【正文】 燈進行控制操作 方案選擇 根據(jù)課設(shè)設(shè)計的要求，利用單片機設(shè)計一個遙控開關(guān)電路，可以擬定以下的幾種方案。這種遙控電路不需要使用較貴的專用編譯碼器，因此成本較低 。 當(dāng)按下遙控按鈕時，單片機產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去 ,如圖 所示。 圖 當(dāng)按下遙控按鈕時，單片機產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去，如圖 所示。 ： 圖 本科生課程設(shè)計（論文） 4 方案三：（利用紅外遙控開關(guān)電路） 用單片機制作一個紅外電器遙控器，可以用來控制客廳燈的電源開關(guān)。 如圖 所示，當(dāng)紅外接收器接收到控制脈沖后，經(jīng)單片機處理由顯示設(shè)備顯示出當(dāng)前受控電器的序號。方案二控制功能過于單調(diào)，僅能實現(xiàn)電器開關(guān)的控制，實用價值不大；方案三不僅可用控制鍵實現(xiàn)對電器的控制，而且可對一路電燈進行亮度控制，方便實用。所以本設(shè)計采用方案三作為設(shè)計藍本 本科生課程設(shè)計（論文） 5 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 提到總體方案的確定，就要符合本課題的要求： 它是一個室內(nèi)用的燈光控制系統(tǒng)。 要求能夠在室內(nèi)簡便的安裝，應(yīng)用。要求成本不能太高， 使一般家庭都能夠承擔(dān)的起費用。要實現(xiàn)無線控制功能，就要設(shè)計一系列的硬件電路。在對信號接收之后，要能使對系統(tǒng)燈光進行控制，就要設(shè)計一調(diào)光控制電路，從而對每一盞燈具進行開啟關(guān)閉和調(diào)亮調(diào)暗的控制。在發(fā)送電路中，其中也要通過單片機的相應(yīng)程序?qū)Π存I進行掃描處理等。 圖 本科生課程設(shè)計（論文） 6 第 3章 硬件設(shè)計 要實現(xiàn)系統(tǒng)的發(fā)射和接收功能，電路是必不可少的，而要驅(qū)動電路，實現(xiàn)燈光控制系統(tǒng)的整體功能，就必須通過單片機相應(yīng)的程序來完成。其內(nèi)部組成方框圖如圖 。 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。 AT89C51 是一個低功耗高性能單片機， 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， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信 口， AT89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。 ① 與 MCS51 兼容 ② 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ③ 可編程串行通道 ④ 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 ⑤ 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz⑥ 三級程序存儲器鎖定 ⑦ 128*8位內(nèi)部RAM⑧ 32可編程 I/O線 ⑨ 兩個 16位定時器 /計數(shù)器 ⑩ 5個中斷源。 MC51的時鐘可由內(nèi)部方式或外部方式產(chǎn)生。對外接電容值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小多少會影響振蕩頻率的高低、振蕩器穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。 當(dāng)采用外部方式時鐘電路時，外部信號接至 XTAL2（內(nèi)部時鐘電路輸入端），而 XTAL1接地。通常對外部振蕩信號不特殊要求，但需要保證最小高電平及低電平脈寬，一般為頻率低于 12M的方波。在設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)時，必須了解單片記的復(fù)位狀態(tài)。在 RST端出現(xiàn)高電平的第二個周期，執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位，以上每個周期重復(fù)一次，直至 RST端變低。即 ALE=1， /PSEN=1。 上電復(fù)位電路：上點瞬間， RST端的電位與 Vcc相同，隨著電容的逐步充電，充電電流減小， RST電位逐步下降。一般 Vcc的上升時間不超過 1ms，振蕩器建立時間不超過 10ms。 本科生課程設(shè)計（論文） 8 如圖 所示， MCS51 單片機采用的是 40 引角的雙列直插封裝（ DIP）放式。