【正文】 ......................................... 13 4 紅外遙控系統(tǒng)的軟件設計 ........................................................................................ 14 主控程序 ...................................................................................................... 14 遙控發(fā)射部分 ............................................................................................... 14 遙控接收處理部分 ........................................................................................ 15 5 測試結果及分析 ...................................................................................................... 15 實驗儀與計算機的連接 ................................................................................. 15 硬件系統(tǒng)的調試 ............................................................................................ 16 軟件系統(tǒng)的調試 ............................................................................................ 16 6 總結與體會 ............................................................................................................. 16 參考文獻 .................................................................................................................... 17 7 附錄 程序代碼 ........................................................................................................ 18 4 1 引言 課題研究的目的 本設計主要研究并設計一個基于單片機的紅外發(fā)射及接收系統(tǒng)，實現對溫度控制、蜂鳴器、 LED 燈的隔離控制。 紅外遙控是一種無線、非接觸控制技術、具有抗干擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易于實現等顯著優(yōu)點，被諸多電子設備特別是家用電器廣泛采用。現代科技的飛速發(fā)展在許多危險、不可近場合也對遠程控制提出了越來越高的要求。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件： CPU、內存、內部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。而現在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網絡、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。因此被廣泛地應用在各種技術領域中。最典型的應用就是家電遙控器。同類產品的紅外線遙控器，也可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會出現遙控 信號“串門”的情況。 2 設計任務及要求 紅外遙控系統(tǒng)的設計與實現任務，主要完成： (1) 對紅外遙控溫度系統(tǒng)進行硬件設計和軟件流程設計，分為主程序設計，數據處理，溫度顯示程序設計、 LED 燈和蜂鳴器的開關控制程序設計等； (2)設計 LED 燈和蜂鳴器的開關控制 (3) 軟件的調試，功能仿真，畫出紅外遙控系統(tǒng)的電路原理圖?？刂葡到y(tǒng)主要是由 MCS51 系列單片機、集成紅外發(fā)射遙控器、紅外接收電路、 LCD 顯示電路，溫度控制電路等部分組成，發(fā)射遙控信號經紅外接收處理傳送給單片機，單片機根據不同的信息碼控制溫度報警，并完成相應的狀態(tài)指示。 3 紅外遙控系統(tǒng)的硬件設計 本設計方案思路 本設計主控芯片采用目前比較通用的 MCS51 系列單片機。 紅外傳輸利用載波對信號進行調制從而減少信號傳輸過程中的光波干擾 ,提高數據傳輸效率。接收方由紅外一體化接收頭實現對接收信號的放大解調并還原為數據流，經由單片機解碼后對相關 IO 口進行操作（如圖 1）。其工作原理是用戶按鍵信號經單片機編碼處理后轉化為脈沖信號，經由紅外發(fā)射頭發(fā)送出去；接收端 由紅外一體化接收頭實現對接收信號的放大解調并還原為數據流，經由單片機解碼后對相關 IO 口進行操作，從而完成整個遙控操作。 系統(tǒng)硬件由以下幾部分組成：紅外數據發(fā)射遙控器。然后根據所得的指令去操作相應的用電器件工作，如圖 2 所示。 (1) 晶振電路，即為時鐘振蕩器，本設計采用 12Mhz 的晶振。 (2) 紅 外 傳 輸 遙控按鍵 編碼調制 編碼調制 LED 發(fā)射管 單片機解碼 執(zhí)行部分 紅外一體化接收頭 8 圖 31 晶振電路 (2) RST：復位輸入。 圖 32 單片機復位電路 (3) 單片機系統(tǒng)。 9 紅外遙控發(fā)射模塊原理 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應用編 /解碼專用集成電路芯片來進行控制操作，如圖 1 所示。 遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據編碼格式可以分成脈沖寬度調制和脈沖相位調制兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的脈沖寬度調制來加以說明，組成發(fā)射電路編碼原理。這種遙控碼具有以下特征： 圖 2 遙控碼“ 0”和“ 1” 采用脈寬調制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的“ 0”； 以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的“ 1”。 然后再通過紅外發(fā)射二極管產生紅外線向空間發(fā)射， 7461 產生的遙控編碼是連續(xù)的 42 位二進制碼組，其中前 26 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。 圖 3 紅外發(fā)射碼 當遙控器上任意一個按鍵按下超過 36ms 時， 芯片的振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一個特定的同步碼頭，對于接收端而言就是一個 9ms的低電平 ,和一個 的高電平，這個同步碼頭可以使程序知道從這個同步碼頭以后可以開始接收數據。當接收電路接收到第一個紅外線脈沖時，中斷INT1 被觸發(fā)，啟動定時器 1 和計數器 0。接收信號端接至 和 口，該兩引腳為復用引腳 ， 引腳復用為外部中斷 1 請求輸入端； 引腳復用為定時器 /計數器 0 計數脈沖輸入端。引導碼由一個 9ms 的高電平和 的低電平組成?！?1”和“ 0”的區(qū)分采 用脈沖位置調制方式（ PPM）。圖 9 中 ,待發(fā)送的二進制數據為 101。可直接與單片機串行輸入口及外中斷相聯(lián)，以實現隨時接收遙控信號并產生中斷，然后由單片機對編碼還原。如圖 10 ,把波形 E 解碼還原成原始二進制數據信息 101。 74HC573 八進制 3 態(tài)非反轉透明鎖存器 。 當鎖存使能端 LE 為高時，這些器件的鎖存對于數據是透明的（也就是說輸出同 步）。 原 碼 ‘ 1 ’ 原 碼 ‘ 0 ’ 原 碼 ‘ 1 ’DE 13 液晶顯示模塊 1602 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式LCD。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