【正文】 發(fā)射指示燈紅外遙控電路設(shè)計(jì)第 12 頁 共 45 頁第二章 系統(tǒng)硬件部分方案設(shè)計(jì) 紅外遙控接發(fā)電路的主控芯片本電路所用 AT89C－51 單片機(jī)為紅外接收電路的主控芯片，既方便也很實(shí)用。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。 主要特性：4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器壽命：1000 寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年三級程序存儲器鎖定32 可編程 I/O 線5 個(gè)中斷源片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 由上可見，89C51 芯片的功能強(qiáng)大，其震蕩特性能很好的滿足本設(shè)計(jì)的要求，與同類 51 芯片相比，其引腳較多，在滿足對控制方式的選擇的同時(shí)，還可加入調(diào)光控制電路，這更能符合本設(shè)計(jì)的需要。本電路所用 AT89C2051 單片機(jī)為紅外發(fā)射電路的主控芯片。 AT89C2051 是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，但它只有 20 個(gè)引腳，15 個(gè)雙向輸入/輸出（I/O）端口，其中 P1 是一個(gè)完整的 8 位雙向 I/O 口，兩個(gè)外中斷口，兩個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,兩個(gè)全雙向串行通信口，一個(gè)模擬比較放大器。省電模式中，片內(nèi) RAM 將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 15 個(gè)雙向 I/O 口 兩個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率 024MHz 兩個(gè)外部中斷源 可直接驅(qū)動 LED 低功耗睡眠功能 可編程 UARL 通道 紅外遙控電路設(shè)計(jì)第 14 頁 共 45 頁 紅外發(fā)送電路單片機(jī)遙控發(fā)射器原理圖如圖 所示，單片機(jī)遙控發(fā)射器主要由AT89C2051 單片機(jī)、操作鍵盤和紅外發(fā)射電路等組成。其中 P3．3 用于輸出控制紅外發(fā)射電路的工作的信號， 到 連接鍵盤，用于接受鍵盤的信號。待發(fā)送完畢，單片機(jī)再次處于低功耗空閑狀態(tài)。Q29013D3LEDD1LEDD2IN4148 D4IN4048 D5IN4048 D6IN4048 D7IN4048 D8IN4048R8100166。R2R110KR647166。R7R310KR410KC110UFC4100UF C5104 K1SWPBK2SWPBK3SWPBK4SWPBK5SWPBK6SWPBRST1 XTAL15 VCC 19 17 15 U1AT89C2051+3VQ19012 Y112MC230PF C330PF+3V+3V+3V186。205。圖 紅外發(fā)射原理圖遙控器采用按鍵中斷掃描方式（按鍵部分電路圖如圖 ） 。圖 按鍵部分電路 紅外接收電路單片機(jī)遙控接受器原理圖如圖 所示，單片機(jī)遙控發(fā)射器主要由AT89C2051 單片機(jī)、紅外線接收電路、50Hz 交流測電路和電燈亮滅及調(diào)光控制電路等組成。D1LED1 D2LED2 D3LED3 D6LED6D4LED4 D5LED5R1 1KR2 1KR3 1KR4 1KR5 1KR6 1KA02 A13A24 A35 A46A57 A68 A79E19 DIR1B0 18B1 17B1 16B2 15B4 14B5 13B6 12B7 11U174ALS245 37PSEN 29 38 24 27 28RESET9X218 X119GND20 34 32 39RXD10 TXD11 RD17 WR16INT113ALE/P 30T014 T115INT012 36 21VC 40EA/VP 31U3Y112M C6C21104C7C22104C5 22UFR81KVC1 12 233J1CON3VC交交交交交U4P521 12J2CON2R15510R91kQ29013Q19013VCR101kVCR111kD11blueD104007C1470UF/25VC41000UF/25VD9LEDVin 1GND2Vout3U27805VC 1234D7206C2104 C3104R71KR14100KR135K1R125K1VCVC12J3CON2Q39012Q49012圖 紅外接收原理圖紅外遙控電路設(shè)計(jì)第 16 頁 共 45 頁 紅外接收電路電路指示燈D1LED1D2LED2D3LED3D6LED6D4LED4D5LED5R1 1KR2 1KR3 1KR4 1KR5 1KR6 1KA02A13A24A35A46A57A68A79E19DIR1B0 18B1 17B1 16B2 15B4 14B5 13B6 12B7 11U174ALS245VCCVCC1 12 23 3J1CON3交交交交交 VCC圖 狀態(tài)指示電路原理圖電路指示燈由三部份（電路如圖 所示） ，即電源指示燈、故障指示燈、控制輸出指示燈。 