在 40 條引角中，有 2 條專用于主電源的引角， 2 條外接晶體的引腳， 4 條控制引腳， 3 條 I/O 引角。 圖 mcs51單片機的引腳圖 ① 主電源引腳 Vss 和 Vcc Vss(20):接地； Vcc（ 40）：正常操作時接 +5V 電源。當(dāng)采用外部時鐘方式事 XTAL1 接地， XTAL2 接外來振蕩信號。 Vcc 掉電期間，此引腳可接備用電源，以保持 RAM 的數(shù)據(jù)。 ALE/PROG（ 30）：當(dāng)訪問外部存儲器時，由單片機的 P2 口送出地址的高 8位， P0 口送出地址的低 8 位，數(shù)據(jù)也是通過 P0 口傳送。當(dāng) ALE 信號（允許地址鎖存）為高電平（有效）， P0 口送出低 9 位地址， ALE 信號鎖存低 8 為地址。但需注意：當(dāng)訪問外部 本科生課程設(shè)計（論文） 9 數(shù)據(jù)存儲器（執(zhí)行 MOVX 指令）時，將跳過一個 ALE 脈沖。 PSEN（ 29）：程序存儲器讀出選通信號，低電平有效。 MCS51 單片機是通過相應(yīng)的控制信號來區(qū)別到底 P2 口和 P0 口送出的是程序存儲器還是數(shù)據(jù)存儲器地址。外部數(shù)據(jù)存儲器是靠 /RD（讀）及 /WR（寫）信號來控制的。 EA/Vpp(31): 當(dāng) EA 端保持高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器（ 4KB），但當(dāng) PC（程序計數(shù)器）值超過 OFFFH 時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。 在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 （ Vpp）。在訪問外部存儲器時，它是分時多路轉(zhuǎn)換的地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。驗證時，要求外接上拉電阻。 向 P1 口寫入 1時，P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。在 EPROM編程和程序驗證時，它接收低 8位地址。在訪問外部存儲器時，它送出高 8 位地址。 ~ （ 10~17）： P3 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的高 8 位雙向 I/O 口。 單片機的最小系統(tǒng) AT89S51 單片機最小系統(tǒng)，就是使單片機正常運行的最低配置：它有一系列模塊組成，如圖 所示。 2)時鐘系統(tǒng)： 有振蕩器電路產(chǎn)生頻率等于晶振頻率，這時用的是外界晶振。 3)電源系統(tǒng)： VCC,和 GND 引腳，供電電壓 。 單片機第 9 腳（ RST）所接的是一個最簡單的 RC 上電復(fù)位電路。 晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，本設(shè)計采用的是一個 NPN 型的三級管 9013，為了得到更大的放大倍數(shù)，采用了類似共射級接法。 圖 為該系統(tǒng)遙控發(fā)射器電路原理圖，其中第 1 腳至第 5 腳接 5 個點觸式的開關(guān)，用來遙控電器電源開關(guān)，第 9 腳為單片機的復(fù)位腳，采用簡單的 RC 上復(fù)位電路， 15 腳作為紅外線遙控碼的輸出口，用于輸出 40kHz 載波編碼， 18,19腳接 12MHz 晶振。 當(dāng)按下鍵盤的不同按鍵時，產(chǎn)生與之相應(yīng)的特定的二進制脈沖信號。 按鍵部分電路圖如圖 所示： 圖 接收電路的設(shè)計 圖 是為該系統(tǒng)的遙控接收器電原理圖。第 35 至 39 口接作為電燈的電源控制輸出，后接繼電器，此處是實現(xiàn)控制電器開關(guān)的主要。同時電流流過發(fā)光二極管，二極管發(fā)光，我們就可以知道控制是否成功。 本科生課程設(shè)計（論文） 13 圖 繼電器控制電路 控制模塊通過單片機 L／ O 口輸出的高低電平來確定繼電器的 開關(guān)的開合，從而決定了繼 電器控制端的導(dǎo)通和斷開。 圖 本科生課程設(shè)計（論文） 14 總體電路圖 總體電路圖如圖 所示： 圖 本科生課程設(shè)計（論文） 15 第 4章 軟件設(shè)計 主程序主要是循環(huán)調(diào)用顯示子程序及紅外接收處理子程序，當(dāng)開關(guān)按下時，轉(zhuǎn)入相應(yīng)功能子程序。定時中斷子程序主要是完成時間計時功能。 圖 流程說 明：在遙控器按下鍵碼的時候，發(fā)射的 紅外線被一體化接收頭接收后輸出 TTL 電平信號，對單片機造成外部中斷，進而單片機對紅外接收頭傳來含有編