而各種電氣干擾大多也是對地共模方式，它的抗干擾能力不理想。雖然RS232的通信方式方便，但它也有一些缺點。可以預(yù)測單片機(jī)和PC機(jī)串行通信技術(shù)的應(yīng)用將更為廣泛，并隨著其他新技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。它憑著成本低、實現(xiàn)簡單等特點，在單片機(jī)與PC機(jī)的通信中占著一席之地。目 錄第1章 引 言 3 RS485通信技術(shù)的發(fā)展 3 設(shè)計任務(wù)與方案 3 設(shè)計任務(wù) 3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 4第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 5 硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5 系統(tǒng)部件功能描述 5 AT89C51單片機(jī) 5 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng) 7 紅外接收 10 MAX485接口電路 11 RS485串口標(biāo)準(zhǔn) 13第3章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 15 MCS51匯編語言簡介 15 串行通信原理 15 數(shù)據(jù)通信的基本概念 15 串行通信的過程 16 串行通信協(xié)議 16 串行通信程序設(shè)計 17 串行口的結(jié)構(gòu)和功能 17 選擇串行口工作方式 18 串行口波特率的設(shè)置 18 初始化串口 19 程序的編制 19 紅外通信原理 20 紅外發(fā)送原理 21 紅外解碼原理 22 紅外解碼程序設(shè)計 22 延時子程序 22 解碼子程序 23 RS485程序設(shè)計流程圖 25 數(shù)據(jù)接收部分 25 命令執(zhí)行部分 25 數(shù)據(jù)發(fā)送部分 26第4章 系統(tǒng)的調(diào)試 28 WAVE6000軟件簡介 28 程序調(diào)試 28 系統(tǒng)硬件的調(diào)試 30總 結(jié) 31致 謝 32參 考 文 獻(xiàn) 33附 錄 一 34附 錄 二 3544 / 44第1章 引 言 RS485通信技術(shù)的發(fā)展單片機(jī)技術(shù)和PC機(jī)技術(shù)在現(xiàn)實生活中都起著不可取代的作用，而結(jié)合這兩種技術(shù)的應(yīng)用有著極大的發(fā)展前景。單片機(jī)和PC機(jī)串行通信技術(shù)有著其特有的魅力，現(xiàn)已經(jīng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研等各個領(lǐng)域廣泛地應(yīng)用。如今形成了RS232總線標(biāo)準(zhǔn)、RS485總線標(biāo)準(zhǔn)、總線、CAN總線、無線通信、USB總線等并行發(fā)展的趨勢。單片機(jī)與微機(jī)之間以RS232通信最為常見，微機(jī)對外的兩個串口COMCOM2都是專門為RS232通信而設(shè)置的。例如，RS232只能實現(xiàn)短距離通信，通常只有十余米，要實現(xiàn)長距離通信還得依賴于調(diào)制解調(diào)器。RS485通信方式與RS232相比有很多優(yōu)點，首先它的通信距離比RS232要遠(yuǎn)得多，通?？梢宰龅綌?shù)百米甚至千米以上，而且還可以實現(xiàn)多點通信方式，從而可以建立一個小范圍內(nèi)的局域網(wǎng)，因而更有實用價值。所以RS485通信方式比RS232應(yīng)用要廣泛。利用紅外遙控技術(shù)具有的控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，將紅外遙控技術(shù)和RS485通信技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)基于紅外控制的RS485通信系統(tǒng)。研究這個課題對于了解RS485通信系統(tǒng)、紅外遙控技術(shù)都會有幫助。要能過實現(xiàn)基于紅外控制的，可靠的RS485串行通信。其特點主要有以下幾點：因為芯片是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的，故抗干擾的能力優(yōu)于PC 機(jī)。許多信號的通道均在一個芯片內(nèi)，所以運作時系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。具有豐富的控制指令。體積小，功耗低，價格便宜，易于產(chǎn)品化。本次設(shè)計所采用的紅外遙控器是現(xiàn)成的，里面的發(fā)射芯片是LC7461。當(dāng)紅外遙控器有鍵按下時，紅外接收器接收到來自遙控發(fā)射器的紅外信號，將收到的紅外遙控信號轉(zhuǎn)為電信號，經(jīng)放大、調(diào)解、濾波后，經(jīng)紅外接收器將原編碼輸入到AT89C51的外部中斷0的引腳，然后由AT89C51對接收到的原編碼信號進(jìn)行判斷、識別，然后做出相應(yīng)判斷。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)整個硬件系統(tǒng)是由紅外接收模塊和MAX485接口電路兩大部分組成，紅外接收模塊的作用是將接收的紅外信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大、調(diào)解、濾波后，輸入到AT89C51，然后由AT89C51對所接收的原編碼信號進(jìn)行判斷、識別、然后做出相應(yīng)的處理。 