紅外接收電源電路電源電路由橋式整流、濾波電容、7805 穩(wěn)壓器及電源指示燈組成。D104007C1470UF/25VC41000UF/25VVin 1GND2Vout3U27805D9LEDC2104 1234D7206C3104VCC12J3CON2R71K圖 紅外接收電源電路 紅外接收電路過零檢測紅外接收電路交流電過零檢測圖如圖 所示。當(dāng) Ua=Ube= 時(shí), Q1 三極管截止,Q2 三極管導(dǎo)通, B 點(diǎn)為低電平,C 點(diǎn)()為高電平。圖 紅外接收電路交流電過零檢測圖 紅外遙控調(diào)光電路紅外遙控調(diào)光電路采用可控硅光亮控制電路，電路圖如圖 所示。P5215101kVCC9012BTB041234BRIDGE12K7 100K120K/2W10V 12 交交交交 ABC DE圖 可控硅調(diào)光電路Q29013Q190131234D7206100K5K15K1+5V~220VAB紅外遙控電路設(shè)計(jì)第 18 頁 共 45 頁青海建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文第 19 頁 共 45 頁第三章 系統(tǒng)軟件部分方案設(shè)計(jì) 紅外遙控初始化程序和主程序紅外遙控接收部分與發(fā)射部分初始化程序如圖 、圖 所示，紅外遙控接收部分與發(fā)射部分主程序如圖 、圖 所示。紅外遙控發(fā)射部分主程序，先調(diào)用初始化程序，再完成調(diào)用鍵盤程序和進(jìn)入低功耗空閑待機(jī)方式。紅外遙控電路設(shè)計(jì)第 20 頁 共 45 頁START START設(shè)置堆棧設(shè)置寄存區(qū)設(shè)計(jì)優(yōu)先級P0~P1 口復(fù)位開外部中斷 0開總中斷允許設(shè)置默認(rèn)電燈亮滅返回調(diào)初始化程序50Hz 交流電過零檢測過零嗎?調(diào)延時(shí)子程序發(fā)開導(dǎo)通角脈沖調(diào)延時(shí) 216us 程序關(guān)脈沖圖 接收初始化流程圖 圖 接收主程序流程圖紅外遙控接收部分初始化程序，初始化程序主要是使 P1 口和 P2 口復(fù)位，即為將 P1 口和 P2 口為高電平狀態(tài)，設(shè)置堆棧 sp，選擇工作寄存器區(qū)，設(shè)置中斷優(yōu)先級 IP，開外部中斷 0，設(shè)置電機(jī)默認(rèn)停機(jī)標(biāo)志位。程序在循環(huán)中主要任務(wù)是 50Hz 交流電過零檢測和調(diào)用移相角控制的延時(shí)程序。鍵盤掃鍵過程:首先判斷控制鍵是否按下，若有控制鍵按下則進(jìn)行逐行掃描，按照 P 口值查找鍵號。紅外信號發(fā)射過程：首先裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)（發(fā)射時(shí)為 3ms 脈沖,停發(fā)時(shí)為1ms 脈沖） ，此時(shí)若發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)為 1 則返回主程序；若不為 1 則發(fā) 1ms 脈沖，然后停發(fā) 1ms 脈沖，這樣便結(jié)束整個(gè)發(fā)射過程。START鍵按下嗎?逐行掃描查列號查表確定鍵號由鍵號至發(fā)射程序返回START裝載發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)發(fā) 3 ms 首脈沖停發(fā) 1ms 碼間距發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)減1 等 0 嗎?發(fā) 1ms 脈沖停發(fā) 1 ms 脈沖返回圖 鍵盤掃描程序流程圖 圖 發(fā)射程序流程圖 紅外遙控接收部分外部中斷程序中斷過程：首先判斷低電平脈寬度是否大于 2ms，若脈寬不到 2ms，則中斷返回；若低電平大于 2ms，則接收并地低電平脈沖計(jì)數(shù)，接下來看判斷高電平脈寬度沖是否大于 3ms，若脈寬不到 3ms，則返回上一接收計(jì)數(shù)過程；若高電平脈寬大于 3ms，則按照脈沖個(gè)數(shù)至對應(yīng)功能程序，此時(shí)中斷返回。對試驗(yàn)階段的電路板的安裝一般有兩種方式即焊接方式和面包板插接方式。但在多次使用的面包板中彈簧片會變松，彈性變差，容易造成接觸不良，這是需要注意的。調(diào)試的主要步驟。若電路經(jīng)過上述檢查，確認(rèn)無誤后，可轉(zhuǎn)入靜態(tài)檢測與調(diào)試。3．動態(tài)檢測與調(diào)試動態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，調(diào)試的方法地在電路的輸入端加上所需的信號源，并循著信號的注射逐級檢測各有關(guān)點(diǎn)的波形、參數(shù)和性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，如必要，要對電路參數(shù)作進(jìn)一步調(diào)整。