系統(tǒng)部件功能描述 AT89C51單片機(jī)AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器。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。Vss（20腳）:接地端。在89C51片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。要檢查89C51的振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脈沖信號輸出。在片內(nèi)，它是振蕩電路反相放大器的輸入端。3) 控制信號引腳RST RST（9腳）：RST是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。4) 輸入/輸出端口P0、PP2和P3P0端口(~,39—32 腳)：P0口是一個漏極開路的8位準(zhǔn)雙向I/O端口。當(dāng)P0口作為輸入口使用時，應(yīng)先向口鎖存器(地址80H)寫入全1，此時P0口的全部引腳懸空，可作為高阻抗輸入。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(吸收或輸出電流方式)4個TTL輸入。P1作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流()。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。P2作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（）。P3口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。 AT89C51引腳圖 端口引腳功能端口引腳第二功能 (串行輸入口) (串行輸出口) (外中斷0) （外中斷1） （定時/計數(shù)器0） （定時/計數(shù)器1） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)是指僅使用單片機(jī)內(nèi)部資源輔以必需的外圍電路所構(gòu)建的簡單的應(yīng)用系統(tǒng)。通過單片機(jī)的選擇，最大限度滿足應(yīng)用系統(tǒng)對硬件資源的要求，本次課程設(shè)計選用AT89C51單片機(jī)。時鐘電路和復(fù)位電路就可以構(gòu)成一個最小系統(tǒng)。單片機(jī)工作時，是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下一拍一拍地進(jìn)行著，這個脈沖是由時序電路發(fā)出的。AT89C51單片機(jī)有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入、輸出端。這種方式稱為內(nèi)部時鐘方式。振蕩器的頻率取決于晶振的頻率。因此常用調(diào)節(jié)C1或C2的容量大小對頻率進(jìn)行微調(diào)，電容容量通常在20pF~100pF之間選擇，當(dāng)時鐘頻率為12MHz時其典型值為30pF。 內(nèi)部振蕩電路如果從外部時鐘頻率驅(qū)動器件，XTAL2可以不接，而從XTAL1接入。 外部振蕩電路2) 復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為了擺脫困境，也須按復(fù)位鍵重新啟動。復(fù)位是由外部復(fù)位電路來實現(xiàn)的，可分為上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。上電復(fù)位的工作過程是在加電時，復(fù)位電路通過電容加給RST端一個短暫的高電平信號，此高電平信號隨著Vcc對電容的充電過程而逐漸回落，即RST端的高電平持續(xù)時間取決于電容的充電時間。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位，RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。當(dāng)Vcc掉電時，必然會使RST端電壓迅速下降到0V以下，但是，由于內(nèi)部電路的限制作用，這個負(fù)電壓將不會對器件產(chǎn)生損害。本次設(shè)計就是采用上電自動復(fù)位電路。上電復(fù)位后，RAM單元數(shù)據(jù)是隨機(jī)的。所謂手動復(fù)位，是指通過接通一按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 手動復(fù)位電路 紅外接收接收電路可以使用紅外接收器，一般不需要任何外接元件就能完成從紅外接收到輸出TTL電平兼容信號的所有工作，注意選擇接收器件時要保證接收器件的中心頻率與發(fā)射信號的中心頻率相匹配。LT0038是塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，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，沒有紅外遙控信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。脈沖信號輸出接AT89C51芯片的外部中斷0引腳，數(shù)據(jù)由紅外接收頭接收后，經(jīng)過單片機(jī)AT89C51進(jìn)行解碼，數(shù)據(jù)由P1口輸出，因為P1口通常做通用的I/O口使用，所以在結(jié)構(gòu)上有其自身的特點；另外電路的內(nèi)部有上拉電阻，這些電阻與場效應(yīng)管共同組成輸出驅(qū)動。P1口出來的數(shù)據(jù)經(jīng)電阻分壓后直接接到發(fā)光二極管上，8個發(fā)光二極管對應(yīng)8位的數(shù)據(jù)碼，當(dāng)數(shù)據(jù)碼為“1”時亮，為“0”時