我們所設(shè)計(jì)的遙控器電路是采用碼分制遙控方式，我們用示波器對發(fā)射電路輸出端及接收電路輸入端的信號波型的進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)按下不同的開關(guān)按鈕時(shí)所顯示的波型是不同的。4．調(diào)試注意事項(xiàng)紅外遙控電路設(shè)計(jì)第 24 頁 共 45 頁（1）正確使用測量儀器的接地端，儀器的接地端與電路的接地端要可靠連接；（2）在信號較弱的輸入端，盡可能使用屏蔽線連線，屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上，在頻率較高時(shí)要設(shè)法隔離連接線分布電容的影響，例如用示波器測量時(shí)應(yīng)該使用示波器探頭連接，以減少分布電容的影響。（4）測量儀器的帶寬必須大于被測量電路的帶寬。（7）出現(xiàn)故障時(shí)要認(rèn)真查找原因青海建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文第 25 頁 共 45 頁課題設(shè)計(jì)總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好的開端。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我選擇了實(shí)做的題目，這不僅是對我的一種鍛煉，也是對我大學(xué)三年所學(xué)知識的綜合檢查。使自己成長了許多。在此基礎(chǔ)上，介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)用到的各個(gè)模塊的功能特性，并進(jìn)性了方案比較，選擇出了最優(yōu)越的方案。整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)過程是曲折的，首先在硬件設(shè)計(jì)上，由于以前所學(xué)課程有一定的基礎(chǔ)，我多方查閱資料，不斷的向老師、同學(xué)學(xué)習(xí)請教，以確保設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)完整，并能實(shí)現(xiàn)最完美的系統(tǒng)功能。經(jīng)過測試與修改，最終完善了硬件電路的設(shè)計(jì)，并能夠比較理想的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)功能——紅外遙控電路。盡管過程很艱難，但是在真正意義上學(xué)到了知識，為以后的工作和學(xué)習(xí)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。本系統(tǒng)經(jīng)過了設(shè)計(jì)階段、開發(fā)實(shí)現(xiàn)階段以及最后的應(yīng)用測試階段。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷使我對 51 單片機(jī)的一些特征、性能，以及應(yīng)用及原理有了深刻的了解，真正做到了學(xué)有所得、學(xué)有所用，可以說獲益匪淺。紅外遙控電路設(shè)計(jì)第 26 頁 共 45 頁參考文獻(xiàn)[1] 李軍. 檢測技術(shù)及其儀表. 中國輕工業(yè)出版社[2] 賀紅娟 等. 匯編語言程序設(shè)計(jì)教程. 清華大學(xué)出版社[3] 孫亮 楊鵬. 自動控制技術(shù). 北京工業(yè)大學(xué)出版社[4] 劉守義 鐘蘇. 數(shù)字電子技術(shù). 西安電子科技大學(xué)出版社[5] 周雪. 模擬電子技術(shù). 西安電子科技大學(xué)出版社[6] 楊宏麗 王靜霞. 單片機(jī)基礎(chǔ)教程. 人民郵電出版社[7] 林伸茂 8051 [8] 劉文濤 MCS51 單片機(jī)培訓(xùn)教程．電子工業(yè)出版社 青海建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文第 27 頁 共 45 頁附 錄 A原理圖：Q29013D3LEDD1LEDD2IN4148 D4IN4048 D5IN4048 D6IN4048 D7IN4048 D8IN4048R8100166。R2R110KR647166。R7R310KR410KC110UFC4100UF C5104 K1SWPBK2SWPBK3SWPBK4SWPBK5SWPBK6SWPBRST1 XTAL15 VCC 19 17 15 U1AT89C2051+3VQ19012 Y112MC230PF C330PF+3V+3V+3V186。205。D1LED1 D2LED2 D3LED3 D6LED6D4LED4 D5LED5R1 1KR2 1KR3 1KR4 1KR5 1KR6 1KA02 A13 A24A35 A46 A57A68 A79 E19DIR1B0 18B1 17B1 16B2 15B4 14B5 13B6 12B7 11U174ALS245